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加速度センサー

加速度センサー(accelerometer)とは、単位時間あたりの速度の変化率を測定するセンサーのことをいいます。単位時間あたりで速度変化がない場合は、加速度は0となります。加速度情報を取得することで単位時間あたりの速度の変化、動き、衝撃などの情報を得られます。

ここでは加速度センサーの特徴や活用事例について紹介します。

加速度センサーとは

加速度センサーは単位時間あたりの「動き」「重力」「振動」「衝撃」などの速度の変化率を検知し、加速度データとして出力するセンサーです。

加速度に対し、単位時間あたりの変化する角度を検知するものを角速度センサー(ジャイロセンサー)といい、2つのセンサーを組み合わせて使用するケースが増えています。

3軸の加速度センサーと3軸のジャイロセンサーを一体化することで、物の動き全般を検知することができるようになりました。

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MEMSを使った加速度センサー

MEMSの加速度センサーには、ピエゾ抵抗方式や静電容量方式、熱検知方式の3種類があります。

ピエゾ方式

錘(おもり)の支持部にピエゾ抵抗を配設して加速度による歪みを検出します。構造が簡単なため容易に小型化できます。

静電容量方式

固定部と可動部の間の静電容量の変化を検出します。静電容量を検出する部分は櫛歯型の構造をしており、高精度かつ温度特性に優れています。主な用途として、自動車の振動抑制や姿勢制御などがあります。

熱検知方式

センサー内にヒーターで熱気流を発生させ、加速度によって変化する対流を熱抵抗などで検出します。測定周波帯域は狭いものの、可動部を持たないことから耐衝撃に優れており、振動や衝撃を伴う箇所に使われることが多くなっています。

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加速度センサーの活用事例

加速度センサーの身近な活用事例として、スマートフォンの画面の向き制御や、ナビゲーションアプリにおける進行方向に応じた地図の向き制御の補正などがあげられます。また、エアバックを作動させるための衝突を検知するセンサーなどにも利用されています。さらにARやVRのヘッドセットといったウェアラブル機器にも活用されており、今後更なる成長が見込まれる機器においても不可欠なセンサーとなっています。

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