加速度センサー

加速度センサーは、内部の質量へ働く慣性力による変位・容量・抵抗などの変化から、直線方向の加速度を測るセンサーで、通常はX・Y・Zの三軸とm/s²又はgで表します。

■ 試験で押さえるポイント

• MEMS方式では微小なばねで支えた質量の変位を静電容量などで検出し、振動、衝撃、動作、端末の向きを測ります。

• 静止時にも重力加速度約9.8m/s²を検出するため、その方向から傾きを推定できます。自由落下中はセンサーが感じる固有加速度がほぼ0になります。

• 加速度を時間積分すると速度、更に積分すると位置を推定できますが、微小なバイアスと雑音が積分で累積して大きなドリフトになります。

• 角速度を直接測るジャイロ、地磁気方位を測る磁気センサーと組み合わせるセンサーフュージョンで姿勢推定を安定させます。

■ 選択肢での判断ポイント

直線加速度と重力を検出します。回転の角速度を直接検出するのはジャイロセンサーです。

例: 静止端末で$X=0$、$Y=0$、$Z=1g$ならZ軸方向に重力を受けています。端末を90度傾けると重力成分が別軸へ移ります。