加速度传感器在过山车安全监控中的应用

     过山车是游乐园中常见的一种惊险刺激的娱乐设施，因能给人带来前所未有的体验而深受人们的喜爱。尽管一般来说过山车相对比较安全，然而近年来乘坐过山车发生的事故却屡见不鲜。大部分事故都是车厢脱落或相关固定部件断裂造成的，其主要原因是车体运动时加速度或者速度过大，导致车厢和轨道间链接部件所承受的力增大，加上部件老化等原因，很容易造成上述事故发生。利用加速度传感器对车厢运动状态进行监测，能够有效对可能出现危险状态作出报警，以便采取相关解决措施，防止事故发生。

由于过山车的轨道大部分是弧形弯道，因此车厢和运动轨道间主要是离心力/向心力的作用。而该力的大小除了与车厢的质量和运动曲率半径等固定因素有关外，剩下唯一的影响因素就是运动线速度。速度越大离心力也就越大，因此当过山车运动的速度超过一定范围时，车厢的离心力就有可能超过连接部件的受力范围，造成车厢脱落。

通过加速传感器对曲率半径方向的加速值进行测量，在已知车厢质量时就能直接得到运动过程中的离心力，从而对运动速度的快慢作出判断。当离心加速度过大时就启动报警装置，使得过山车减速，确保车厢的安全。加速度传感器的另一个作用是测量过山车经过轨道低谷时加速度值，从而间接得到此时车厢线速度，防止在进行360度旋转爬坡时，因速度太小导致车厢卡在半空停车或者倒退等情况发生。

利用加速度传感器对过山车运动状态的监测，能在一定的程度上防止上述事件的发生，有效提高安全防护措施。SCA820-D03加速度传感器主要由一个高精度微机电加速度传感元件和一个灵活的SPI数字接口组成。该产品采用了VTI的先进的3D-MEMS电容传感器技术，同时整个设计、生产和测试阶段都是以高稳定性、高可靠性、高质量来进行要求，使得SCA820-D03单轴加速度传感器在工作范围内具有极其稳定的输出（包括全温区，湿度和机械噪声环境下）。此外，双排引脚封装保证在SCA820-D03加速度传感器整个生命周期安全可靠的工作。