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从±0.5g到 ±4000g 一文读懂EAM系列加速度计

2026-09-14

从 ±0.5g 到 ±4000g
一文读懂 EAM 系列加速度计

当一颗全国产 MEMS 加速度计芯片,覆盖了从倾角测量到冲击测试的全量程需求,高端工业装备的"运动神经"正在被重新定义。

一、加速度计:高端装备的"运动神经"

从无人机飞控的稳定姿态,到桥梁的风载振动预警;从列车车体的晃动监测,到工业装备的冲击测试——加速度计,是高端装备感知"运动"的核心传感器,它决定了系统能否实时、精准地获取自身的运动状态,直接影响装备的稳定性、安全性与智能化水平。

在工业 4.0 与智能制造加速推进的今天,加速度计已从单纯的"测量元件"升级为"感知核心":它不仅负责采集数据,还承担着故障预警、状态评估、闭环反馈等关键功能。一台高端数控机床可能需要数十颗加速度计实现多轴振动监测;一套风电齿轮箱监测系统,更是依赖加速度计的微振动信号来判断轴承是否出现早期磨损。

然而长期以来,这颗"运动神经"的核心器件高度依赖海外品牌:Colibrys、ADI、ST、Endevco 等几乎垄断了从工业到高端装备的全应用链。一旦供应受限,整个装备的研发节奏与交付周期都将陷入被动。

破局的关键,是全国产、高精度、全量程覆盖的 MEMS 加速度计产品矩阵。

 

二、EAM 系列:五大产品线,一文看懂

EAM 系列是天羿领航自主研发的全国产高精度MEMS加速度计产品,具有良好的零偏稳定性和抗干扰能力。量程覆盖 ±0.5g 至 ±4000g 的全量程谱系,其中EAM101X系列敏感轴为Z轴,EAM101X GK系列平焊时敏感轴为Z轴、立焊时敏感轴为X轴,EAM1021系列(±30g ~ ±50g)与EAM1022系列(±50g ~ ±200g)敏感轴位于 X/Y 水平面内的 ,平装即可覆盖水平面振动监测需求;提供单端/差分模拟输出形式,采用陶瓷基板(或管壳)单芯片封装。产品可直接替换 Colibrys VS1000 系列、MS9000 系列、SDI 2220 系列以及 ADI ADXL100X 系列等海外品牌。

系列一 ·  EAM1010 系列(±0.5g ~ ±30g)

低噪声、高分辨率、极低零偏,专门针对高精度静态与低频动态测量场景设计。

• 细分量程:±0.5g / ±1g / ±2g& ±5g / ±10g / ±15g / ±20g / ±30g

• 噪声谱密度:低至 <4 µg/√Hz(±0.5g,10~100Hz)

• 分辨率:<0.15 mg(±0.5g 量程)

• 零偏温度系数:<0.3 mg/℃(-40~+85℃)

• 标度因数温度系数:<100 ppm/℃

• 频率响应:0~100 Hz(±0.5g)/ 0~1500 Hz(±30g,5%)

• 输出形式:单端/差分模拟 

• 核心应用:倾角测量、惯性导航、设备调平、设备健康与预测性维护

📦 系列二 ·  EAM1021 系列(±30g ~ ±50g)

国产自研电容式 MEMS 加速度计,敏感轴位于 X/Y 水平面内——平装即可直接监测水平方向振动;具备单端/差分双路模拟输出,适配 -40℃~+85℃ 宽温工况,零偏稳定性、标度精度、抗交叉耦合等关键指标表现优异。

• 细分量程:±30g / ±50g

• 噪声谱密度:≤115 µg/√Hz(±30g,@1kHz)/ ≤130 µg/√Hz(±50g,@1kHz)

• 3dB 带宽:5,000 Hz

• 全温零偏稳定性:0.5 mg(±30g)/ 0.6 mg(±50g)

 全温零偏重复性0.5 mg(±30g)/ 1.1 mg(±50g)

• 零偏温度系数:2 mg/℃(±30g)/ 5 mg/℃(±50g)

• 标度因数非线性:≤0.5 %FS(±30g)/ ≤0.6 %FS(±50g)

• 抗交叉耦合:CASXY <2% / CASXZ <1%(±30g)

• 输出形式:单端/差分模拟

• 核心应用:惯性导航、稳定控制、设备健康监测、主动安全与反馈控制

📦 系列三 · EAM1011 系列(±50g ~ ±200g)

低噪声、频率响应宽、高过载、抗电磁干扰能力强,覆盖工业振动监测的主流 g 值范围。

• 细分量程:±50g / ±100g / ±200g

• 噪声谱密度:287 µg/√Hz(100~1000Hz)

• 频率响应:0~5 kHz(5%)/ 0~10 kHz(±3 dB)

• 谐振频率:>15,000 Hz

• 抗冲击:12,000 g(0.1ms,1/2 sin)

• 输出形式:单端/差分模拟 

• 核心应用:工业设备振动监测、轨道交通、能源电力、风电齿轮箱状态监测、装备健康监测

📦 系列四 · EAM1011 系列(±500g ~ ±4000g)

高带宽、抗冲击能力极强、低频响应好,专为高加速度环境下的精确测量设计。

• 细分量程:±500g / ±1000g / ±2000g / ±3000g / ±4000g

• 噪声谱密度:<3 mg/√Hz(100Hz~15000Hz)

• 频率响应:0~15,000 Hz(±3 dB)

• 谐振频率:>28,000 Hz

• 抗冲击:12,000 g(0.1ms,1/2 sin)

• 输出形式:单端/差分模拟 

• 核心应用:碰撞测试、冲击测试、高速运动分析、振动台监测、装备状态远程监测

📦 系列五 · EAM1022 系列(±50g ~ ±200g)

全国产 MEMS 电容式加速度计,敏感轴位于 X/Y 水平面内——平装即可直接监测水平方向的振动与冲击,无需侧装/立焊即可覆盖水平面监测需求,大幅简化结构设计与安装工艺;同时内置自检功能,可实时确认传感器工作状态。

• 细分量程:±50g / ±200g

• 噪声谱密度:≤165 µg/√Hz(±50g,@1kHz)/ ≤210 µg/√Hz(±200g,@1kHz)

• 3dB 带宽:10,000 Hz

• 全温零偏稳定性:0.8 mg(±50g)/ 3 mg(±200g)

• 零偏温度系数:3.5 mg/℃(±50g)/ 10 mg/℃(±200g)

• 抗冲击:12,000 g(0.1ms,1/2 sin)

• 内置自检:实时自检功能,随时确认传感器工作状态

• 输出形式:单端/差分模拟 

• 核心应用:轨道交通振动监测、机器设备健康监测、航姿测量、过载安全防护/过载开关、矿震井喷监测、工业冲击监测

 

三、五大差异化优势,重新定义国产加速度计

① 超低噪声 + 高分辨率,捕捉微弱信号

EAM1010 系列(±0.5g)噪声谱密度低至 <4 µg/√Hz(10~100Hz),分辨率优于 0.15 mg,可精准感知桥梁微米级形变、机床主轴微振动等微弱信号;EAM1021 系列(±30g,X/Y 水平轴)噪声谱密度低至 ≤115 µg/√Hz(@1kHz),EAM1022 系列(±50g)亦低至 ≤165 µg/√Hz(@1kHz),大幅优于同级中量程产品,即使在强振动工况下仍保持出色信噪比,实现设备早期故障预警

② 极低零偏与全温稳定,工业级宽温可靠性

零偏温度系数 < 0.3 mg/℃(EAM1010 ±0.5g),标度因数温度系数 <100 ppm/℃(-40~+85℃);全温重复性与全温稳定性均优于 0.2 mg(小量程)。EAM1021 系列全温零偏稳定性低至 0.5 mg(±30g),零偏温度系数仅 2 mg/℃;EAM1022 系列(±50g)亦可达 0.8 mg / 3.5 mg/℃,确保在温差剧烈的户外与工业环境中长期稳定工作。工作温度覆盖 -40℃ ~ +85℃,存储温度最低可达 -55℃ ~ +150℃。

③ 宽频带 + 高过载,一颗芯片覆盖全场景

频率响应从 0~100 Hz(EAM1010 ±0.5g,低频精密段)到 0~15 kHz(EAM1011 ±4000g,高频冲击段);EAM1022 系列 3dB 带宽高达 10,000 Hz,中量程同样覆盖宽频振动分析。谐振频率最高 >28,000 Hz;抗冲击能力达 12,000 g(0.1 ms,1/2 sin),从容应对极端冲击工况。无论是缓慢的倾角变化还是瞬态的高速冲击,都能精准捕捉。

④ 全国产 + 抗电磁干扰,自主可控更安心

采用 陶瓷基板(或管壳)单芯片封装(EAM10XX 系列 28 管脚 / EAM1021、EAM1022 系列 6.2×6.2×3.6 mm 小型化),具备优异的抗电磁干扰(EMI)能力;从 MEMS 芯片设计、体硅工艺制造、封装测试到标定校准,全链条全国产化,供应链稳定、无停产风险。可 Pin-to-Pin 替代 Colibrys VS1000/MS9000 、ADI ADXL100X 系列与SDI 2220 系列产品,无缝衔接现有设计。

⑤ 灵活封装 + 多种安装方式,工程集成更友好

支持陶瓷基板(8×8×4.1 mm)与陶瓷管壳(8×8×3.9 mm / 6.2×6.2×3.6 mm)双封装形式;EAM10XX GK 系列平焊/立焊两用,敏感轴可在 Z 轴/X 轴间灵活切换;EAM1021 / EAM1022 系列 X/Y 水平轴敏感,平装即可覆盖水平面振动监测,无需侧装/立焊,适配不同板卡布局与安装空间需求。EAM10XX 启动时间 <10 ms;EAM1021 / EAM1022 系列支持 5V/3.3V 双供电,3.3V 下工作电流仅 1.95 mA,兼容主流嵌入式系统供电设计。

 

四、从精密倾角到冲击测试,场景全覆盖

📐

高精度倾角与稳定平台

推荐:EAM1010(±0.5g)

桥梁形变监测、大型天线调平、机床水平校正、光学平台稳定

🛰️

惯性导航与姿态感知

推荐:EAM1010 / EAM1021

无人机姿态、AGV 导航、机器人平衡、稳定控制、井下勘探仪器姿态输出

🚆

工业监测与轨道交通

推荐:EAM1021 / EAM1022(X/Y 水平轴)

轨道交通振动监测、机器设备健康监测、矿震井喷监测、装备健康监测

风电与能源电力

推荐:EAM1022 / EAM1011

机组振动监测、过载安全开关、变压器微振动诊断、过载安全防护

💥

冲击测试与碰撞实验

推荐:EAM1011(±500~±4000g)

汽车碰撞测试、跌落试验、冲击测试、高速数据记录

🏎️

高速运动与振动分析

推荐:EAM1011

赛车过坑姿态、振动台控制回路、科研高速运动分析、装备状态远程监测

 

五、国产化替代

EAM 系列在封装尺寸、电气接口、灵敏度指标上均参考海外标杆设计,可直接替换以下海外品牌型号:

• Colibrys(瑞士)VS1000 系列 

• Colibrys MS9000 系列

• ADI ADXL100X 系列

• SDI 2220 系列

💡 替换注意事项

① 供电电压(典型 5.0V,部分型号支持 3.3V)

② 量程范围与标度因数(确保与原型号一致或接近)

③ 零位电压(典型 2.5V 单端 / 2.65V 温度输出)

④ 封装尺寸与引脚定义(基板/管壳两种可选)
我司可提供一对一选型评估、样品测试与技术支持,确保平滑替换。

 

结语:从一颗加速度计开始

加速度计虽小,却是高端工业装备的"运动神经"。

当核心器件长期依赖进口,当供应节奏受制于人,当高端装备的振动与冲击监测只能"事后排查"——我们需要的不仅仅是一款更好的产品,而是一条全国产的技术路线

EAM 系列,用从 ±0.5g 到 ±4000g 的全国产全量程矩阵,加上 X/Y 水平轴敏感,给出了中国企业的答案:高精度、宽频带、面内/面外全覆盖、全国产

这不仅是产品的迭代,更是高端测量国产化进程中的一步——从"依赖进口"到"国产替代",从"事后排查"到"实时预警",从"卡脖子"到"破局突围"。 

湖南天羿领航,高性能 MEMS 惯性传感器及系统提供商。