Folosim senzori împreună cu dispozitivele noastre pentru a monitoriza și controla diferite cantități fizice. Dispozitivele interacționează cu împrejurimile cu ajutorul senzori . Odată cu apariția tehnologiei, astăzi avem o gamă largă de senzori, atât în formă analogică, cât și digitală, pentru a măsura cantități fizice cum ar fi temperatura , presiunea, umiditatea, direcția, intensitatea luminii etc .... Unul dintre astfel de senzori, folosit pentru a măsura viteza și accelerația dispozitivelor, este senzorul accelerometrului.
Ce este un senzor accelerometru?
Rata de schimbare a vitezei corpului în raport cu timpul se numește accelerație. Conform teoriei relative, în funcție de obiectul relativ luat pentru a măsura accelerația, există două tipuri de accelerație. Accelerația adecvată, care este accelerația fizică a corpului față de inerție sau a observatorului care este în repaus în raport cu obiectul măsurat.
Accelerarea coordonatelor depinde de alegerea sistemului de coordonate și de alegerea observatorilor. Acest lucru nu este egal cu o accelerație adecvată. Senzorul accelerometrului este dispozitivul electromecanic utilizat pentru a măsura accelerația corectă a obiectului.
Principiul de funcționare
Principiul de bază de bază al unui accelerometru este cum ar fi o masă aruncată pe un arc. Când accelerarea este experimentată de acest dispozitiv, masa se deplasează până când arcul poate mișca cu ușurință masa, cu aceeași rată egală cu accelerația pe care a simțit-o. Apoi, această valoare a deplasării este utilizată pentru a măsura accelerarea.
Senzor accelerometru piezo
Accelerometrele sunt disponibile ca dispozitive digitale și analogice. Accelerometrele sunt proiectate folosind diferite metode. Piezoelectric , componentele piezorezistive și capacitive sunt utilizate în general pentru a converti mișcarea mecanică provocată în accelerometru într-un semnal electric.
Accelerometrele piezoelectrice sunt formate din cristale unice. Acestea folosesc efectul piezoelectric pentru a măsura accelerația. Atunci când sunt aplicate la tensiune, aceste cristale generează o tensiune care este interpretată pentru a determina viteza și orientarea.
Accelerometrele capacitive folosesc un element micro-prelucrat din siliciu. Aici capacitatea este generată atunci când se detectează accelerația și această capacitate este tradusă într-o tensiune pentru a măsura valorile vitezei.
Accelerometrele moderne sunt cele mai mici MEMS , format dintr-o grindă în consolă cu masă de probă. Accelerometrele sunt disponibile ca forme bidimensionale și tridimensionale pentru a măsura viteza împreună cu orientarea. Când sunt necesare frecvența superioară, temperatura ridicată și greutatea mică ambalată, accelerometrele piezoelectrice sunt cea mai bună alegere.
Aplicații
Aplicațiile senzorului accelerometru sunt după cum urmează:
- Pentru sistemele de navigație inerțială, se utilizează accelerometre foarte sensibile.
- Pentru a detecta și monitoriza vibrațiile în mașinile rotative.
- Pentru a afișa imagini în poziție verticală pe ecranele camerelor digitale.
- Pentru stabilizarea zborului în drone.
- Accelerometrele sunt utilizate pentru a detecta orientarea, accelerația coordonată, vibrațiile, șocurile.
- Folosit pentru a detecta poziția dispozitivului în laptopuri și telefoane mobile.
- Înregistrarea de înaltă frecvență a accelerației biaxiale și triaxiale în aplicații biologice pentru discriminarea tiparelor comportamentale ale animalelor.
- Monitorizarea stării mașinilor.
- Pentru a detecta defecțiunile mașinilor rotative.
- Acestea sunt, de asemenea, folosite pentru construirea și monitorizarea structurală pentru a măsura mișcarea și vibrațiile structurii atunci când sunt expuse la sarcini dinamice.
- Pentru a măsura adâncimea compresiilor toracice CPR.
- Sistemele de navigație utilizează senzori de accelerometru pentru a cunoaște direcția.
- Dispozitivele de teledetecție folosesc, de asemenea, accelerometre pentru a monitoriza vulcanii activi.
Utilizări / Exemple
Unele dintre exemplele de aplicații ale senzorului accelerometrului sunt Avioane, rachete, rețea de capturi de cutremur pentru cercetarea științifică a cutremurelor, pompe , ventilator, role, compresoare, Zoll’s AED plus, footpods, role de compactare inteligente, sistem de implementare a airbag-urilor, sistem electronic de control al stabilității în automobile, trenuri basculante, Gravimetrie, camere video, Glogger VS2, telefoane mobile etc.
Da, există și un accelerometru în smartphone-ul tău. Este utilizat împreună cu giroscopul pentru a măsura unghiul și orientarea telefonului. Ați observat funcționarea accelerometru senzor prezent în smartphone-ul dvs.? Cum te-a ajutat?
