Използваме сензори заедно с нашите устройства за наблюдение и контрол на различни физически величини. Устройствата взаимодействат с околната среда с помощта на сензори . С появата на технологията днес имаме широка гама от сензори както в аналогова, така и в цифрова форма за измерване на физически величини като температура , налягане, влажност, посока, интензивност на светлината и др.. Един от тези сензори, използван за измерване на скоростта и ускорението на устройствата, е сензорът на акселерометъра.
Какво е сензор за акселерометър?
Скоростта на промяна на скоростта на тялото по отношение на времето се нарича ускорение. Според относителната теория, в зависимост от относителния обект, взет за измерване на ускорението, има два вида ускорение. Правилното ускорение, което е физическото ускорение на тялото спрямо инерцията или наблюдателя, който е в покой спрямо обекта, който се измерва.
Ускорението на координатите зависи от избора на координатна система и избора на наблюдатели. Това не е равно на правилното ускорение. Акселерометърният сензор е електромеханичното устройство, използвано за измерване на правилното ускорение на обекта.
Принцип на работа
Основният основен принцип на работа на акселерометъра е като изхвърлена маса върху пружина. Когато това устройство изпитва ускорение, масата се измества, докато пружината може лесно да премести масата, със същата скорост, равна на ускорението, което е усетила. Тогава тази стойност на изместване се използва за измерване на даденото ускорение.
PiezoAccelerometer-сензор
Акселерометрите се предлагат като цифрови устройства и аналогови устройства. Акселерометрите са проектирани по различни методи. Пиезоелектричен , пиезорезистивните и капацитивните компоненти обикновено се използват за преобразуване на механичното движение, причинено от акселерометъра, в електрически сигнал.
Пиезоелектричните акселерометри са изградени от монокристали. Те използват пиезоелектричния ефект за измерване на ускорението. Когато се прилагат към напрежение, тези кристали генерират напрежение, което се интерпретира, за да се определи скоростта и ориентацията.
В капацитивните акселерометри се използва силициев микрообработен елемент. Тук капацитетът се генерира, когато се усети ускорението и този капацитет се преобразува в напрежение за измерване на стойностите на скоростта.
Съвременните акселерометри са най-малките MEMS , състоящ се от конзолна греда с доказателна маса. Акселерометрите се предлагат като двуизмерни и триизмерни форми за измерване на скоростта заедно с ориентацията. Когато се изискват горночестотен диапазон, високотемпературен диапазон и ниско тегло, пиезоелектричните акселерометри са най-добрият избор.
Приложения
Приложенията на сензора за акселерометър са както следва:
- За инерционни навигационни системи се използват високо чувствителни акселерометри.
- За откриване и наблюдение на вибрации в въртящи се машини.
- За показване на изображения в изправено положение на екрани на цифрови фотоапарати.
- За стабилизация на полета в безпилотни летателни апарати.
- Акселерометрите се използват за усещане на ориентация, координиране на ускорение, вибрации, удар.
- Използва се за откриване на позицията на устройството в лаптопи и мобилни телефони.
- Високочестотно записване на двуосно и триосно ускорение в биологични приложения за дискриминация на поведенческите модели на животните.
- Мониторинг на здравето на машините.
- За откриване на неизправности в ротаторни машини.
- Те също се използват за мониторинг на сгради и конструкции за измерване на движението и вибрациите на конструкцията при излагане на динамични натоварвания.
- За измерване на дълбочината на CPR компресии на гръдния кош.
- Навигационните системи използват сензори за акселерометър за познаване на посоката.
- Устройствата за дистанционно наблюдение също използват акселерометри за наблюдение на активни вулкани.
Приложения / Примери
Някои от примерите за приложения на сензора за акселерометър са самолети, ракети, мрежа за улавяне на земетресения за научни изследвания на земетресения, помпи , вентилатор, ролки, компресори, Zoll’s AED plus, крачета, интелигентни уплътнителни ролки, система за разгръщане на въздушни възглавници, електронна система за контрол на стабилността в автомобилите, накланящи се влакове, гравиметрия, видеокамери, Glogger VS2, мобилни телефони и др ...
Да, има акселерометър и във вашия смартфон. Той се използва заедно с жироскоп за измерване на ъгъла и ориентацията на телефона. Забелязали ли сте функционирането на акселерометър сензор, наличен във вашия смартфон? Как ти помогна?
