Mēs izmantojam sensorus kopā ar savām ierīcēm, lai uzraudzītu un kontrolētu dažādus fiziskos lielumus. Ierīces mijiedarbojas ar apkārtni ar sensori . Ar tehnoloģiju parādīšanos šodien mums ir plašs sensoru klāsts gan analogā, gan digitālā formā, lai mērītu fiziskos lielumus, piemēram, temperatūra , spiediens, mitrums, virziens, gaismas intensitāte utt. Viens no šādiem sensoriem, ko izmanto ierīču ātruma un paātrinājuma mērīšanai, ir akselerometra sensors.
Kas ir akselerometra sensors?
Ķermeņa ātruma izmaiņu ātrumu attiecībā pret laiku sauc par paātrinājumu. Saskaņā ar relatīvo teoriju, atkarībā no relatīvā objekta, kas ņemts paātrinājuma mērīšanai, ir divi paātrinājuma veidi. Pareizais paātrinājums, kas ir ķermeņa fiziskais paātrinājums attiecībā pret inerci, vai novērotājs, kurš ir miera stāvoklī attiecībā pret mērāmo objektu.
Koordinātu paātrinājums ir atkarīgs no koordinātu sistēmas izvēles un novērotāju izvēles. Tas nav vienāds ar pareizu paātrinājumu. Akselerometra sensors ir elektromehāniska ierīce, ko izmanto, lai izmērītu pareizu objekta paātrinājumu.
Darba princips
Akselerometra darbības pamatprincips ir tāds, kā atsperes masa. Kad šī ierīce piedzīvo paātrinājumu, masa tiek pārvietota, līdz pavasaris var viegli pārvietot masu ar tādu pašu ātrumu, kāds vienāds ar paātrinājumu, ko tā izjuta. Tad šo pārvietojuma vērtību izmanto, lai izmērītu dot paātrinājumu.
PjezoAkselerometra sensors
Akselerometri ir pieejami kā digitālās ierīces un analogās ierīces. Akselerometri tiek veidoti, izmantojot dažādas metodes. Pjezoelektriskais , pjezorezistīvos un kapacitatīvos komponentus parasti izmanto, lai pārveidotu akselerometra izraisīto mehānisko kustību elektriskā signālā.
Pjezoelektriskie akselerometri ir izgatavoti no vienkristāliem. Tie izmanto pjezoelektrisko efektu, lai izmērītu paātrinājumu. Pielietojot stresam, šie kristāli rada spriegumu, ko interpretē, lai noteiktu ātrumu un orientāciju.
Kapacitatīvajos akselerometros tiek izmantots silīcija mikroelementu elements. Šeit kapacitāte tiek ģenerēta, kad tiek noteikts paātrinājums, un šī kapacitāte tiek pārveidota spriegumā, lai izmērītu ātruma vērtības.
Mūsdienu akselerometri ir vismazākie MEMS , kas sastāv no konsoles stara ar pārbaudāmu masu. Akselerometri ir pieejami kā divdimensiju un trīsdimensiju formas, lai mērītu ātrumu kopā ar orientāciju. Ja nepieciešams augšējās frekvences diapazons, augstas temperatūras diapazons un mazs iesaiņotais svars, pjezoelektriskie akselerometri ir labākā izvēle.
Pieteikumi
Akselerometra sensora pielietojums ir šāds:
- Inerciālajām navigācijas sistēmām tiek izmantoti ļoti jutīgi akselerometri.
- Lai noteiktu un uzraudzītu vibrācijas rotējošās mašīnās.
- Lai attēlotu attēlus vertikālā stāvoklī digitālo kameru ekrānos.
- Lidojuma stabilizēšanai bezpilota lidaparātos.
- Akselerometrus izmanto, lai uztvertu orientāciju, koordinētu paātrinājumu, vibrāciju, triecienu.
- Izmanto, lai noteiktu ierīces atrašanās vietu klēpjdatoros un mobilajos tālruņos.
- Biaxial un triaxial paātrinājuma augstfrekvences reģistrēšana bioloģiskos pielietojumos, lai diskriminētu dzīvnieku uzvedības modeļus.
- Mašīnu veselības uzraudzība.
- Lai atklātu defektus rotatora mašīnās.
- Tos izmanto arī celtniecības un konstrukciju uzraudzībai, lai izmērītu konstrukcijas kustību un vibrāciju, pakļaujoties dinamiskām slodzēm.
- Lai izmērītu CPR krūškurvja saspiešanas dziļumu.
- Lai uzzinātu virzienu, navigācijas sistēmas izmanto akselerometra sensorus.
- Attālās uzrādes ierīces izmanto arī akselerometrus aktīvo vulkānu novērošanai.
Lietojumi / piemēri
Daži no akselerometra sensora pielietojuma piemēriem ir lidmašīnas, raķetes, zemestrīču zinātniskai izpētei paredzētais zemestrīču uztvērēju tīkls, sūkņi , ventilators, veltņi, kompresori, Zoll’s AED plus, kāju balsti, inteliģenti blīvēšanas veltņi, drošības spilvenu izvietošanas sistēma, elektroniskā stabilitātes kontroles sistēma automašīnās, slīpi vilcieni, gravimetrija, videokameras, Glogger VS2, mobilie tālruņi utt.
Jā, arī jūsu viedtālrunī ir akselerometrs. To lieto kopā ar žiroskopu, lai izmērītu tālruņa leņķi un orientāciju. Vai esat pamanījuši akselerometrs sensors atrodas jūsu viedtālrunī? Kā tas jums ir palīdzējis?
