Utilitzem sensors juntament amb els nostres dispositius per controlar i controlar diverses quantitats físiques. Els dispositius interactuen amb l'entorn amb l'ajuda de sensors . Amb l'arribada de la tecnologia, avui disposem d'una àmplia gamma de sensors, tant en forma analògica com digital, per mesurar quantitats físiques com temperatura , la pressió, la humitat, la direcció, la intensitat de la llum, etc. Un d'aquests sensors, que s'utilitza per mesurar la velocitat i l'acceleració dels dispositius, és el sensor de l'acceleròmetre.
Què és un sensor acceleròmetre?
La velocitat de canvi de velocitat del cos respecte al temps s’anomena acceleració. Segons la teoria relativa, segons l'objecte relatiu pres per mesurar l'acceleració, hi ha dos tipus d'acceleració. L’acceleració adequada, que és l’acceleració física del cos respecte a la inèrcia o de l’observador que està en repòs respecte a l’objecte que es mesura.
L'acceleració de coordenades depèn de l'elecció del sistema de coordenades i de l'elecció dels observadors. Això no és igual a l’acceleració adequada. El sensor acceleròmetre és el dispositiu electromecànic que s’utilitza per mesurar l’acceleració adequada de l’objecte.
Principi de funcionament
El principi bàsic de treball subjacent d’un acceleròmetre és com una massa bolcada en un moll. Quan aquest dispositiu experimenta l’acceleració, la massa es desplaça fins que la molla pot moure la massa fàcilment, amb la mateixa velocitat igual a l’acceleració que va percebre. A continuació, aquest valor de desplaçament s'utilitza per mesurar l'acceleració.
Sensor acceleròmetre piezoelèctric
Els acceleròmetres estan disponibles com a dispositius digitals i analògics. Els acceleròmetres es dissenyen utilitzant diferents mètodes. Piezoelèctric , components piezoresistius i capacitius s’utilitzen generalment per convertir el moviment mecànic causat a l’acceleròmetre en un senyal elèctric.
Els acceleròmetres piezoelèctrics estan formats per cristalls simples. Aquests utilitzen l’efecte piezoelèctric per mesurar l’acceleració. Quan s’apliquen a l’esforç, aquests cristalls generen un voltatge que s’interpreta per determinar la velocitat i l’orientació.
Els acceleròmetres capacitius utilitzen un element micromecanitzat de silici. Aquí es genera capacitat quan es detecta l’acceleració i aquesta capacitat es tradueix en una tensió per mesurar els valors de velocitat.
Els acceleròmetres moderns són els més petits MEMS , format per una biga voladissa amb massa de prova. Els acceleròmetres estan disponibles en formes bidimensionals i tridimensionals per mesurar la velocitat juntament amb l’orientació. Quan es requereix el rang de freqüències superiors, el rang d’alta temperatura i el baix pes empaquetat, els acceleròmetres piezoelèctrics són la millor opció.
Aplicacions
Les aplicacions del sensor acceleròmetre són les següents:
- Per als sistemes de navegació inercial, s’utilitzen acceleròmetres altament sensibles.
- Per detectar i controlar les vibracions de la maquinària rotativa.
- Per mostrar imatges en posició vertical a les pantalles de càmeres digitals.
- Per a l'estabilització del vol en drons.
- Els acceleròmetres s’utilitzen per detectar l’orientació, l’acceleració de les coordenades, la vibració i el xoc.
- S’utilitza per detectar la posició del dispositiu en ordinadors portàtils i mòbils.
- Registre d'alta freqüència d'acceleració biaxial i triaxial en aplicacions biològiques per a la discriminació dels patrons de comportament dels animals.
- Seguiment de la salut de la maquinària.
- Per detectar avaries a les màquines rotadores.
- Aquests també s'utilitzen per a la construcció i el control estructural per mesurar el moviment i la vibració de l'estructura quan s'exposen a càrregues dinàmiques.
- Per mesurar la profunditat de les compressions toràciques de RCP.
- Els sistemes de navegació fan ús de sensors d’acceleròmetres per conèixer la direcció.
- Els dispositius de teledetecció també fan servir acceleròmetres per controlar els volcans actius.
Usos / Exemples
Alguns dels exemples d’aplicacions del sensor acceleròmetre són avions, míssils, xarxa de captadors de terratrèmols per a la investigació científica de terratrèmols, bombes , ventilador, corrons, compressors, AED plus de Zoll, footpods, corrons de compactació intel·ligents, sistema de desplegament de coixins de seguretat, sistema de control electrònic d’estabilitat en automòbils, trens basculants, gravimetria, càmeres de vídeo, Glogger VS2, telèfons mòbils, etc.
Sí, també hi ha un acceleròmetre al telèfon intel·ligent. S'utilitza juntament amb el giroscopi per mesurar l'angle i l'orientació del telèfon. Heu notat el funcionament del acceleròmetre sensor present al vostre telèfon intel·ligent? Com t’ha ajudat?
