Vi bruger sensorer sammen med vores enheder til at overvåge og kontrollere forskellige fysiske størrelser. Enhederne interagerer med omgivelserne ved hjælp af sensorer . Med fremkomsten af teknologi har vi i dag en bred vifte af sensorer både i analog form og digital form til at måle fysiske størrelser som temperatur , tryk, fugtighed, retning, lysintensitet osv ... En af sådanne sensorer, der bruges til at måle enhedernes hastighed og acceleration, er accelerometerføleren.
Hvad er en accelerometer sensor?
Hastigheden for ændring af kroppens hastighed med hensyn til tid kaldes acceleration. Ifølge relativ teori er der, afhængigt af det relative objekt taget til måling af acceleration, to typer acceleration. Den korrekte acceleration, som er kroppens fysiske acceleration i forhold til inerti eller observatøren, der er i ro i forhold til det objekt, der måles.
Koordinatacceleration afhænger af valget af koordinatsystem og valg af observatører. Dette er ikke lig med korrekt acceleration. Accelerometersensor er den elektromekaniske enhed, der bruges til at måle den korrekte acceleration af objektet.
Arbejdsprincip
Det grundlæggende underliggende funktionsprincip for et accelerometer er sådan som en dumpet masse på en fjeder. Når acceleration opleves af denne enhed, forskydes massen, indtil fjederen let kan bevæge massen med den samme hastighed svarende til den acceleration, den registrerede. Derefter bruges denne forskydningsværdi til at måle give accelerationen.
PiezoAccelerometer-sensor
Accelerometre fås som digitale enheder og analoge enheder. Accelerometre er designet ved hjælp af forskellige metoder. Piezoelektrisk , anvendes piezoresistive og kapacitive komponenter generelt til at konvertere den mekaniske bevægelse forårsaget i accelerometer til et elektrisk signal.
Piezoelektriske accelerometre består af enkeltkrystaller. Disse bruger den piezoelektriske effekt til at måle accelerationen. Når de påføres stress, genererer disse krystaller en spænding, som fortolkes for at bestemme hastigheden og orienteringen.
Kapacitive accelerometre bruger et siliciummikrobearbejdet element. Her genereres kapacitans, når acceleration registreres, og denne kapacitans oversættes til en spænding for at måle hastighedsværdierne.
Moderne accelerometre er de mindste MEMS , bestående af en udliggerbjælke med bevismasse. Accelerometre er tilgængelige som todimensionale og tredimensionelle former til måling af hastighed sammen med orientering. Når det kræves det øvre frekvensområde, højtemperaturområdet og den lave emballagevægt, er piezoelektriske accelerometre det bedste valg.
Ansøgninger
Anvendelserne af accelerometerføler er som følger:
- Til inertiale navigationssystemer anvendes meget følsomme accelerometre.
- At registrere og overvåge vibrationer i roterende maskiner.
- For at få vist billeder i lodret position på digitale kameraers skærme.
- Til flystabilisering i droner.
- Accelerometre bruges til at registrere orientering, koordinere acceleration, vibrationer, stød.
- Bruges til at registrere enhedens position på bærbare computere og mobiltelefoner.
- Højfrekvent registrering af biaxial og triaksial acceleration i biologiske applikationer til diskrimination af dyrs adfærdsmønstre.
- Overvågning af maskinens sundhed.
- For at opdage fejl i rotatormaskiner.
- Disse bruges også til bygnings- og strukturovervågning til at måle bevægelse og vibrationer i strukturen, når den udsættes for dynamiske belastninger.
- At måle dybden af HLR-brystkompressioner.
- Navigationssystemer bruger accelerometer sensorer til at kende retningen.
- Eksterne sensorer bruger også accelerometre til at overvåge aktive vulkaner.
Anvendelser / eksempler
Nogle af eksemplerne på anvendelser af accelerometersensor er luftfartøjer, missiler, Quake-Catcher-netværk til videnskabelig forskning i jordskælv, pumper , ventilator, ruller, kompressorer, Zoll's AED plus, fodpods, intelligente komprimeringsruller, airbag-implementeringssystem, elektronisk stabilitetskontrolsystem i biler, vippende tog, Gravimetri, videokameraer, Glogger VS2, mobiltelefoner osv ...
Ja, der er også et accelerometer i din smartphone. Det bruges sammen med gyroskop til at måle telefonens vinkel og retning. Har du bemærket funktionen af accelerometer sensor til stede i din smartphone? Hvordan har det hjulpet dig?
