Сенсорный акселерометр:всестороннее введение, которое вам нужно

Сенсорные акселерометры обнаруживают удары и вибрации устройств и измеряют величину и направление надлежащего ускорения. Следовательно, вы найдете их в многочисленных электронных устройствах, самолетах и ​​других отраслях промышленности. В этой статье будут освещены сложные детали сенсорных акселерометров и их применение в нашей повседневной жизни. Вы находитесь на правильной странице, если вы энтузиаст электроники и хотите узнать больше об акселерометрах. WELLPCB посвящает себя предложению динамического контента, касающегося электронных компонентов.

Что такое сенсорный акселерометр?

Сенсорный акселерометр — это просто устройство, которое идентифицирует и измеряет ускорение тела в его мгновенной системе покоя.

Что такое ускорение?

Во-первых, ускорение — это скорость изменения скорости объекта (перемещение объекта/изменение во времени). Статическая и динамическая силы — это два типа ускорения. Статические силы, такие как трение и гравитация, постоянно действуют на объект. Например, если вы поместите акселерометр на землю, ускорение Земли будет отображаться из-за гравитации. С другой стороны, динамические силы активно действуют на объект на разных стадиях.

Конфигурация датчика-акселерометра

Также акселерометр — это динамический датчик, измеряющий ускорение по одной, двум или трем ортогональным осям. Работает в одном из трех режимов:

• Измерение скорости и положения
• Датчик наклона, наклона или ориентации в двух или трех измерениях.
• Датчик вибрации или удара

(изображение трехмерного куба с трехосным акселерометром) 

Акселерометры на микроэлектромеханических датчиках (МЭМС)

Он отвечает за распознавание поворота устройства, следовательно, «переворачивание» экрана на нужный угол. Вы получаете большинство акселерометров в устройствах через MEMS, небольшие механические и электромеханические элементы. Из-за их небольших размеров вы найдете их в портативных и носимых устройствах, таких как телефоны.

Новое поколение трехосевой МЭМС и чипа гироскопа позволяет умным часам распознавать различные позы при падении. Следовательно, он может определить фатальное падение и сообщить экстренным службам, чтобы получить помощь.

(разрыв микрофона)

Как работает сенсорный акселерометр?

Сенсорный акселерометр работает двумя способами:пьезоэлектрический эффект и изменение емкости.

Пьезоэлектрический эффект

А Пьезоэлектрический датчик имеет микроскопическую кристаллическую структуру, которая генерирует напряжение при обнаружении ускорения. Например, есть вибрации, и устройство создаст напряжение, чтобы указать пропорциональное ускорение.

Такие датчики применяются в качестве датчиков наклона или давления в бытовой электронике, такой как мобильные телефоны и сенсорные панели.

(схематическое изображение электрической модели пьезоэлектрического датчика)

Изменение емкости

Метод емкостного зондирования использует формулу Сила =Масса x для измерения ускорения объекта. Следовательно, он использует Присутствующую Силу / Массу рассматриваемого предмета. Эффект емкости в МЭМС работает, когда:

1. Есть две емкостные пластины.
2. Масса объекта опирается на одну из пластин, изменяя емкость, таким образом, измеряя силу.
3. Следовательно, мы получаем ускорение от силы и массы объекта.

3. Основное применение акселерометров

Мир применяет акселерометры в науке и различных отраслях, от которых люди получают огромную пользу. От техники, биологии и медицины до навигации и транспорта сенсорные акселерометры играют огромную роль в нашей жизни.

• Безопасность в автомобиле: Сенсорные акселерометры используются в автомобильных системах безопасности при столкновении. Например, если на транспортное средство действует мощная динамическая сила, встроенный компьютер получает электронный сигнал, который приводит в действие подушки безопасности во время столкновения.

(изображение сработавших подушек безопасности в автомобиле. Безопасность автомобиля.)

• Управление игрой: В играх акселерометр в портативном устройстве управления определяет наклон. Поэтому управлять объектами в игре просто.
• Состояние оборудования: Инженеры применяют датчики вибрации акселерометров в мониторинге машин. Механические акселерометры сообщают о любых вибрациях или изменениях во вращающемся оборудовании, таком как турбины, насосы, вентиляторы и ролики. Таким образом, такие данные позволяют инженерам и техникам немедленно вносить необходимые коррективы.

4. Как выбрать подходящий сенсорный акселерометр?

Для точных измерений ускорения учтите следующее:

1. Частотный отклик. Какова электрическая выходная мощность акселерометра по сравнению с механическим возбуждением в диапазоне частот? Обычно хорошая частота имеет + или -5% (обычно 100 Гц).
2. Несколько осей. Вы можете установить три акселерометра датчика на 3-осевой монтажный блок, чтобы получить три ортогональные оси.

(изображение плоского вектора значка гироскопа смартфона. Акселерометр телефона)

заключение

Наконец, датчики акселерометра получают массовое применение на различных предметах без концентрации внимания на размещении датчика. Широкое использование смартфонов позволяет использовать акселерометры для простых задач, таких как встряхивание и изменение ориентации экрана. Тем не менее датчики типа МЭМ находят применение и в более сложных задачах.

Если вам нужна дополнительная информация о сенсорных технологиях, мы в WELLPcb будем рады указать вам правильное направление.