Werking en toepassingen van de versnellingsmetersensor

We gebruiken sensoren samen met onze apparaten om verschillende fysieke hoeveelheden te bewaken en te controleren. De apparaten communiceren met de omgeving met behulp van sensoren. Met de komst van technologie hebben we tegenwoordig een breed scala aan sensoren; zowel in analoge als digitale vorm om fysieke grootheden zoals temperatuur, druk, vochtigheid, richting, lichtintensiteit enz. te meten. Een van dergelijke sensoren, die wordt gebruikt om de snelheid en versnelling van de apparaten te meten, is de accelerometersensor.

Wat is een versnellingsmetersensor?

De mate van verandering van de snelheid van het lichaam ten opzichte van de tijd wordt versnelling genoemd. Volgens de relatieve theorie zijn er, afhankelijk van het relatieve object dat wordt gebruikt om versnelling te meten, twee soorten versnelling. De juiste versnelling, dit is de fysieke versnelling van het lichaam ten opzichte van de traagheid of de waarnemer die in rust is ten opzichte van het te meten object.

De coördinaatversnelling hangt af van de keuze van het coördinatensysteem en de keuze van waarnemers. Dit is niet gelijk aan een goede acceleratie. Accelerometersensor is het elektromechanische apparaat dat wordt gebruikt om de juiste versnelling van het object te meten.

Werkingsprincipe

Het fundamentele onderliggende werkingsprincipe van een versnellingsmeter is zoals een gestorte massa op een veer. Wanneer dit apparaat versnelling ervaart, wordt de massa verplaatst totdat de veer de massa gemakkelijk kan verplaatsen, met dezelfde snelheid die gelijk is aan de waargenomen versnelling. Vervolgens wordt deze verplaatsingswaarde gebruikt om de versnelling te meten.

Versnellingsmeters zijn beschikbaar als digitale apparaten en analoge apparaten. Versnellingsmeters zijn ontworpen met behulp van verschillende methoden. Piëzo-elektrische, piëzoresistieve en capacitieve componenten worden over het algemeen gebruikt om de mechanische beweging veroorzaakt in de accelerometer om te zetten in een elektrisch signaal.

Piëzo-elektrische versnellingsmeters bestaan ​​uit eenkristallen. Deze gebruiken het piëzo-elektrisch effect om de versnelling te meten. Wanneer ze worden toegepast op spanning, genereren deze kristallen een spanning die wordt geïnterpreteerd om de snelheid en oriëntatie te bepalen.

Capacitieve versnellingsmeters gebruiken een microbewerkt siliciumelement. Hier wordt capaciteit gegenereerd wanneer versnelling wordt gedetecteerd en deze capaciteit wordt vertaald in een spanning om de snelheidswaarden te meten.

Moderne versnellingsmeters zijn de kleinste MEMS, bestaande uit een vrijdragende balk met proefmassa. Versnellingsmeters zijn beschikbaar als tweedimensionale en driedimensionale vormen om de snelheid samen met de oriëntatie te meten. Wanneer het hogere frequentiebereik, het hoge temperatuurbereik en een laag verpakt gewicht vereist zijn, zijn piëzo-elektrische versnellingsmeters de beste keuze.

Toepassingen

De toepassingen van de accelerometersensor zijn als volgt:

• Voor traagheidsnavigatiesystemen worden zeer gevoelige versnellingsmeters gebruikt.
• Om trillingen in roterende machines te detecteren en te bewaken.
• Om afbeeldingen rechtop op schermen van digitale camera's weer te geven.
• Voor vluchtstabilisatie in drones.
• Versnellingsmeters worden gebruikt om oriëntatie te detecteren, versnelling, trillingen en schokken te coördineren.
• Gebruikt om de positie van het apparaat in laptops en mobiele telefoons te detecteren.
• Hoogfrequente opname van biaxiale en triaxiale versnelling in biologische toepassingen voor het onderscheiden van gedragspatronen van dieren.
•  Bewaking van de staat van machines.
•  Om fouten in rotatormachines te detecteren.
•  Deze worden ook gebruikt voor bewaking van gebouwen en constructies om de beweging en trillingen van de constructie te meten bij blootstelling aan dynamische belastingen.
•  Om de diepte van CPR-borstcompressies te meten.
• Navigatiesystemen maken gebruik van versnellingsmetersensoren om de richting te kennen.
• Remote sensing apparaten gebruiken ook versnellingsmeters om actieve vulkanen te volgen.

Gebruiken/voorbeelden

Enkele voorbeelden van toepassingen van een versnellingsmetersensor zijn vliegtuigen, raketten, een aardbevingsvangernetwerk voor wetenschappelijk onderzoek naar aardbevingen, pompen, ventilatoren, rollen, compressoren, Zoll's AED plus, footpods, intelligente verdichtingsrollen, airbagsysteem, elektronisch stabiliteitscontrolesysteem in auto's, kanteltreinen, gravimetrie, camcorders, Glogger VS2, mobiele telefoons enz...

Ja, er zit ook een versnellingsmeter in je smartphone. Het wordt samen met de gyroscoop gebruikt om de hoek en oriëntatie van de telefoon te meten. Heeft u de werking van de accelerometersensor in uw smartphone opgemerkt? Hoe heeft het je geholpen?