Πώς λειτουργεί ένα επιταχυνσιόμετρο

Σε αυτήν την ανάρτηση θα προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ένα επιταχυνσιόμετρο και επίσης να μάθουμε λεπτομερώς τις προδιαγραφές ενός δημοφιλούς επιταχυνσιόμετρου ADXL335.

Εάν είστε λάτρεις της τεχνολογίας, θα συναντούσατε τον όρο που ονομάζεται 'Accelerometer'.

Αυτό το κομμάτι τεχνολογίας έκανε τα έξυπνα τηλέφωνά μας πραγματικά έξυπνα, πολλές κοινές οικιακές συσκευές, αυτοκίνητα, ρομποτική, σταθεροποίηση εικόνας και πολλά άλλα gadgets χρησιμοποιούν επιταχυνσιόμετρο. Σε αυτό το άρθρο θα μάθουμε τι είναι ένα επιταχυνσιόμετρο και πώς να το χρησιμοποιήσουμε για ένα έργο.

Τι είναι το Επιταχυνσιόμετρο;

Ένα επιταχυνσιόμετρο είναι μια αισθητηριακή ηλεκτρονική συσκευή που μετρά την επιβράδυνση της επιτάχυνσης ενός κινούμενου σώματος ή ενός δονούμενου σώματος. Το επιταχυνσιόμετρο έρχεται σε μορφή επιφανειακής στήριξης, μοιάζει σχεδόν με IC.

Τα επιταχυνσιόμετρα είναι ενσωματωμένα στο Smartphone μας που λέει τον προσανατολισμό του τηλεφώνου, επομένως η εικόνα σας στην οθόνη σας περιστρέφεται ανάλογα.

Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς το αγωνιστικό αυτοκίνητο στο Smartphone σας κινείται αριστερά και δεξιά όταν γέρνετε το τηλέφωνό σας από αριστερά προς δεξιά; Όλα είναι δυνατά λόγω του επιταχυνσιόμετρου.

Triple Axis Accelerometer ADXL33 - Προδιαγραφές

Έχει διαστάσεις 4mm x 1,45mm, περίπου σε μέγεθος νομίσματος. Μπορεί να μετρήσει σε τρεις κατευθύνσεις άξονα Χ, Υ και Ζ. Μπορεί να τροφοδοτηθεί από 1,8 V έως 3,6 V και η κατανάλωση ισχύος είναι μόνο 350 micro amperes (uA).

Μπορεί να επιβιώσει έως 10.000 G δύναμης (Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να χειριστεί την επιτάχυνση 10.000 φορές του βάρους του).

Έχει εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας από -55 βαθμούς Κελσίου έως +125 βαθμούς Κελσίου (απόλυτο μέγιστο).

Έχει 6 ακίδες, τρεις εκ των οποίων είναι έξοδος άξονα X, Y και Z, δύο από αυτές είναι Vcc και γείωση και το υπόλοιπο είναι ST (αυτοέλεγχος). Στις τρεις εξόδους συνδέονται πυκνωτές 0.1 micro farad (σε κάθε άξονα) για αντι-ψευδώνυμο και μείωση θορύβου.

Πώς λειτουργεί ένα επιταχυνσιόμετρο:

Η ακόλουθη εξήγηση μπορεί να μελετηθεί για να μάθει πώς λειτουργεί ένα επιταχυνσιόμετρο

Ένα επιταχυνσιόμετρο είναι ένα μικρο-ηλεκτρομηχανικό σύστημα ή απλά (MEMS).

Υπάρχουν κινούμενα μέρη μέσα σε ένα επιταχυνσιόμετρο που ανιχνεύουν αλλαγές στην επιτάχυνση.

Η χωρητικότητα είναι η βασική ιδέα που χρησιμοποιείται σε ένα επιταχυνσιόμετρο.

Υπάρχουν διηλεκτρικές και μεταλλικές πλάκες διατεταγμένες παράλληλα με την κινούμενη μάζα.

Τρεις τέτοιες μονάδες τοποθετούνται ορθογώνια μεταξύ τους. Όλες οι παράλληλες πλάκες μπορούν να κινούνται ανεξάρτητα. Κάθε ενότητα μετρά σε έναν άξονα.

Όταν το επιταχυνσιόμετρο έχει κλίση, λόγω της κίνησης της μάζας, η ευθυγράμμιση των πλακών πυκνωτή αλλάζει, η οποία αλλάζει την τιμή χωρητικότητας. Αυτές οι αλλαγές μετρώνται με ενσωματωμένο κύκλωμα και εξάγουν ένα αναλογικό σήμα.

Τα σήματα από το επιταχυνσιόμετρο μπορούν να δοθούν σε έναν μικροελεγκτή ή έναν μικροεπεξεργαστή ανάλογα με το σχεδιασμό και την εφαρμογή σας.

Εφαρμογές:

Υπάρχει τεράστιο φάσμα εφαρμογών που κυμαίνεται από κινητό τηλέφωνο έως δορυφορικά συστήματα.

Τα επιταχυνσιόμετρα χρησιμοποιούνται ιδανικά σε smartphone όπου χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό του προσανατολισμού του τηλεφώνου.

Το επιταχυνσιόμετρο είναι ευεργετικό για την αεροδυναμική όπου τα αεροπλάνα πρέπει να σταθεροποιηθούν κατά τη διάρκεια της πτήσης.

Χρησιμοποιείται σε αντικλεπτικές συσκευές όπου η συμπεριφορά με τα πόδια είναι μοναδική για όλους, αυτά τα δεδομένα αναλύονται και αποθηκεύονται, όταν υπάρχει οποιαδήποτε αλλαγή στη συμπεριφορά με τα πόδια, αυτό μπορεί να εντοπιστεί.

Τα επιταχυνσιόμετρα χρησιμοποιούνται σε εξοπλισμό υγείας, όπως ζώνη γυμναστικής, βηματόμετρο κ.λπ. Χρησιμοποιείται σε παιχνίδια όπως ελικόπτερα βασισμένα σε RC και ελεγκτές παιχνιδιών.

Το επιταχυνσιόμετρο είναι πολύ σημαντικό συστατικό στο δορυφορικό σύστημα, όπου πρέπει να μετρήσει την κατάσταση των απογόνων.