Akcelerometr: co to jest, jak działa i do czego służy

Nawet bez pracy w przemyśle obronnym można mieć ogólne pojęcie o akcelerometrze: czym jest, jak działa i jakie ma parametry. Urządzenia te są przecież stosowane w nowoczesnych urządzeniach biurowych: laptopach, tabletach i telefonach. Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego Twój telefon łatwo określa, który jest w górze, a który w dół, kiedy go przekręcisz? Ten akcelerometr pozwala technice „orientować się" w przestrzeni.

Informacje ogólne

Akcelerometr mierzy projekcję pozornego przyspieszenia. Dzięki niemu można poznać różnicę między przyspieszeniem bezwzględnym obiektu a przyspieszeniem swobodnego spadania.

Główna klasyfikacja akcelerometrów opiera się na liczbie zaangażowanych osi. W związku z tym można wyróżnić urządzenia jednoosiowe, dwuosiowe i trójosiowe. Liczba osi jest również nazywana liczbą komponentów. Ten parametr określa na jakiej liczbie współrzędnych akcelerometr może mierzyć przyspieszenie.

Wiele akcelerometrów jest połączonych z systemem przetwarzania danych, co pozwala na tworzenie pełnoprawnych czujników. W końcu, co to jest akcelerometr? To jest urządzenie pomiarowe. Połącz go z komputerem i system obliczeniowy gotowy!

Zastosowanie akcelerometrów

Akcelerometry są aktywnie wykorzystywane w projektowaniu systemów nawigacyjnych wraz z żyroskopami. Są nieodłącznym elementem konstrukcji nowoczesnych statków powietrznych: samolotów, śmigłowców, rakiet, dronów.

W technice komputerowej akcelerometry stały się elementami dysków twardych, zapobiegającymi wibracjom i uszkodzeniom. Po otrzymaniu sygnału o zmianie położenia w przestrzeni urządzenie wydaje polecenie zaparkowania głowic dysków twardych w celu uniknięcia ich zarysowania. W tym miejscu należy wspomnieć, czym jest G-sensor. Pod wieloma względami przypomina akcelerometr i działa na tej samej zasadzie. Jednak niewielkie rozmiary i cechy funkcjonalne pozwoliły zintegrować taki czujnik z wrażliwym sprzętem: rejestratorami samochodowymi, tabletami, komunikatorami itp.

Czujnik „wie”, jak odróżnić ostre zatrzymanie, zakręt, zderzenie, obrót i inne zmiany pozycji. Jest to wykorzystywane zarówno do ochrony sprzętu przed uszkodzeniem, jak i do różnych programów i gier, które wiążą się z położeniem urządzenia w przestrzeni. Kilka lat temu prototypy nowoczesnych G-sensorów były już stosowane w konsolach do gier. Dzisiaj akcelerometr w tablecie może być używany zarówno do gier, jak i do poważnych programów, aw telefonie taki czujnik pozwala określić, w którą stronę obrócić ekran, aby ułatwić użytkownikowi pracę i pisanie.

Jak można się domyślić, akcelerometr lub G-sensor nie mogą działać w stanie nieważkości, więc będą całkowicie bezużyteczne i nie będą miały żadnego wpływu na urządzenie, w które są wbudowane.

Charakterystyka akcelerometrów

Główne cechy, które mają akcelerometry, wpływają na ich funkcjonalność, a tym samym na ich zakres. Kluczowe parametry to:

• rozdzielczość (czułość progowa) – tak nazywa się minimalna zmiana wartości liniowej, którą urządzenie może naprawić;
• przesunięcie punktu zerowego — odczyty przyrządu przy pozornym przyspieszeniu zerowym;
• błądzenie losowe – wielkość błędu wyrażona jako średnie odchylenie od przesunięcia zera;
• nieliniowość to zmiana, która nastąpi w relacji między sygnałem wyjściowym a przyspieszeniem pozornym, jeśli przyspieszenie pozorne ulegnie zmianie.

Wszystkie te parametry należy wziąć pod uwagę przy wyborze dowolnego akcelerometru iw miarę możliwości zainteresować się nimi przy zakupie sprzętu zawierającego G-sensor. Wbrew stereotypowi nie będzie to nadmierna skrupulatność. Możesz wybrać urządzenie, które nie „zawiedzie” na przypadkowych wstrząsach i które zawsze poprawnie określi swoje położenie w przestrzeni. Dotyczy to zwłaszcza akcelerometru w telefonie, ponieważ telefony muszą szybko i jednoznacznie określać swoją pozycję.