Главная страница
Навигация по странице:

  • Принцип работы

  • Акселерометр. Акселерометры


    Скачать 0.9 Mb.
    НазваниеАкселерометры
    Дата16.02.2022
    Размер0.9 Mb.
    Формат файлаpptx
    Имя файлаАкселерометр.pptx
    ТипДокументы
    #364118

    Акселерометры


    Выполнил:

    студент группы Е781

    Нечуятов Илья Алексеевич

    Санкт-Петербург

    2021

    Что такое акселерометр?

    • - это электромеханический инструмент, который измеряет ускорение (скорость изменения скорости). Ускорение может быть статическим, как ускорение, вызванное гравитацией, или может быть динамическим, как движение и вибрации, вызванные внешним фактором.
    • Измеряя величину гравитационного ускорения, инструмент может вычислить угол, под которым он наклонен относительно Земли.
    • Измеряя величину динамического ускорения, можно определить, насколько быстро и в каком направлении движется устройство.

    Принцип работы



    • Механический акселерометр состоит из пружины, прикрепленной массой. Эта пружина обычно подвешивается внутри наружного корпуса. Когда все устройство ускоряется, корпус сразу же движется в том же направлении. Масса, однако, остается в своем положении (на короткое время), растягивая пружину с силой, соответствующей ускорению.
    • Измеряя длину пружины растяжения, мы можем определить ускорение. Это может быть сделано различными способами.
    • Для получения информации о положении предмета в трехмерном пространстве используется три таких прибора, объединенных в один комплекс.

    MEMS

    • Пьезоэлектрические акселерометры
    • Пьезорезистивные акселерометры
    • Емкостные акселерометры Часто акселерометр представляет собой микроэлектромеханическую систему (MEMS), содержащую несколько компонентов, каждый размером от 1 до 100 микрометров. Размер же прибора обычно не превышает габариты спичечной головки.
    • используют пьезоэлектрический эффект определенных материалов для измерения ускорения, вибрации или механического удара. Эти материалы накапливают электрический заряд (пьезоэлектричество) в ответ на приложенное механическое напряжение.
    • К массе прикрепляется пьезоэлектрический материал, например, цирконат-титанат свинца. При движении акселерометра масса оказывает механическое давление на этот материал. В результате этого материал вырабатывает крошечное электрическое напряжение, которое можно расшифровать, чтобы вычислить соответствующее ускорение.

    Пьезорезистивные акселерометры

    • Они используют изменение сопротивления пьезорезистивных материалов для преобразования механического напряжения в выходное напряжение постоянного тока. Эти типы акселерометров подходят для измерений удара, где уровень g и диапазон частот значительно высоки.
    • Пьезоэлектрические компоненты не имеют себе равных по высокотемпературному диапазону и малому весу в упаковке.

    Емкостные акселерометры

    • основаны на изменении электрической емкости в ответ на ускорение. Они содержат два компонента: первичную (стационарную) пластину, прикрепленную к корпусу, и вторичную пластину, соединенную с массой, которая свободно перемещается внутри корпуса.
    • Емкость изменяется с расстоянием между двумя металлическими пластинами, и, измеряя емкость, можно определить приложенное ускорение. Эти типы акселерометров могут измерять постоянное, а также медленное переходное и периодическое ускорение.

    Цель

    • Акселерометры используются в различных отраслях промышленности и научных исследованиях. Они в основном используются в электронных устройствах для определения ориентации, ускорения координат, ударов и вибрации.
    • Акселерометры, встроенные в смартфоны, например, выясняют, когда переключать макет экрана с ландшафтного на портретный. Данные, предоставляемые этими датчиками, могут помочь определить, идет ли устройство вверх или падает вниз.
    • Высокочувствительные акселерометры интегрированы в инерциальные навигационные системы ракет и реактивных двигателей. Беспилотные летательные аппараты также используют такие устройства для стабилизации полета.


    написать администратору сайта