Kasutame andureid koos oma seadmetega mitmesuguste füüsikaliste suuruste jälgimiseks ja kontrollimiseks. Seadmed suhtlevad ümbruse abil andurid . Tänu tehnoloogia tulekule on meil füüsiliste suuruste mõõtmiseks lai valik andureid nii analoog- kui ka digitaalsel kujul temperatuur , rõhk, niiskus, suund, valgustugevus jne. Üks sellistest anduritest, mida kasutatakse seadmete kiiruse ja kiirenduse mõõtmiseks, on kiirendusmõõturi andur.
Mis on kiirendusmõõturi andur?
Keha kiiruse muutumise kiirust aja suhtes nimetatakse kiirenduseks. Suhtelise teooria kohaselt on sõltuvalt kiirenduse mõõtmiseks võetud suhtelisest objektist kahte tüüpi kiirendust. Õige kiirendus, mis on keha füüsiline kiirendus inertsi suhtes või vaatleja, kes on mõõdetava objekti suhtes puhkeseisundis.
Koordinaatide kiirendus sõltub koordinaatide süsteemi ja vaatlejate valikust. See ei võrdu õige kiirendusega. Kiirendusmõõturi andur on elektromehaaniline seade, mida kasutatakse objekti õige kiirenduse mõõtmiseks.
Tööpõhimõte
Kiirendusmõõturi põhiline tööpõhimõte on näiteks vedrule heidetud mass. Kui see seade kiirendab, nihkub mass seni, kuni vedru saab massi hõlpsalt liigutada, sama kiirusega, mis võrdub tajutud kiirendusega. Siis kasutatakse seda nihkeväärtust kiirenduse andmiseks.
PiezoAkseleromeeter-andur
Kiirendusmõõturid on saadaval digitaalseadmete ja analoogseadmetena. Kiirendusmõõturid on loodud erinevate meetodite abil. Piesoelektriline , tavaliselt kasutatakse kiirendusmõõturi tekitatud mehaanilise liikumise muundamiseks elektrisignaaliks piesoresistive ja mahtuvuslikke komponente.
Piesoelektrilised kiirendusmõõturid koosnevad üksikkristallidest. Need kasutavad kiirenduse mõõtmiseks piesoelektrilist efekti. Pingele rakendatuna tekitavad need kristallid pinge, mida tõlgendatakse kiiruse ja orientatsiooni määramiseks.
Mahtuvuslikel kiirendusmõõturitel kasutatakse ränist mikrotöödeldud elementi. Siin genereeritakse mahtuvus kiirenduse tajumisel ja see mahtuvus muudetakse pingeks, et mõõta kiiruse väärtusi.
Kaasaegsed kiirendusmõõturid on kõige väiksemad MEMS , mis koosneb tõestatud massiga konsoolkiirest. Kiirendusmõõturid on saadaval kahemõõtmeliste ja kolmemõõtmeliste vormidena, et mõõta kiirust koos orientatsiooniga. Kui vajatakse ülemise sageduse vahemikku, kõrge temperatuuri vahemikku ja väikest pakendatud kaalu, on piesoelektrilised kiirendusmõõturid parim valik.
Rakendused
Kiirendusmõõturi anduri rakendused on järgmised:
- Inertsiaalsete navigatsioonisüsteemide jaoks kasutatakse ülitundlikke kiirendusmõõtureid.
- Pöörlevate masinate vibratsiooni tuvastamiseks ja jälgimiseks.
- Digitaalkaamerate ekraanidel piltide kuvamiseks püstiasendis.
- Droonide lennu stabiliseerimiseks.
- Kiirendusmõõtureid kasutatakse orientatsiooni tajumiseks, kiirenduse, vibratsiooni, põrutuse koordineerimiseks.
- Kasutatakse seadme asukoha tuvastamiseks sülearvutites ja mobiiltelefonides.
- Kaheteljelise ja -telje kiirenduse kõrgsageduslik registreerimine bioloogilistes rakendustes loomade käitumismallide eristamiseks.
- Masinate tervise jälgimine.
- Pöördmasinate rikete avastamiseks.
- Neid kasutatakse ka ehituse ja konstruktsiooni seireks, et mõõta struktuuri liikumist ja vibratsiooni dünaamiliste koormuste korral.
- CPR rindkere kompressioonide sügavuse mõõtmiseks.
- Navigeerimissüsteemid kasutavad suuna teadmiseks kiirendusmõõturi andureid.
- Ka kaugseire seadmed kasutavad aktiivsete vulkaanide jälgimiseks kiirendusmõõtureid.
Kasutused / näited
Mõned näited kiirendusmõõturi anduri rakendustest on õhusõidukid, raketid, maavärinate teadusliku uurimise võrk Quake-catcher, pumbad , ventilaator, rullid, kompressorid, Zoll’s AED plus, jalutuskärud, intelligentsed tihendusrullid, turvapatjade paigaldussüsteem, autode elektrooniline stabiilsuskontrollisüsteem, kallutatavad rongid, gravimeetria, videokaamerad, Glogger VS2, mobiiltelefonid jne.
Jah, ka teie nutitelefonis on kiirendusmõõtur. Seda kasutatakse koos güroskoobiga telefoni nurga ja suuna mõõtmiseks. Kas olete märganud kiirendusmõõtur teie nutitelefonis olev andur? Kuidas see teid on aidanud?
