Cảm biến gia tốc, cấu tạo và ứng dụng của gia tốc kế thực tế

Khi bạn sử dụng ứng dụng la bàn trên điện thoại thông minh, bằng cách nào đó, điện thoại sẽ biết hướng điện thoại đang chỉ. Với các ứng dụng tuyệt vời, bằng cách nào đó, nó biết nơi bạn đang tìm kiếm để hiển thị đúng các chòm sao. Điện thoại thông minh và công nghệ di động khác xác định hướng của chúng thông qua việc sử dụng máy gia tốc (cảm biến gia tốc hay gia tốc kế), một thiết bị nhỏ được tạo thành từ cảm biến chuyển động dựa trên trục.

Các cảm biến chuyển động trong gia tốc kế thậm chí có thể được sử dụng để phát hiện động đất và có thể được sử dụng trong các thiết bị y tế như chân tay bionic và các bộ phận cơ thể nhân tạo khác. Một số thiết bị, một phần của chuyển động tự định lượng , sử dụng gia tốc kế.

Máy đo gia tốc hay máy đo độ rung là một thiết bị cơ điện dùng để đo lực gia tốc. Các lực như vậy có thể là tĩnh, giống như lực hấp dẫn liên tục hoặc, như trường hợp của nhiều thiết bị di động, năng động để cảm nhận chuyển động hoặc rung động.

Gia tốc là phép đo sự thay đổi vận tốc, hoặc tốc độ chia cho thời gian. Ví dụ, một chiếc xe tăng tốc từ bế tắc lên 60 dặm / giờ trong sáu giây được xác định là có gia tốc 10 dặm / giờ (60 chia cho 6).

Bạn đang đọc: Cảm biến gia tốc, cấu tạo và ứng dụng của gia tốc kế thực tế

Cảm biến gia tốc là gì? Gia tốc kế là gì?

Một cảm biến gia tốc (gia tốc kế) là một thiết bị đo gia tốc và khả năng tăng tốc chính xác của vật thể, là khả năng tăng tốc (hoặc tốc độ thay đổi của vận tốc ) của một vật thể ngay lập tức, là không giống như phối hợp khả năng tăng tốc, là sự tăng tốc trong một cố định hệ tọa độ .

Ví dụ, gia tốc kế ở phần còn lại trên bề mặt Trái đất sẽ đo gia tốc do trọng lực của Trái đất, hướng thẳng lên (theo định nghĩa) của g ≈ 9,81 m / s 2 . Ngược lại, gia tốc kế rơi tự do(rơi về phía trung tâm Trái đất với tốc độ khoảng 9,81 m / s 2 ) sẽ đo bằng không.

Gia tốc kế có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và khoa học. Gia tốc kế có độ nhạy cao là thành phần của mạng lưới hệ thống dẫn đường quán tính cho máy bay và tên lửa. Gia tốc kế được sử dụng để phát hiện và theo dõi độ rung trong máy móc quay .
Gia tốc kế được sử dụng trong máy tính bảng và máy ảnh kỹ thuật số để hình ảnh trên màn hình hiển thị luôn được hiển thị thẳng đứng .
Gia tốc kế được sử dụng trong máy bay không người lái để không thay đổi chuyến bay. Gia tốc kế phối hợp hoàn toàn có thể được sử dụng để đo sự độc lạ về gia tốc thích hợp, đặc biệt quan trọng là trọng tải, qua sự phân tách của chúng trong khoảng trống ; tức là độ dốc của trường mê hoặc .
Phép đo trọng tải này là có ích vì trọng tải tuyệt đối là một hiệu ứng yếu và nhờ vào vào tỷ lệ cục bộ của Trái đất khá biến hóa .
Các quy mô gia tốc đơn và đa trục có sẵn để phát hiện cường độ và hướng của gia tốc thích hợp, dưới dạng đại lượng vectơ và hoàn toàn có thể được sử dụng để cảm nhận hướng ( vì hướng đổi khác khối lượng ), gia tốc phối hợp, rung, sốc và rơi trong thiên nhiên và môi trường điện trở ( trường hợp gia tốc thích hợp biến hóa, vì nó mở màn từ 0, sau đó tăng ) .
Gia tốc kế của mạng lưới hệ thống vi cơ điện tử ( MEMS ) ngày càng hiện hữu trong những thiết bị điện tử cầm tay và bộ điều khiển và tinh chỉnh game show video, để phát hiện vị trí của thiết bị hoặc phân phối cho nguồn vào game show .

Mục đích của gia tốc kế

Việc vận dụng gia tốc kế lan rộng ra ra nhiều ngành, cả học thuật và hướng tới người tiêu dùng. Ví dụ, gia tốc kế trong máy tính xách tay bảo vệ ổ cứng khỏi bị hư hại .
Nếu máy tính xách tay bị rơi bất ngờ đột ngột trong khi sử dụng, gia tốc kế sẽ phát hiện ra sự cố rơi tự do và tắt ngay ổ cứng để tránh đâm vào đầu đọc vào đĩa cứng .
Nếu không có điều này, cả hai sẽ tiến công và gây ra những vết trầy xước cho đĩa để lan rộng ra tệp và đọc thiệt hại. Gia tốc kế cũng được sử dụng trong xe hơi như thể chiêu thức công nghiệp để phát hiện tai nạn thương tâm xe hơi và tiến hành túi khí gần như ngay lập tức .
Trong một ví dụ khác, gia tốc kế động đo lực mê hoặc để xác lập góc mà thiết bị nghiêng so với Trái đất. Bằng cách cảm nhận lượng tăng cường, người dùng nghiên cứu và phân tích cách thiết bị chuyển dời .
Gia tốc kế được cho phép người dùng hiểu môi trường tự nhiên xung quanh của vật phẩm tốt hơn. Với thiết bị nhỏ này, bạn hoàn toàn có thể xác lập xem một vật thể đang chuyển dời lên dốc, liệu nó có bị ngã nếu nghiêng thêm nữa hay không, hay nó bay theo chiều ngang hay hướng xuống dưới. Ví dụ : điện thoại cảm ứng mưu trí xoay màn hình hiển thị giữa chính sách dọc và ngang tùy thuộc vào cách bạn nghiêng điện thoại cảm ứng .

Chúng hoạt động như thế nào

Một máy gia tốc trông giống như một mạch đơn thuần cho 1 số ít thiết bị điện tử lớn hơn. Mặc dù có vẻ bên ngoài nhã nhặn, gia tốc kế gồm có nhiều bộ phận khác nhau và hoạt động giải trí theo nhiều cách, hai trong số đó là hiệu ứng áp điện và cảm biến điện dung .
Hiệu ứng áp điện là hình thức gia tốc phổ cập nhất và sử dụng những cấu trúc tinh thể siêu nhỏ bị stress do lực gia tốc. Những tinh thể này tạo ra một điện áp từ ứng suất, và gia tốc kế diễn giải điện áp để xác lập tốc độ và xu thế .
Gia tốc kế cảm nhận sự biến hóa điện dung giữa những cấu trúc vi mô nằm bên cạnh thiết bị. Nếu một lực gia tốc vận động và di chuyển một trong những cấu trúc này, điện dung sẽ biến hóa và gia tốc kế sẽ chuyển điện dung đó thành điện áp để lý giải .
Gia tốc kế được tạo thành từ nhiều thành phần khác nhau, và hoàn toàn có thể được mua dưới dạng một thiết bị riêng không liên quan gì đến nhau. Màn hình analog và kỹ thuật số có sẵn, mặc dầu so với hầu hết những thiết bị công nghệ tiên tiến, những thành phần này được tích hợp vào công nghệ tiên tiến chính và được truy vấn bằng ứng dụng hoặc hệ điều hành quản lý .
Gia tốc kế thường thì được tạo thành từ nhiều trục, hai để xác lập hầu hết hoạt động hai chiều với tùy chọn thứ ba cho xác định 3D .
Hầu hết những điện thoại thông minh mưu trí thường sử dụng những quy mô ba trục, trong khi xe hơi chỉ sử dụng hai trục để xác lập thời gian va chạm. Độ nhạy của những thiết bị này khá cao vì chúng dự tính đo vận tốc tăng cường rất nhanh trong vài phút. Gia tốc kế càng nhạy, nó càng dễ đo vận tốc .
Gia tốc kế, trong khi được sử dụng tích cực trong nhiều thiết bị điện tử trong quốc tế thời nay, cũng có sẵn để sử dụng trong những dự án Bất Động Sản tùy chỉnh .
Cho dù bạn là kỹ sư hay nhân viên công nghệ tiên tiến, gia tốc kế đóng vai trò rất tích cực trong một loạt những công dụng. Trong nhiều trường hợp, bạn hoàn toàn có thể không nhận thấy sự hiện hữu của cảm biến đơn thuần này, nhưng tỷ lệ cược là bạn hoàn toàn có thể đã sử dụng một thiết bị với nó .

Nguyên tắc hoạt động giải trí

Một gia tốc kế đo gia tốc thích hợp, đó là gia tốc mà nó trải qua so với rơi tự do và là gia tốc được cảm nhận bởi người và vật .
Đặt một cách khác, tại bất kể thời gian nào trong không thời hạn, nguyên tắc tương tự bảo vệ sự sống sót của khung quán tính cục bộ và gia tốc kế đo gia tốc so với khung đó. Gia tốc như vậy được ký hiệu thông dụng là lực g ; tức là, so với trọng tải tiêu chuẩn .

Một gia tốc kế ở phần còn lại so với bề mặt Trái đất sẽ chỉ ra khoảng 1 g trở lên , bởi vì bề mặt Trái đất tạo ra một lực bình thường hướng lên so với khung quán tính cục bộ (khung của một vật rơi tự do gần bề mặt).

Để có được gia tốc do hoạt động so với Trái đất, “ phần bù trọng tải ” này phải được trừ đi và hiệu chỉnh cho những hiệu ứng gây ra bởi hoạt động quay của Trái đất so với khung quán tính .
Lý do cho sự Open của phần bù mê hoặc là nguyên tắc tương tự của Einstein, [ 5 ] nói rằng tác động ảnh hưởng của trọng tải lên một vật thể không hề phân biệt được với gia tốc .
Ví dụ, khi được giữ cố định và thắt chặt trong trường mê hoặc, vận dụng lực phản ứng mặt đất hoặc lực đẩy lên tương tự, khung tham chiếu cho gia tốc kế ( vỏ của chính nó ) tăng cường lên trên so với khung tham chiếu rơi tự do .

Ảnh hưởng của gia tốc này không thể phân biệt với bất kỳ gia tốc nào khác mà thiết bị đã trải qua, do đó, gia tốc kế không thể phát hiện ra sự khác biệt giữa việc ngồi trong tên lửa trên bệ phóng và ở trong cùng một tên lửa trong không gian sâu trong khi nó sử dụng động cơ để tăng tốc ở mức 1 g. Vì những lý do tương tự, gia tốc kế sẽ đọckhông trong bất kỳ loại rơi tự do .

Điều này gồm có việc sử dụng trong một tàu thiên hà đang bay trong khoảng trống sâu cách xa bất kể khối lượng nào, một tàu thiên hà quay quanh Trái đất, một chiếc máy bay trong một cung tròn “ không g ” hoặc bất kể rơi tự do nào trong chân không. Một ví dụ khác là rơi tự do ở độ cao đủ lớn mà những hiệu ứng khí quyển hoàn toàn có thể bị bỏ lỡ .
Tuy nhiên, điều này không gồm có sự rơi ( không tự do ) trong đó sức cản không khí tạo ra lực kéo làm giảm gia tốc, cho đến khi đạt được tốc độ đầu cuối không đổi .
Ở vận tốc cuối, gia tốc kế sẽ chỉ ra gia tốc 1 g trở lên. Vì nguyên do tương tự như, người nhảy dù trên không, khi đạt tốc độ cuối, không cảm thấy như mình đang “ rơi tự do ”, mà thưởng thức cảm xúc tựa như như được tương hỗ ( ở mức 1 g ) trên “ giường ” không khí nóng lên .

Gia tốc được định lượng theo đơn vị SI đơn vị mỗi giây mỗi giây (m / s 2 ), tính theo đơn vị gal (Gal), hoặc phổ biến về trọng lực tiêu chuẩn ( g ).

Với mục tiêu trong thực tiễn là tìm gia tốc của những vật thể so với Trái đất, ví dụ điển hình như để sử dụng trong một mạng lưới hệ thống dẫn đường quán tính, cần có kiến ​ ​ thức về trọng tải cục bộ. Điều này hoàn toàn có thể đạt được bằng cách hiệu chỉnh thiết bị ở trạng thái nghỉ hoặc từ một quy mô trọng tải đã biết ở vị trí hiện tại gần đúng .

Cấu tạo của cảm biến gia tốc

Về mặt khái niệm, một gia tốc kế hoạt động giải trí như một khối khí ẩm trên một lò xo. Khi gia tốc kế trải qua gia tốc, khối lượng được di dời đến điểm mà lò xo hoàn toàn có thể tăng cường khối lượng ở cùng vận tốc với vỏ. Sự di dời sau đó được đo để tăng cường .
Trong những thiết bị thương mại, áp điện, piezoresistive và dung thành phần thường được sử dụng để quy đổi những hoạt động cơ học thành tín hiệu điện .
Gia tốc kế áp điện dựa trên gốm áp điện ( ví dụ titanate titanate ) hoặc tinh thể đơn ( ví dụ thạch anh, tourmaline ). Chúng không hề so sánh về dải tần số cao hơn, khối lượng đóng gói thấp và dải nhiệt độ cao. Gia tốc kế Piezoresistive được ưa thích trong những ứng dụng sốc cao .
Gia tốc kế điện dung thường sử dụng thành phần cảm biến gia công silicon. Hiệu suất của chúng tiêu biểu vượt trội trong dải tần số thấp và chúng hoàn toàn có thể được quản lý và vận hành trong servo chính sách để đạt được sự không thay đổi và tuyến tính cao .

Gia tốc kế hiện đại thường là các hệ thống cơ điện nhỏ ( MEMS ), và thực sự là các thiết bị MEMS đơn giản nhất có thể, bao gồm ít hơn một chùm đúc hẫng với khối lượng bằng chứng (còn gọi là khối địa chấn ).

Kết quả giảm xóc từ khí dư được niêm phong trong thiết bị. Miễn là thông số Q. không quá thấp, giảm xóc không dẫn đến độ nhạy thấp hơn .
Dưới tác động ảnh hưởng của gia tốc bên ngoài, khối lượng dẫn chứng lệch khỏi vị trí trung lập của nó. Độ lệch này được đo theo cách tựa như hoặc kỹ thuật số .
Thông thường nhất, điện dung giữa một tập hợp những chùm cố định và thắt chặt và một tập hợp những chùm được gắn vào khối lượng dẫn chứng được đo .
Phương pháp này đơn thuần, đáng đáng tin cậy và không tốn kém. Tích hợp những piezoresistors trong lò xo để phát hiện biến dạng lò xo, và do đó làm lệch hướng, là một lựa chọn tốt, mặc dầu cần thêm một vài bước quy trình tiến độ trong trình tự sản xuất .
Đối với độ nhạy rất cao, đường hầm lượng tử cũng được sử dụng ; điều này yên cầu một quy trình chuyên sử dụng làm cho nó rất tốn kém. Đo quang đã được chứng tỏ trên quy mô phòng thí nghiệm .
Một loại gia tốc kế dựa trên MEMS tương đối mới khác là gia tốc kế nhiệt ( hoặc đối lưu ) có chứa một lò sưởi nhỏ ở dưới cùng của một vòm rất nhỏ, làm nóng không khí / chất lỏng bên trong vòm, tạo ra khủng hoảng bong bóng nhiệt đóng vai trò là khối lượng chứng tỏ .
Một cảm biến nhiệt độ đi kèm ( như nhiệt điện trở hoặc nhiệt điện ) trong vòm được sử dụng để xác lập thông số kỹ thuật nhiệt độ bên trong vòm, do đó, cho chúng tôi biết vị trí của khủng hoảng bong bóng nóng trong vòm .
Bây giờ, do bất kể gia tốc ứng dụng nào, đã xảy ra sự di dời vật lý của khủng hoảng bong bóng nhiệt và nó bị lệch khỏi vị trí TT của nó trong vòm. Đo chuyển vị này, hoàn toàn có thể đo gia tốc vận dụng cho cảm biến. Do không có khối lượng dẫn chứng rắn, gia tốc kế mang lại tỷ suất sống sốc cao .

Hầu hết các gia tốc kế vi mô hoạt động trong mặt phẳng , nghĩa là chúng được thiết kế chỉ nhạy với một hướng trong mặt phẳng của khuôn . Bằng cách tích hợp hai thiết bị vuông góc trên một khuôn, một gia tốc kế hai trục có thể được thực hiện.

Bằng cách thêm một thiết bị ngoài mặt phẳng khác, ba trục có thể được đo. Sự kết hợp như vậy có thể có lỗi sai lệch thấp hơn nhiều so với ba mô hình rời rạc kết hợp sau khi đóng gói.

Tốc Micromechanical có sẵn trong một loạt các đo dao động, nó đạt tới hàng ngàn ‘ s. Nhà thiết kế phải thực hiện một sự thỏa hiệp giữa độ nhạy và gia tốc tối đa có thể đo được.

Ứng dụng của gia tốc kế

Sau đây là những ứng dụng tuyệt vời của cảm biến gia tốc :

Kỹ thuật

Gia tốc kế hoàn toàn có thể được sử dụng để đo gia tốc xe. Gia tốc kế hoàn toàn có thể được sử dụng để đo độ rung trên xe hơi, máy móc, tòa nhà, mạng lưới hệ thống trấn áp quy trình và lắp ráp bảo đảm an toàn .
Chúng cũng hoàn toàn có thể được sử dụng để đo hoạt động giải trí địa chấn, độ nghiêng, độ rung của máy, khoảng cách động và vận tốc có hoặc không có ảnh hưởng tác động của trọng tải. Các ứng dụng cho gia tốc kế đo trọng tải, trong đó gia tốc kế được cấu hình cụ thể để sử dụng trong phép đo trọng tải, được gọi là trọng tải .

Các máy tính xách tay được trang bị gia tốc kế có thể đóng góp cho Mạng Quake- Catch (QCN), một dự án BOINC nhằm nghiên cứu khoa học về động đất.

Sinh học

Gia tốc kế cũng ngày càng được sử dụng nhiều trong khoa học sinh học. Các bản ghi tần số cao của gia tốc hai trục hoặc gia tốc ba trục được cho phép phân biệt những kiểu hành vi trong khi động vật hoang dã khuất tầm nhìn .
Hơn nữa, những bản ghi gia tốc được cho phép những nhà nghiên cứu định lượng vận tốc động vật hoang dã tiêu tốn nguồn năng lượng trong tự nhiên, bằng cách xác lập tần số đột quỵ chân tay hoặc những giải pháp như gia tốc khung hình tổng thể Cách tiếp cận như vậy đa phần được vận dụng bởi những nhà khoa học biển do không hề điều tra và nghiên cứu động vật hoang dã trong tự nhiên bằng những quan sát trực quan, tuy nhiên ngày càng có nhiều nhà sinh học trên cạn đang vận dụng những chiêu thức tựa như .

Công nghiệp

Gia tốc kế cũng được sử dụng để theo dõi sức khỏe thể chất máy móc để báo cáo giải trình độ rung và sự biến hóa thời hạn của trục tại ổ trục của thiết bị quay như tuabin, máy bơm, quạt, con lăn, máy nén, hoặc lỗi mang, nếu không được chăm nom kịp thời, hoàn toàn có thể dẫn đến chữa tốn kém. Dữ liệu rung gia tốc được cho phép người dùng giám sát những máy và phát hiện những lỗi này trước khi thiết bị quay bị hỏng trọn vẹn .

Giám sát kiến thiết xây dựng và cấu trúc

Gia tốc kế được sử dụng để đo hoạt động và độ rung của cấu trúc tiếp xúc với tải trọng động. Tải trọng động bắt nguồn từ nhiều nguồn khác nhau, gồm có :

  • Hoạt động của con người – đi bộ, chạy, nhảy hoặc bỏ qua
  • Máy làm việc – bên trong tòa nhà hoặc trong khu vực xung quanh
  • Công việc xây dựng – đóng cọc, phá dỡ, khoan và đào
  • Di chuyển tải trên cầu
  • Va chạm xe
  • Tải trọng tác động – mảnh vỡ rơi
  • Tải trọng chấn động – vụ nổ bên trong và bên ngoài
  • Sự sụp đổ của các yếu tố cấu trúc
  • Tải trọng gió và gió giật
  • Áp suất không khí
  • Mất hỗ trợ vì mất đất
  • Động đất và dư chấn

Trong những ứng dụng cấu trúc, việc giám sát và ghi lại phương pháp một cấu trúc phản ứng linh động với những nguồn vào này là rất quan trọng để nhìn nhận sự bảo đảm an toàn và năng lực sống sót của cấu trúc .
Loại giám sát này được gọi là Giám sát sức khỏe thể chất, thường tương quan đến những loại thiết bị khác, ví dụ điển hình như cảm biến di dời – Potentiometer, LVDT, v.v. – cảm biến biến dạng-Đồng hồ đo biến dạng, Mở rộng -, cảm biến tải – Cảm biến tải, Cảm biến điện-Pie khác .

Ứng dụng y tế

AED Plus của Zoll sử dụng CPR-D • padz có chứa gia tốc kế để đo độ sâu của ép ngực CPR .
Trong vài năm qua, 1 số ít công ty đã sản xuất và bán ra thị trường đồng hồ đeo tay thể thao dành cho người chạy bộ gồm có footpods, có chứa gia tốc kế để giúp xác lập vận tốc và khoảng cách cho người chạy đeo thiết bị .
Tại Bỉ, những quầy bước chân dựa trên gia tốc được cơ quan chính phủ khuyến khích để khuyến khích người dân đi bộ vài nghìn bước mỗi ngày .
Huấn luyện viên kỹ thuật số Herman sử dụng gia tốc kế để đo lực tiến công trong huấn luyện và đào tạo sức khỏe thể chất .
Nó đã được đề xuất kiến nghị để thiết kế xây dựng mũ bảo hiểm bóng đá với gia tốc kế để đo ảnh hưởng tác động của va chạm đầu .
Gia tốc kế đã được sử dụng để thống kê giám sát những thông số kỹ thuật dáng đi, ví dụ điển hình như tư thế và pha xoay. Loại cảm biến này hoàn toàn có thể được sử dụng để giám sát hoặc giám sát con người .

Điều hướng

Hệ thống dẫn đường quán tính là một thiết bị tương hỗ điều hướng sử dụng máy tính và cảm biến hoạt động ( gia tốc kế ) để liên tục giám sát trải qua việc xác lập vị trí, hướng và tốc độ ( hướng và vận tốc vận động và di chuyển ) của vật thể hoạt động mà không cần tham chiếu bên ngoài .
Các thuật ngữ khác được sử dụng để chỉ mạng lưới hệ thống điều hướng quán tính hoặc những thiết bị tương quan ngặt nghèo gồm có mạng lưới hệ thống hướng dẫn quán tính, nền tảng tham chiếu quán tính và nhiều biến thể khác .
Chỉ một gia tốc kế là không tương thích để xác lập những đổi khác về độ cao trong khoảng cách mà trọng tải giảm theo chiều dọc là đáng kể, ví dụ điển hình như so với máy bay và tên lửa. Với sự hiện hữu của gradient mê hoặc, quy trình hiệu chuẩn và giảm tài liệu không không thay đổi về mặt số lượng .

Vận chuyển

Gia tốc kế được sử dụng để phát hiện apogee trong cả tên lửa chuyên nghiệp và nghiệp dư .
Gia tốc kế cũng đang được sử dụng trong những con lăn nén mưu trí. Gia tốc kế được sử dụng cùng với con quay hồi chuyển trong những mạng lưới hệ thống dẫn đường quán tính .
Một trong những ứng dụng phổ cập nhất cho gia tốc kế MEMS là trong những mạng lưới hệ thống tiến hành túi khí cho xe hơi văn minh .
Trong trường hợp này, gia tốc kế được sử dụng để phát hiện gia tốc âm nhanh của xe để xác lập thời gian xảy ra va chạm và mức độ nghiêm trọng của vụ va chạm. Một cách sử dụng xe hơi thông dụng khác là trong những mạng lưới hệ thống trấn áp không thay đổi điện tử, sử dụng gia tốc kế bên để đo lực vào cua .
Việc sử dụng thoáng rộng gia tốc kế trong ngành công nghiệp xe hơi đã đẩy ngân sách của họ giảm đáng kể. Một ứng dụng xe hơi khác là giám sát tiếng ồn, độ rung và độ khắc nghiệt ( NVH ), những điều kiện kèm theo gây không dễ chịu cho người lái xe và hành khách và cũng hoàn toàn có thể là tín hiệu của lỗi cơ học .
Các tàu nghiêng sử dụng gia tốc kế và con quay hồi chuyển để thống kê giám sát độ nghiêng thiết yếu

Núi lửa

Gia tốc kế điện tử tân tiến được sử dụng trong những thiết bị viễn thám dành cho việc theo dõi những núi lửa đang hoạt động giải trí để phát hiện hoạt động của magma .

Điện tử tiêu dùng

Gia tốc kế ngày càng được tích hợp vào những thiết bị điện tử cá thể để phát hiện hướng của thiết bị, ví dụ, màn hình hiển thị hiển thị .

Một cảm biến rơi tự do (FFS) là một gia tốc sử dụng để phát hiện nếu một hệ thống đã được giảm xuống và đang giảm. Sau đó, nó có thể áp dụng các biện pháp an toàn như đỗ đầu đĩa cứng để ngăn ngừa va chạm đầu và dẫn đến mất dữ liệu khi va chạm.

Thiết bị này được gồm có trong nhiều mẫu sản phẩm máy tính và điện tử tiêu dùng thông dụng được sản xuất bởi nhiều đơn vị sản xuất. Nó cũng được sử dụng trong 1 số ít logger tài liệu để giám sát những hoạt động giải trí giải quyết và xử lý cho những container luân chuyển. Khoảng thời hạn rơi tự do được sử dụng để tính độ cao thả và để ước tính độ sốc cho gói hàng .

Đầu vào hoạt động

Cảm biến gia tốc Motorola
Máy đo gia tốc kỹ thuật số ba trục của Kionix , bên trong Motorola Xoom
Một số điện thoại thông minh, máy nghe nhạc kỹ thuật số và trợ lý kỹ thuật số cá nhân có chứa gia tốc kế để kiểm soát giao diện người dùng; thông thường gia tốc kế được sử dụng để hiển thị chế độ xem ngang hoặc dọc của màn hình thiết bị, dựa trên cách giữ thiết bị.

Apple đã gồm có một máy đo gia tốc trong mọi thế hệ iPhone, iPad và iPod touch, cũng như trong mọi nano nano kể từ thế hệ thứ 4. Cùng với kiểm soát và điều chỉnh chính sách xem khuynh hướng, gia tốc kế trong thiết bị di động cũng hoàn toàn có thể được sử dụng làm máy đo bước chân, tích hợp với những ứng dụng chuyên được dùng
Hệ thống Thông báo Va chạm Tự động ( ACN ) cũng sử dụng gia tốc kế trong mạng lưới hệ thống để gọi trợ giúp trong trường hợp xảy ra tai nạn đáng tiếc xe. Hệ thống điển hình nổi bật ACN gồm có OnStar dịch vụ AACN, Ford Link 911 Assist, Safety Connect của Toyota, Lexus link, hoặc BMW Assist .
Nhiều điện thoại thông minh mưu trí được trang bị gia tốc cũng có sẵn ứng dụng ACN để tải xuống. Các mạng lưới hệ thống ACN được kích hoạt bằng cách phát hiện gia tốc cường độ va chạm .
Gia tốc kế được sử dụng trong xe Hệ thống trấn áp không thay đổi điện tử để đo hoạt động trong thực tiễn của xe. Một máy tính so sánh hoạt động thực tiễn của chiếc xe với đầu vào tay lái và ga .
Máy tính tinh chỉnh và điều khiển không thay đổi hoàn toàn có thể tinh lọc phanh từng bánh xe riêng không liên quan gì đến nhau và / hoặc giảm hiệu suất động cơ để giảm thiểu sự độc lạ giữa đầu vào lái xe và hoạt động trong thực tiễn của xe. Điều này hoàn toàn có thể giúp ngăn ngừa chiếc xe quay hoặc lăn qua .
Một số máy đo bước chân sử dụng gia tốc kế để đo đúng chuẩn hơn số bước triển khai và quãng đường vận động và di chuyển so với cảm biến cơ học hoàn toàn có thể cung ứng .
Bảng điều khiển và tinh chỉnh game show video Wii của Nintendo sử dụng bộ điều khiển và tinh chỉnh có tên Wii Remote chứa gia tốc kế ba trục và được phong cách thiết kế hầu hết cho nguồn vào hoạt động. Người dùng cũng có tùy chọn mua một tệp đính kèm nhạy cảm với hoạt động, Nunchuk, để hoàn toàn có thể ghi lại nguồn vào hoạt động từ cả hai tay của người dùng một cách độc lập. Cũng được sử dụng trên mạng lưới hệ thống Nintendo 3DS .

Sony PlayStation 3 sử dụng điều khiển từ xa DualShock 3 , sử dụng gia tốc kế ba trục có thể được sử dụng để điều khiển thực tế hơn trong các trò chơi đua xe, như MotorStorm và Burnout Paradise .

Các Nokia 5500 thể thao có gia tốc kế 3D hoàn toàn có thể được truy vấn từ ứng dụng. Nó được sử dụng để nhận dạng bước ( đếm ) trong một ứng dụng thể thao và để nhận dạng cử chỉ nhấn trong giao diện người dùng. Cử chỉ nhấn hoàn toàn có thể được sử dụng để tinh chỉnh và điều khiển trình phát nhạc và ứng dụng thể thao, ví dụ để đổi khác bài hát tiếp theo bằng cách nhấn qua quần áo khi thiết bị nằm trong túi .
Các ứng dụng khác cho gia tốc kế trong điện thoại thông minh Nokia gồm có công dụng Pedometer trong Nokia Sports Tracker. Một số thiết bị khác cung ứng tính năng cảm biến độ nghiêng với thành phần rẻ hơn, đây không phải là gia tốc kế thực sự .
Đồng hồ báo thức pha ngủ sử dụng cảm biến gia tốc để phát hiện hoạt động của người ngủ, để nó hoàn toàn có thể thức tỉnh người đó khi họ không ở quá trình REM, để thức tỉnh người đó thuận tiện hơn .

Ghi âm

Một micro hoặc màng nhĩ là một màng phản ứng với những giao động trong áp suất không khí. Những giao động này gây ra gia tốc, vì thế gia tốc kế hoàn toàn có thể được sử dụng để ghi lại âm thanh. [ 33 ] Một nghiên cứu và điều tra năm 2012 cho thấy giọng nói hoàn toàn có thể được phát hiện bằng gia tốc kế trên điện thoại thông minh mưu trí trong 93 % những trường hợp thường thì hàng ngày .
trái lại, âm thanh được phong cách thiết kế cẩn trọng hoàn toàn có thể khiến gia tốc kế báo cáo giải trình tài liệu sai. Một điều tra và nghiên cứu đã thử nghiệm 20 mẫu máy đo gia tốc điện thoại cảm ứng mưu trí ( MEMS ) và thấy rằng hầu hết dễ bị tiến công này .

Cảm biến xu thế

Một số thiết bị của thế kỷ 21 sử dụng gia tốc kế để chỉnh sửa màn hình hiển thị tùy theo hướng thiết bị được giữ ( ví dụ : quy đổi giữa chính sách dọc và ngang ). Các thiết bị như vậy gồm có nhiều máy tính bảng và một số ít điện thoại thông minh mưu trí và máy ảnh kỹ thuật số .
Amida Simputer, một thiết bị cầm tay Linux được ra đời năm 2004, là thiết bị cầm tay thương mại tiên phong có tích hợp gia tốc kế. Nó tích hợp nhiều tương tác dựa trên cử chỉ bằng cách sử dụng gia tốc kế này, gồm có lật trang, phóng to và thu nhỏ hình ảnh, đổi khác chính sách dọc sang chính sách nằm ngang và nhiều game show dựa trên cử chỉ đơn thuần .
Kể từ tháng 1 năm 2009, hầu hết tổng thể những điện thoại di động và máy ảnh kỹ thuật số mới đều có tối thiểu một cảm biến độ nghiêng và nhiều lúc là gia tốc kế cho mục tiêu xoay hình ảnh tự động hóa, những game show mini nhạy cảm với hoạt động và chỉnh rung khi chụp ảnh .

Ổn định hình ảnh

Máy quay phim sử dụng gia tốc kế để không thay đổi hình ảnh, bằng cách chuyển dời những thành phần quang học để kiểm soát và điều chỉnh đường ánh sáng đến cảm biến để vô hiệu những hoạt động ngoài ý muốn hoặc quy đổi kỹ thuật số hình ảnh để làm mịn hoạt động được phát hiện. Một số máy ảnh tĩnh sử dụng gia tốc kế để chụp chống mờ. Máy ảnh sẽ giữ hình ảnh khi máy ảnh đang chuyển dời .
Khi máy ảnh đứng yên ( nếu chỉ trong một phần nghìn giây, như hoàn toàn có thể là trường hợp rung ), hình ảnh được chụp. Một ví dụ về ứng dụng của công nghệ tiên tiến này là Glogger VS2, một ứng dụng điện thoại thông minh chạy trên điện thoại cảm ứng Symbian có gia tốc kế như Nokia N96. Một số máy ảnh kỹ thuật số có chứa gia tốc kế để xác lập hướng của ảnh được chụp và cũng để xoay ảnh hiện tại khi xem .

Tính toàn vẹn của thiết bị

Nhiều máy tính xách tay có một gia tốc kế được sử dụng để phát hiện giọt. Nếu phát hiện sự sụt giảm, những đầu của đĩa cứng sẽ được đỗ để tránh mất tài liệu và hoàn toàn có thể làm hỏng đầu hoặc đĩa do cú sốc tiếp theo .

Trọng lực

Một trọng lực hoặc trọng lực , là một dụng cụ được sử dụng trong trọng lực để đo trường hấp dẫn cục bộ . Máy đo trọng lượng là một loại gia tốc kế, ngoại trừ gia tốc kế dễ bị ảnh hưởng bởi tất cả các rung động bao gồm cả tiếng ồn , gây ra gia tốc dao động.

Điều này được chống lại trong gravim bằng cách tách rung tích hợp và xử lý tín hiệu . Mặc dù nguyên tắc thiết kế cơ bản giống như trong gia tốc kế, nhưng trọng lượng thường được thiết kế nhạy hơn nhiều so với gia tốc kế để đo những thay đổi rất nhỏ trong lực hấp dẫn của Trái đất , là 1 g.

Ngược lại, các gia tốc kế khác thường được thiết kế để đo 1000 g trở lên và nhiều người thực hiện các phép đo đa trục. Các ràng buộc về độ phân giải thời gian thường ít hơn đối với gravim, do đó độ phân giải có thể tăng lên bằng cách xử lý đầu ra với “hằng số thời gian” dài hơn.

Các loại gia tốc kế

  • Số lượng lớn micromachined điện dung
  • Số lượng lớn áp điện micromachined
  • Hệ thống lò xo điện dung cơ sở
  • Phản ứng DC
  • Servo điện cơ (Cân bằng lực Servo)
  • Trọng lực cao
  • Nhiệt độ cao
  • Gia tốc kế laser
  • Tần số thấp
  • Cảm ứng từ
  • Búa điều chỉnh tác động
  • Cân bằng không
  • Quang
  • Tích hợp gia tốc kế con quay hồi chuyển (PIGA)
  • Gia tốc kế áp điện
  • Lượng tử (đám mây nguyên tử Rubidium, làm mát bằng laser)
  • cộng hưởng
  • Gia tốc pad
  • Gia tốc kế cắt
  • Máy đo sức căng
  • Sóng âm bề mặt (SAW)
  • Bề mặt vi điện dung ( MEMS )
  • Nhiệt ( quá trình CMOS dưới da )
  • Bộ ba
  • Diode chân không có cực dương linh hoạt [37]
  • loại chiết áp
  • Gia tốc kế loại LVDT
5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments