Trabalho e aplicações do sensor do acelerômetro

Usamos sensores junto com nossos dispositivos para monitorar e controlar várias quantidades físicas. Os dispositivos interagem com o ambiente com a ajuda de sensores. Com o advento da tecnologia, hoje temos uma ampla gama de sensores; tanto na forma analógica quanto na forma digital para medir grandezas físicas como temperatura, pressão, umidade, direção, intensidade da luz etc ... Um desses sensores, usado para medir a velocidade e aceleração dos dispositivos, é o sensor acelerômetro.

O que é um sensor acelerômetro?

A taxa de variação da velocidade do corpo em relação ao tempo é chamada de aceleração. De acordo com a teoria relativa, dependendo do objeto relativo levado para medir a aceleração, existem dois tipos de aceleração. A aceleração adequada, que é a aceleração física do corpo em relação à inércia ou do observador que está em repouso em relação ao objeto que está sendo medido.

A aceleração das coordenadas depende da escolha do sistema de coordenadas e dos observadores. Isso não é igual à aceleração adequada. O sensor do acelerômetro é o dispositivo eletromecânico usado para medir a aceleração adequada do objeto.

Princípio de funcionamento

O princípio básico de funcionamento de um acelerômetro é como uma massa despejada em uma mola. Quando a aceleração é experimentada por este dispositivo, a massa é deslocada até que a mola possa mover facilmente a massa, com a mesma taxa igual à aceleração que ela detectou. Então, esse valor de deslocamento é usado para medir a aceleração.

Os acelerômetros estão disponíveis como dispositivos digitais e analógicos. Os acelerômetros são projetados usando métodos diferentes. Componentes piezoelétricos, piezoresistivos e capacitivos são geralmente usados ​​para converter o movimento mecânico causado no acelerômetro em um sinal elétrico.

Acelerômetros piezoelétricos são feitos de cristais únicos. Estes usam o efeito piezoelétrico para medir a aceleração. Quando aplicados ao estresse, esses cristais geram uma voltagem que é interpretada para determinar a velocidade e a orientação.

Os acelerômetros capacitivos usam um elemento microusinado de silício. Aqui, a capacitância é gerada quando a aceleração é detectada e essa capacitância é traduzida em uma tensão para medir os valores de velocidade.

Os acelerômetros modernos são os menores MEMS, consistindo em uma viga cantilever com massa de prova. Os acelerômetros estão disponíveis em formas bidimensionais e tridimensionais para medir a velocidade junto com a orientação. Quando a faixa de frequência superior, faixa de alta temperatura e baixo peso embalado são necessários, os acelerômetros piezoelétricos são a melhor escolha.

Aplicativos

As aplicações do sensor do acelerômetro são as seguintes:

• Para sistemas de navegação inercial, são usados ​​acelerômetros altamente sensíveis.
• Para detectar e monitorar vibrações em máquinas rotativas.
• Para exibir imagens na posição vertical em telas de câmeras digitais.
• Para estabilização de voo em drones.
• Os acelerômetros são usados ​​para detectar a orientação, coordenar a aceleração, vibração, choque.
• Usado para detectar a posição do dispositivo em laptops e celulares.
• Gravação de alta frequência de aceleração biaxial e triaxial em aplicações biológicas para discriminação de padrões de comportamento de animais.
• Monitoramento da integridade do maquinário.
• Para detectar falhas em máquinas rotativas.
• Eles também são usados ​​para monitoramento de edifícios e estruturas para medir o movimento e a vibração da estrutura quando exposta a cargas dinâmicas.
• Para medir a profundidade das compressões torácicas de RCP.
• Os sistemas de navegação usam sensores de acelerômetro para saber a direção.
• Dispositivos de sensoriamento remoto também usam acelerômetros para monitorar vulcões ativos.

Usos / exemplos

Alguns dos exemplos de aplicações do sensor acelerômetro são Aeronaves, mísseis, rede Quake-catcher para pesquisa científica de terremotos, bombas, ventiladores, rolos, compressores, Zoll's AED plus, footpods, rolos de compactação inteligentes, sistema de implantação de airbag, sistema de controle eletrônico de estabilidade em automóveis, trens pendulares, gravimetria, filmadoras, Glogger VS2, telefones celulares, etc ...

Sim, também há um acelerômetro em seu smartphone. Ele é usado junto com o giroscópio para medir o ângulo e a orientação do telefone. Você notou o funcionamento do sensor do acelerômetro presente no seu Smartphone? Como isso te ajudou?