Acelerômetro de sensor:a introdução abrangente que você precisa

Sensores acelerômetros detectam choques e vibrações de dispositivos e medem a magnitude e a direção da aceleração adequada. Portanto, você os encontrará em vários dispositivos eletrônicos, aeronaves e outras indústrias. Este artigo irá destacar os detalhes intrincados dos sensores acelerômetros e sua aplicação em nossas vidas diárias. Você está na página certa se você é um entusiasta da eletrônica e quer aprender mais sobre acelerômetros. A WELLPCB se dedica a oferecer conteúdo dinâmico sobre componentes eletrônicos.

O que é um sensor acelerômetro?

Um sensor acelerômetro é simplesmente um dispositivo que identifica e quantifica a aceleração de um corpo em seu quadro de repouso instantâneo.

O que é aceleração?

Em primeiro lugar, a aceleração é a taxa de variação da velocidade de um objeto (o deslocamento do objeto/mudança no tempo). Forças estáticas e dinâmicas são os dois tipos de aceleração. Forças estáticas como atrito e gravidade agem constantemente sobre um objeto. Por exemplo, se você colocar um acelerômetro em repouso no solo, a aceleração da Terra será mostrada por causa da gravidade. Por outro lado, as forças dinâmicas atuam ativamente em um objeto em vários estágios.

Configuração do sensor-acelerômetro

Além disso, um acelerômetro é um sensor dinâmico que mede a aceleração em um, dois ou três eixos ortogonais. Funciona em um dos três modos:

• Medir velocidade e posição
• Inclinação, inclinação ou orientação do sensor em duas ou três dimensões
• Vibração ou impacto do sensor

(uma imagem de um cubo 3D indicando um acelerômetro de três eixos)

Acelerômetros em sensores microeletromecânicos (MEMS)

Ele é responsável por reconhecer a rotação de um dispositivo, portanto, ‘virando’ a tela para o ângulo desejado. Você obtém a maioria dos acelerômetros em dispositivos através de MEMS, pequenos elementos mecânicos e eletromecânicos. Por causa de seus tamanhos pequenos, você os encontrará em dispositivos portáteis e portáteis, como telefones.

Uma nova geração de MEMS de três eixos e tecnologia de chip de giroscópio permite que os smartwatches identifiquem uma variedade de posturas de queda. Consequentemente, poderia identificar uma queda fatal e informar os contatos de emergência para obter ajuda.

(Fuga do microfone)

Como funciona o sensor acelerômetro?

Sensor acelerômetro funciona de duas maneiras:efeito piezoelétrico e mudança de capacitância.

Efeito Piezoelétrico

Um O sensor piezoelétrico possui uma estrutura cristalina microscópica que gera tensões quando detecta a aceleração. Por exemplo, há vibrações e o dispositivo criará tensão para indicar aceleração proporcional.

Esses sensores são aplicados como sensores de inclinação ou pressão em eletrônicos de consumo, como telefones celulares e touchpads.

(uma imagem esquemática do modelo elétrico do sensor piezoelétrico)

Mudança de capacidade

O método de detecção capacitiva usa a fórmula Força =Massa x para medir a aceleração de um objeto. Portanto, ele usa a Força presente/Massa do item em questão. O efeito de capacitância em MEMS funciona quando:

1. Existem duas placas capacitivas
2. A massa do objeto repousa sobre uma das placas alterando a capacitância, portanto, medindo a força.
3. Assim, obtemos aceleração da força e da massa de um objeto

3. A principal aplicação dos acelerômetros

O mundo aplica acelerômetros na ciência e em vários setores dos quais as pessoas se beneficiam extensivamente. Da engenharia, biologia e medicina à navegação e transporte, os acelerômetros com sensores desempenham um papel importante em nossas vidas.

• Segurança automóvel: Acelerômetros de sensor estão em sistemas de segurança de colisão de automóveis. Por exemplo, se um veículo experimenta uma força dinâmica poderosa, um computador embutido recebe um sinal eletrônico que aciona os airbags durante uma colisão.

(imagem de airbags acionados em um carro. Segurança do carro.)

• Controle de jogo: Nos jogos, o acelerômetro no dispositivo de controle portátil detecta a inclinação. Portanto, é simples controlar objetos no jogo.
• Saúde do maquinário: Engenheiros aplicam sensores de vibração de acelerômetros no monitoramento de máquinas. Dispositivos de acelerômetros mecânicos relatam quaisquer vibrações ou alterações em equipamentos rotativos, como turbinas, bombas, ventiladores e rolos. Portanto, esses dados permitem que engenheiros e técnicos façam os ajustes necessários imediatamente.

4. Como selecionar o acelerômetro de sensor apropriado?

Para medições precisas de aceleração, considere:

1. Resposta de frequência. Qual é a saída elétrica do acelerômetro versus uma excitação mecânica em uma faixa de frequência? Normalmente, uma boa frequência tem + ou -5% (geralmente, 100 Hz).
2. Vários eixos. Você pode montar três acelerômetros de sensor em um bloco de montagem de 3 eixos para obter três eixos ortogonais.

(imagem do vetor plano do ícone do giroscópio do smartphone. Acelerômetro do telefone)

conclusão

Finalmente, os sensores do acelerômetro obtêm a aplicação massiva em vários assuntos sem concentração no posicionamento do sensor. O uso generalizado de smartphones permite o uso de acelerômetros para tarefas simples, como movimento de vibração e mudanças de orientação da tela. No entanto, sensores do tipo MEMs encontram uso em tarefas mais complexas.

Se você precisar de mais informações sobre tecnologias de detecção, nós da WELLPcb estamos felizes em orientá-lo na direção certa.