Sensorbeschleunigungsmesser:Die umfassende Einführung, die Sie brauchen

Sensor-Beschleunigungsmesser erkennen Erschütterungen und Vibrationen von Geräten und messen die Größe und Richtung der richtigen Beschleunigung. Daher finden Sie sie in zahlreichen elektronischen Geräten, Flugzeugen und anderen Branchen. Dieser Artikel wird die komplizierten Details von Sensor-Beschleunigungsmessern und ihre Anwendung in unserem täglichen Leben hervorheben. Sie sind auf der richtigen Seite, wenn Sie ein Elektronik-Enthusiast sind, der mehr über Beschleunigungsmesser erfahren möchte. WELLPCB widmet sich dem Angebot dynamischer Inhalte in Bezug auf elektronische Komponenten.

Was ist ein Beschleunigungssensor?

Ein Sensor-Beschleunigungsmesser ist einfach ein Gerät, das die Beschleunigung auf einen Körper in seinem momentanen Ruhesystem identifiziert und quantifiziert.

Was ist Beschleunigung?

Erstens ist die Beschleunigung die Änderungsrate der Geschwindigkeit eines Objekts (die Verschiebung des Objekts / zeitliche Änderung). Statische und dynamische Kräfte sind die zwei Arten der Beschleunigung. Statische Kräfte wie Reibung und Schwerkraft wirken ständig auf ein Objekt. Wenn Sie beispielsweise einen Beschleunigungsmesser auf den Boden legen, wird die Erdbeschleunigung aufgrund der Schwerkraft angezeigt. Andererseits wirken dynamische Kräfte in verschiedenen Stadien aktiv auf ein Objekt ein.

Sensor-Beschleunigungsmesser-Konfiguration

Außerdem ist ein Beschleunigungsmesser ein dynamischer Sensor, der die Beschleunigung in einer, zwei oder drei orthogonalen Achsen misst. Es funktioniert in einem der drei Modi:

• Geschwindigkeit und Position messen
• Sensorneigung, Neigung oder Ausrichtung in zwei oder drei Dimensionen
• Sensorvibration oder -stoß

(ein Bild eines 3D-Würfels, der einen dreiachsigen Beschleunigungsmesser anzeigt) 

Beschleunigungsmesser auf mikroelektromechanischen Sensoren (MEMS)

Es ist dafür verantwortlich, die Drehung eines Geräts zu erkennen und somit den Bildschirm in den gewünschten Winkel zu „kippen“. Sie erhalten die meisten Beschleunigungsmesser in Geräten durch MEMS, kleine mechanische und elektromechanische Elemente. Aufgrund ihrer geringen Größe finden Sie sie in tragbaren und tragbaren Geräten wie Telefonen.

Eine neue Generation von dreiachsiger MEMS- und Gyroskop-Chip-Technologie ermöglicht es Smartwatches, eine Vielzahl von Fallhaltungen zu erkennen. Folglich könnte es einen tödlichen Sturz erkennen und Notfallkontakte informieren, um Hilfe zu holen.

(Mikrofonausbruch)

Wie funktioniert der Sensor-Beschleunigungsmesser?

Sensor-Beschleunigungsmesser funktioniert auf zwei Arten:piezoelektrischer Effekt und Kapazitätsänderung.

Piezoelektrischer Effekt

A Der piezoelektrische Sensor hat eine mikroskopische Kristallstruktur, die Spannungen erzeugt, wenn er eine Beschleunigung erkennt. Beispielsweise gibt es Vibrationen und das Gerät erzeugt eine Spannung, um eine proportionale Beschleunigung anzuzeigen.

Solche Sensoren werden als Neigungs- oder Drucksensoren in der Unterhaltungselektronik wie Mobiltelefonen und Touchpads eingesetzt.

(ein schematisches Bild des elektrischen Modells des piezoelektrischen Sensors)

Kapazitätsänderung

Die kapazitive Messmethode verwendet die Formel Kraft =Masse x, um die Beschleunigung eines Objekts zu messen. Daher wird die vorhandene Kraft / Masse des betreffenden Gegenstands verwendet. Der Kapazitätseffekt in MEMS funktioniert, wenn:

1. Es gibt zwei kapazitive Platten
2. Die Masse des Objekts ruht auf einer der Platten und ändert die Kapazität, wodurch die Kraft gemessen wird.
3. Daher erhalten wir Beschleunigung aus der Kraft und Masse eines Objekts

3. Die Hauptanwendung von Beschleunigungsmessern

Die Welt wendet Beschleunigungsmesser in der Wissenschaft und in verschiedenen Branchen an, von denen die Menschen in großem Umfang profitieren. Von Technik, Biologie und Medizin bis hin zu Navigation und Transport spielen Sensor-Beschleunigungsmesser eine große Rolle in unserem Leben.

• Automobilsicherheit: Sensor-Beschleunigungsmesser sind in Kraftfahrzeug-Kollisionssicherheitssystemen. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug einer starken dynamischen Kraft ausgesetzt ist, empfängt ein eingebetteter Computer ein elektronisches Signal, das bei einer Kollision Airbags auslöst.

(Bild von ausgelösten Airbags in einem Auto. Fahrzeugsicherheit.)

• Spielsteuerung: Beim Spielen erkennt der Beschleunigungsmesser im Handsteuergerät die Neigung. Daher ist es einfach, Objekte im Spiel zu steuern.
• Maschinenzustand: Ingenieure wenden Beschleunigungsmesser, Vibrationssensoren bei der Maschinenüberwachung an. Mechanische Beschleunigungsmesser melden alle Vibrationen oder Veränderungen an rotierenden Geräten wie Turbinen, Pumpen, Lüftern und Walzen. Daher ermöglichen solche Daten Ingenieuren und Technikern, notwendige Anpassungen sofort vorzunehmen.

4. Wie wähle ich den geeigneten Beschleunigungssensor aus?

Beachten Sie für genaue Beschleunigungsmessungen:

1. Frequenzgang. Was ist die elektrische Ausgabe des Beschleunigungsmessers im Vergleich zu einer mechanischen Anregung über einen Frequenzbereich? Normalerweise hat eine gute Frequenz + oder -5 % (normalerweise 100 Hz).
2. Mehrere Achsen. Sie können drei Sensor-Beschleunigungsmesser auf einem 3-Achsen-Montageblock montieren, um drei orthogonale Achsen zu erhalten.

(Bild des flachen Vektors des Smartphone-Gyroskop-Symbols. Telefon-Beschleunigungsmesser)

Schlussfolgerung

Schließlich erhalten Beschleunigungssensoren die massive Anwendung bei verschiedenen Themen, ohne sich auf die Sensorplatzierung zu konzentrieren. Die weit verbreitete Verwendung von Smartphones ermöglicht die Verwendung von Beschleunigungsmessern für einfache Aufgaben wie Schüttelbewegungen und Änderungen der Bildschirmausrichtung. Dennoch finden Sensoren vom MEMs-Typ Verwendung bei komplexeren Aufgaben.

Wenn Sie weitere Informationen zu Sensortechnologien benötigen, weisen wir von WELLPcb Sie gerne in die richtige Richtung.