Sensor Acelerómetro:la introducción completa que necesita

Los acelerómetros de sensor detectan golpes y vibraciones de dispositivos y miden la magnitud y la dirección de la aceleración adecuada. Por lo tanto, los encontrará en numerosos dispositivos electrónicos, aeronaves y otras industrias. Este artículo resaltará los intrincados detalles de los acelerómetros de sensores y su aplicación en nuestra vida cotidiana. Está en la página correcta si es un entusiasta de la electrónica que busca aprender más sobre los acelerómetros. WELLPCB se dedica a ofrecer contenido dinámico sobre componentes electrónicos.

¿Qué es un Sensor Acelerómetro?

Un sensor acelerómetro es simplemente un dispositivo que identifica y cuantifica la aceleración de un cuerpo en su marco de reposo instantáneo.

¿Qué es la aceleración?

En primer lugar, la aceleración es la tasa de cambio de la velocidad de un objeto (el desplazamiento del objeto/cambio en el tiempo). Las fuerzas estáticas y dinámicas son los dos tipos de aceleración. Las fuerzas estáticas como la fricción y la gravedad actúan constantemente sobre un objeto. Por ejemplo, si pones un acelerómetro en reposo en el suelo, se mostrará la aceleración de la Tierra debido a la gravedad. Por otro lado, las fuerzas dinámicas actúan activamente sobre un objeto en varias etapas.

Configuración Sensor-Acelerómetro

Además, un acelerómetro es un sensor dinámico que mide la aceleración en uno, dos o tres ejes ortogonales. Funciona en uno de los tres modos:

• Medir velocidad y posición
• Inclinación, inclinación u orientación del sensor en dos o tres dimensiones
• Sensor de vibración o impacto

(una imagen de un cubo 3D que indica un acelerómetro de tres ejes) 

Acelerómetros en sensores microelectromecánicos (MEMS)

Es responsable de reconocer la rotación de un dispositivo, por lo tanto, "girar" la pantalla al ángulo deseado. Obtiene la mayoría de los acelerómetros en dispositivos a través de MEMS, pequeños elementos mecánicos y electromecánicos. Debido a sus pequeños tamaños, los encontrará en dispositivos portátiles y portátiles como teléfonos.

Una nueva generación de MEMS de tres ejes y tecnología de chip de giroscopio permite que los relojes inteligentes identifiquen una variedad de posturas de caída. En consecuencia, podría identificar una caída fatal e informar a los contactos de emergencia para obtener ayuda.

(Ruptura de micrófono)

¿Cómo funciona el Sensor Acelerómetro?

El acelerómetro del sensor funciona de dos maneras:efecto piezoeléctrico y cambio de capacitancia.

Efecto piezoeléctrico

A El sensor piezoeléctrico tiene una estructura de cristal microscópica que genera voltajes cuando detecta aceleración. Por ejemplo, hay vibraciones y el dispositivo creará voltaje para indicar una aceleración proporcional.

Dichos sensores se aplican como sensores de inclinación o presión en productos electrónicos de consumo como teléfonos móviles y paneles táctiles.

(una imagen esquemática del modelo eléctrico del sensor piezoeléctrico)

Cambio de capacitancia

El método de detección capacitiva utiliza la fórmula Fuerza =Masa x para medir la aceleración de un objeto. Por lo tanto, utiliza la Fuerza presente/Masa del elemento en cuestión. El efecto de capacitancia en MEMS funciona cuando:

1. Hay dos placas capacitivas
2. La masa del objeto descansa sobre una de las placas cambiando la capacitancia, por lo tanto, midiendo la fuerza.
3. Por lo tanto, obtenemos la aceleración de la fuerza y ​​la masa de un objeto

3. La aplicación principal de los acelerómetros

El mundo aplica acelerómetros en la ciencia y en varias industrias de las que las personas se benefician ampliamente. Desde la ingeniería, la biología y la medicina hasta la navegación y el transporte, los acelerómetros de sensores juegan un papel muy importante en nuestras vidas.

• Seguridad del automóvil: Los acelerómetros de sensor se encuentran en los sistemas de seguridad de colisión de automóviles. Por ejemplo, si un vehículo experimenta una poderosa fuerza dinámica, una computadora integrada recibe una señal electrónica que despliega las bolsas de aire durante una colisión.

(imagen de bolsas de aire desplegadas en un automóvil. Seguridad del automóvil).

• Control del juego: En los juegos, el acelerómetro del dispositivo de control portátil detecta la inclinación. Por lo tanto, es simple controlar objetos en el juego.
• Salud de la maquinaria: Los ingenieros aplican sensores de vibración de acelerómetros en el monitoreo de máquinas. Los dispositivos de acelerómetros mecánicos informan sobre cualquier vibración o cambio en el equipo giratorio, como turbinas, bombas, ventiladores y rodillos. Por lo tanto, dichos datos permiten a los ingenieros y técnicos realizar los ajustes necesarios de inmediato.

4. ¿Cómo seleccionar el acelerómetro de sensor adecuado?

Para mediciones precisas de la aceleración, considere:

1. Respuesta de frecuencia. ¿Cuál es la salida eléctrica del acelerómetro frente a una excitación mecánica en un rango de frecuencia? Normalmente, una buena frecuencia tiene un + o -5 % (generalmente, 100 Hz).
2. Varios ejes. Puede montar tres acelerómetros de sensor en un bloque de montaje de 3 ejes para obtener tres ejes ortogonales.

(imagen del vector plano del icono del giroscopio del teléfono inteligente. Acelerómetro del teléfono)

conclusión

Finalmente, los sensores de acelerómetro obtienen la aplicación masiva en varios temas sin concentrarse en la ubicación del sensor. El uso generalizado de teléfonos inteligentes permite el uso de acelerómetros para tareas simples como movimiento de sacudidas y cambios de orientación de la pantalla. Sin embargo, los sensores de tipo MEM encuentran uso en tareas más complejas.

Si necesita más información sobre las tecnologías de detección, en WELLPcb nos complacerá orientarlo en la dirección correcta.