Zavřít reklamu

 Akcelerometer je senzor pre meranie statického alebo dynamického zrýchlenia a tiež je vhodný na meranie nie len odstredivých a zotrvačných síl, ale taktiež aj pre určovanie polohy zariadenia, jeho naklonenia alebo jeho vibrácií. Medzi často používaný princíp akcelerometru, ktorý je veľmi jednoduchý na používanie pri čipoch a elektronike patrí piezorezistivita. V nasledujúcom článku sa teda spoločne pozrieme ako funguje akcelerometer vo vašom mobilnom zariadení. Akcelerometre vo všeobecnosti merajú zrýchlenie a to tak, že premieňajú pohybovú rýchlosť na elektrické signály. V súčasnosti sa využívajú 3 typy akcelerometrov.

1. Piezoelektrický akcelerometer
Využíva piezoelektrický kryštál, ktorý je vyrobený z hliníku alebo keramiky. Tento typ akcelerometru pozostáva teda z piezoelektrického materiálu, ktorý generuje náboj úmerný mechanickému namáhaniu, ktoré vzniká pri akcelerácii. Meranie vzniknutého náboja piezokryštálu prebieha buď priamo pomocou externej elektroniky s vysokou vstupnou impedanciou alebo častejšie pomocou vnútornej elektroniky senzoru, ktorá konvertuje náboj na napäťový výstup s nízkou impedanciou. Jednoduchá konštrukcia tohto senzoru umožňuje jeho prepojenie s jednoduchým vyhodnocovacím obvodom. Nevýhodou týchto akcelerometrov je to, že nemôžu byť použité pri meraní frekvencií nižších ako 0,1 Hz čo znamená, že ich nemožno použiť na meranie konštantného zrýchlenia.

fig01
Zdroj: Redakce Letem světem Applem

 

2. Piezorezistívny akcelerometer
Piezorezistívny akcelerometer je senzor, ktorý využíva piezorezistívny materiál na miesto piezoelektrického kryštálu a jeho prostredníctvom prevádza silu vzniknutú urýchľovanou hmotou na zmenu odporu. V integrovaných piezorezistívnych akcelerometroch sa využíva sieť vyleptaných meracích piezorezistívnych snímačov zapojených vo Wheatstonovom mostíku. Oproti piezoelektrickým senzorom majú tieto piezorezistívne akcelerometre tú výhodu, že môžu merať aj konštantnú, nemennú akceleráciu čo znamená, že od frekvencie od 0 Hz.

single_ended_compression
Zdroj: Redakce Letem světem Applem

3. Tepelné akcelerometre
Tepelné akcelerometre využívajú základný fyzikálny princíp, ktorý sa v podobnej verzii používa pri kalorimetrických meračoch prietoku. Ide o prenos tepla v plynu a snímaní rozloženia teploty v okolí zdroja tepla. Tepelné teliesko ohrieva okolitý vzduch vo vzduchovej komore na konštantnú teplotu. Pomocou teplotných snímačov je merané rozloženie teploty v závislosti od tepelného telieska. Tieto snímače sú zložené zo siete termočlánkov rozmiestnených v pravidelných rozostupoch. Celá táto sústava je integrovaná do kremíkového vačku. Celý senzore je potom prepojený do jediného kusu SMOS senzoru.

tech_1
Zdroj: Redakce Letem světem Applem

Související články

Dnes nejčtenější