Акселерометр что: Что такое акселерометр в смартфоне

в фитнес браслете, в телефоне и в часах

ГлавнаяОбзоры

Средняя оценка+3

Сохранить в закладкиСохраненоУдалено 0

Средняя оценка+3

0
19612

Когда-то это слово вызывало ассоциацию с лабораториями, испытательными стендами, скоростной техникой – и уж точно не с предметами, которые мы носим в карманах. Сейчас в порядке вещей, если вы носите с собой сразу три устройства, в состав которых входит акселерометр. Итак, мы расскажем что такое акселерометр и зачем он нужен в телефоне, в фитнес-браслете и часах и разберемся чем он отличается от гироскопа. А также произведем калибровку в смартфоне на Android и iPhone.

Содержание страницы

• 1 Что такое акселерометр
• 2 Принцип работы
• 3 Акселерометр в фитнес-браслете и смарт-часах
• 4 Как выглядит акселерометр в телефоне
• 5 Как узнать, есть ли акселерометр в телефоне
• 6 Настройка/калибровка акселерометра на смартфоне
  • 6. 1 Калибровка Android
  • 6.2 Калибровка G Sensor для игр
  • 6.3 Калибровка iPhone
• 7 Чем отличается акселерометр от гироскопа
• 8 Вывод

Что такое акселерометр

Если говорить простым языком, то акселерометр – это прибор для измерения ускорения. Он применяется как датчик изменения положения устройства в пространстве и таким образом определяет направление, степень, скорость отклонения. Именно акселерометр отвечает за разворот картинки на экране вашего смартфона при повороте корпуса или как еще пример, включает экран фитнес-браслета или смарт-часов, когда вы наклоняете запястье.

Сегодня акселерометр в телефоне – это обязательный элемент. Однако ещё десять-двенадцать лет назад первые смартфоны, в которых был G-сенсор, воспринимались как чудо. Давайте разбираться, зачем нужен этот датчик, если столько лет обходились без него.

Принцип работы

Образно говоря, акселерометр в смартфоне – это необходимый элемент для качественного отображения картинки. Впрочем, есть для него и другие применения. Современные телефоны вполне способны работать как шагомеры или отслеживать качество сна по тому, как вы ворочаетесь под одеялом.

Смотрите видео, где подробно рассказывается о принципе работы акселерометра:

Акселерометр в фитнес-браслете и смарт-часах

Акселерометр в фитнес-браслете и смарт-часах помогает считать количество пройденных шагов. Собственно, это акселерометр в браслете и в smart-часах отслеживает ваши движения даже во сне. А программная обработка его показаний помогает распознать, идёте вы или бежите, с какой скоростью, как много шагов подряд сделали.

Когда вы поднимаете руку к лицу и дисплей автоматически включается – это тоже благодаря распознаванию жестов с помощью того же маленького, но полезного модуля.

Как выглядит акселерометр в телефоне

Акселерометр в телефоне выглядит как обычный чип. В зависимости от модели смартфона может на вид незначительно отличаться.

Вот так выглядит акселерометр в телефоне

Принцип работы представить себе проще на примере механического варианта: в нём есть массивный элемент, закреплённый упругими подвесами, давление на которые можно измерить. В зависимости от задачи, подвесов может быть от одного до трёх.

Электронный акселерометр вместо массивного тела использует набор проводников, которые могут двигаться под воздействием ускорения и изменять напряжённость поля вокруг себя. По показаниям напряжённости можно определить, в какую сторону сдвинулись проводники и какое движение корпуса вызвало этот сдвиг. Комплексный датчик, включающий гироскоп, может иметь больше осей – до шести.

Трёхосный акселерометр довольно точно определяет как положение тела в пространстве в каждый момент, так и его изменение. При этом он постоянно собирает и отправляет информацию о давлении на подвесы.

Что это даёт? Так, например, датчик акселерометра в телефоне помогает не только определить положение корпуса устройства в пространстве, но и скорость, с которой вы перемещаетесь, и сотрясения, производимые вашими шагами, и намеренные встряхивания смартфона.

Именно поэтому, повернув корпус телефона, вы наблюдаете, как картинка на экране тоже поворачивается. Именно поэтому вы можете в гоночной игре рулить, используя смартфон или геймпад как рулевое колесо. Именно поэтому фитнес-трекер умеет подсчитывать ваши шаги или отслеживать качество сна.

Как узнать, есть ли акселерометр в телефоне

Практически во всех смартфонах и планшетах, выпущенных в эпоху Android и iOS, этот датчик есть. Даже в самом первом айфоне, выпущенном в 2007 году, и в первом Samsung Galaxy S, вышедшем в 2010-м.

Если вы сомневаетесь, есть ли он в вашем устройстве, то просто почитайте официальное описание. В ранних Андроид-смартфонах поворот экрана не обязательно включался по умолчанию, поэтому, если вы повернули свой телефон и дисплей не отреагировал, это ещё ни говорит об отсутствии акселерометра. Вероятнее всего, что он отключен в настройках телефона. Найдите похожую иконку, как на рисунке ниже и активируйте.

Настройка/калибровка акселерометра на смартфоне

Калибровка Android

Калибровка акселерометра на Android нужна, например, в случае, если смартфон начал неправильно считать шаги или неверно определять положение корпуса. Штатных программ для этого нет, но, чтобы откалибровать акселерометр, существуют специальные приложения, однако лучшим вариантом признаётся приложение GPS Status & Toolbox (Скачать Google Play). В его разделе Toolbox есть специальный инструмент, который так и называется – «Калибровка акселерометра». Положите телефон на ровную поверхность и следуйте инструкциям.

Посмотрите видео инструкцию, как быстро откалибровать телефон. 

Калибровка G Sensor для игр

Посмотрите видео: калибровка G Sensor для игр на Android.

Калибровка iPhone

Инструментов для калибровки iPhone нет, но в случае чисто программного сбоя обычно спасает простая перезагрузка. Если проблема осталась, пишите в комментариях, постараемся помочь.

Чем отличается акселерометр от гироскопа

Как правило, акселерометр в смартфоне работает в паре с гироскопом. Эту практику ввела Apple в модели iPhone 4, и не прогадала. Комбинация двух датчиков сейчас стала настолько обыденной, что не все пользователи понимают разницу между этими двумя приборами.

Если вкратце, то в гироскопе ключевой массивный элемент закреплён и сопротивляется попытке поворота, порождая силу Кориолиса, которую можно измерить. Современный гироскоп способен в общем случае на более точное измерение угла наклона и более быструю реакцию. А сочетание этих двух датчиков даёт гораздо лучший результат, чем использование только одного.

Поэтому в современных смартфонах обычно устанавливается комплексный измеритель, в который входят оба датчика. Первую такую модель выпустила компания InvenSense в 2010 году, и в ней два 3-осных датчика формировали шестиосный комплекс. Разумеется, первыми инновацию оценили пользователи Apple, но вскоре она стала стандартом для всей индустрии.

Конечно, если вы спутаете акселерометр и гироскоп в «бытовом» смысле, это не страшно. Но вообще это совершенно разные измерительные приборы, и измеряют они разные значения, хотя и служат примерно для одной цели.

Вывод

Подведем итог.  Акселерометр, это один из ключевых элементов современной носимой электроники, который расширяет функциональность и возможности управления. Сейчас он есть во всех смартфонах и смарт-часах, а в фитнес-трекерах является главным датчиком всей системы. Если остались вопросы, задавайте в комментариях, мы с радостью на них ответим.

• Была ли полезной информация ?
• ДаНет

в фитнес браслете, в телефоне и в часах

ГлавнаяОбзоры

Средняя оценка+3

Сохранить в закладкиСохраненоУдалено 0

Средняя оценка+3

0
19612

Когда-то это слово вызывало ассоциацию с лабораториями, испытательными стендами, скоростной техникой – и уж точно не с предметами, которые мы носим в карманах. Сейчас в порядке вещей, если вы носите с собой сразу три устройства, в состав которых входит акселерометр. Итак, мы расскажем что такое акселерометр и зачем он нужен в телефоне, в фитнес-браслете и часах и разберемся чем он отличается от гироскопа. А также произведем калибровку в смартфоне на Android и iPhone.

Содержание страницы

• 1 Что такое акселерометр
• 2 Принцип работы
• 3 Акселерометр в фитнес-браслете и смарт-часах
• 4 Как выглядит акселерометр в телефоне
• 5 Как узнать, есть ли акселерометр в телефоне
• 6 Настройка/калибровка акселерометра на смартфоне
  • 6.1 Калибровка Android
  • 6.2 Калибровка G Sensor для игр
  • 6.3 Калибровка iPhone
• 7 Чем отличается акселерометр от гироскопа
• 8 Вывод

Что такое акселерометр

Если говорить простым языком, то акселерометр – это прибор для измерения ускорения. Он применяется как датчик изменения положения устройства в пространстве и таким образом определяет направление, степень, скорость отклонения. Именно акселерометр отвечает за разворот картинки на экране вашего смартфона при повороте корпуса или как еще пример, включает экран фитнес-браслета или смарт-часов, когда вы наклоняете запястье.

Сегодня акселерометр в телефоне – это обязательный элемент. Однако ещё десять-двенадцать лет назад первые смартфоны, в которых был G-сенсор, воспринимались как чудо. Давайте разбираться, зачем нужен этот датчик, если столько лет обходились без него.

Принцип работы

Образно говоря, акселерометр в смартфоне – это необходимый элемент для качественного отображения картинки. Впрочем, есть для него и другие применения. Современные телефоны вполне способны работать как шагомеры или отслеживать качество сна по тому, как вы ворочаетесь под одеялом.

Смотрите видео, где подробно рассказывается о принципе работы акселерометра:

Акселерометр в фитнес-браслете и смарт-часах

Акселерометр в фитнес-браслете и смарт-часах помогает считать количество пройденных шагов. Собственно, это акселерометр в браслете и в smart-часах отслеживает ваши движения даже во сне. А программная обработка его показаний помогает распознать, идёте вы или бежите, с какой скоростью, как много шагов подряд сделали.

Когда вы поднимаете руку к лицу и дисплей автоматически включается – это тоже благодаря распознаванию жестов с помощью того же маленького, но полезного модуля.

Как выглядит акселерометр в телефоне

Акселерометр в телефоне выглядит как обычный чип. В зависимости от модели смартфона может на вид незначительно отличаться.

Вот так выглядит акселерометр в телефоне

Принцип работы представить себе проще на примере механического варианта: в нём есть массивный элемент, закреплённый упругими подвесами, давление на которые можно измерить. В зависимости от задачи, подвесов может быть от одного до трёх.

Электронный акселерометр вместо массивного тела использует набор проводников, которые могут двигаться под воздействием ускорения и изменять напряжённость поля вокруг себя. По показаниям напряжённости можно определить, в какую сторону сдвинулись проводники и какое движение корпуса вызвало этот сдвиг. Комплексный датчик, включающий гироскоп, может иметь больше осей – до шести.

Трёхосный акселерометр довольно точно определяет как положение тела в пространстве в каждый момент, так и его изменение. При этом он постоянно собирает и отправляет информацию о давлении на подвесы.

Что это даёт? Так, например, датчик акселерометра в телефоне помогает не только определить положение корпуса устройства в пространстве, но и скорость, с которой вы перемещаетесь, и сотрясения, производимые вашими шагами, и намеренные встряхивания смартфона.

Именно поэтому, повернув корпус телефона, вы наблюдаете, как картинка на экране тоже поворачивается. Именно поэтому вы можете в гоночной игре рулить, используя смартфон или геймпад как рулевое колесо. Именно поэтому фитнес-трекер умеет подсчитывать ваши шаги или отслеживать качество сна.

Как узнать, есть ли акселерометр в телефоне

Практически во всех смартфонах и планшетах, выпущенных в эпоху Android и iOS, этот датчик есть. Даже в самом первом айфоне, выпущенном в 2007 году, и в первом Samsung Galaxy S, вышедшем в 2010-м.

Если вы сомневаетесь, есть ли он в вашем устройстве, то просто почитайте официальное описание. В ранних Андроид-смартфонах поворот экрана не обязательно включался по умолчанию, поэтому, если вы повернули свой телефон и дисплей не отреагировал, это ещё ни говорит об отсутствии акселерометра. Вероятнее всего, что он отключен в настройках телефона. Найдите похожую иконку, как на рисунке ниже и активируйте.

Настройка/калибровка акселерометра на смартфоне

Калибровка Android

Калибровка акселерометра на Android нужна, например, в случае, если смартфон начал неправильно считать шаги или неверно определять положение корпуса. Штатных программ для этого нет, но, чтобы откалибровать акселерометр, существуют специальные приложения, однако лучшим вариантом признаётся приложение GPS Status & Toolbox (Скачать Google Play). В его разделе Toolbox есть специальный инструмент, который так и называется – «Калибровка акселерометра». Положите телефон на ровную поверхность и следуйте инструкциям.

Посмотрите видео инструкцию, как быстро откалибровать телефон. 

Калибровка G Sensor для игр

Посмотрите видео: калибровка G Sensor для игр на Android.

Калибровка iPhone

Инструментов для калибровки iPhone нет, но в случае чисто программного сбоя обычно спасает простая перезагрузка. Если проблема осталась, пишите в комментариях, постараемся помочь.

Чем отличается акселерометр от гироскопа

Как правило, акселерометр в смартфоне работает в паре с гироскопом. Эту практику ввела Apple в модели iPhone 4, и не прогадала. Комбинация двух датчиков сейчас стала настолько обыденной, что не все пользователи понимают разницу между этими двумя приборами.

Если вкратце, то в гироскопе ключевой массивный элемент закреплён и сопротивляется попытке поворота, порождая силу Кориолиса, которую можно измерить. Современный гироскоп способен в общем случае на более точное измерение угла наклона и более быструю реакцию. А сочетание этих двух датчиков даёт гораздо лучший результат, чем использование только одного.

Поэтому в современных смартфонах обычно устанавливается комплексный измеритель, в который входят оба датчика. Первую такую модель выпустила компания InvenSense в 2010 году, и в ней два 3-осных датчика формировали шестиосный комплекс. Разумеется, первыми инновацию оценили пользователи Apple, но вскоре она стала стандартом для всей индустрии.

Конечно, если вы спутаете акселерометр и гироскоп в «бытовом» смысле, это не страшно. Но вообще это совершенно разные измерительные приборы, и измеряют они разные значения, хотя и служат примерно для одной цели.

Вывод

Подведем итог.  Акселерометр, это один из ключевых элементов современной носимой электроники, который расширяет функциональность и возможности управления. Сейчас он есть во всех смартфонах и смарт-часах, а в фитнес-трекерах является главным датчиком всей системы. Если остались вопросы, задавайте в комментариях, мы с радостью на них ответим.

• Была ли полезной информация ?
• ДаНет

Акселерометр

: что это такое и как он работает

Акселерометр — это устройство, которое измеряет вибрацию или ускорение движения конструкции. Сила, вызванная вибрацией или изменением движения (ускорением), заставляет массу «сжимать» пьезоэлектрический материал, который создает электрический заряд, пропорциональный действующей на него силе. Так как заряд пропорционален силе, а масса постоянна, то и заряд пропорционален ускорению.
Эти датчики используются по-разному, от космических станций до портативных устройств, и есть большая вероятность, что у вас уже есть устройство с акселерометром. Например, практически во всех современных смартфонах есть акселерометр. Они помогают телефону узнать, испытывает ли он ускорение в каком-либо направлении, и именно поэтому дисплей вашего телефона включается, когда вы его переворачиваете.
В промышленных условиях акселерометры помогают инженерам понять стабильность машины и позволяют отслеживать любые нежелательные силы/вибрации.

Узнать больше об акселерометрах

КАК ВЫБРАТЬ АКСЕЛЕРОМЕТР?

1. Какая амплитуда вибрации должна контролироваться?
2. Какой частотный диапазон нужно отслеживать?
3. Каков температурный диапазон установки?
4. Каков размер и форма контролируемого образца?
5. Существуют ли электромагнитные поля?
6. Есть ли в этом районе высокий уровень электрических помех?
7. Заземлена ли поверхность, на которой должен быть установлен акселерометр?
8. Окружающая среда вызывает коррозию?
9. Требуются ли в данном районе искробезопасные или взрывозащищенные приборы?
10. Является ли участок влажным или моющимся?

Как работает акселерометр?

Акселерометр работает с использованием электромеханического датчика, предназначенного для измерения статического или динамического ускорения.
Статическое ускорение — это постоянная сила, действующая на тело, подобно силе тяжести или трению. Эти силы предсказуемы и в значительной степени однородны. Например, ускорение свободного падения постоянно и равно 9.0,8 м/с, а сила гравитации почти одинакова во всех точках Земли.

Силы динамического ускорения неравномерны, лучшим примером является вибрация или удар. Автомобильная авария — отличный пример динамического ускорения. Здесь изменение ускорения является внезапным по сравнению с его предыдущим состоянием.
Теория акселерометров заключается в том, что они могут определять ускорение и преобразовывать его в измеримые величины, такие как электрические сигналы.

Акселерометры Типы

Существует два типа пьезоэлектрических акселерометров (датчиков вибрации). Первый тип представляет собой акселерометр заряда с «высоким сопротивлением». В акселерометрах этого типа пьезоэлектрический кристалл производит электрический заряд, который напрямую связан с измерительными приборами. Выход заряда требует специальных помещений и приборов, наиболее часто встречающихся в исследовательских учреждениях. Этот тип акселерометра также используется в приложениях с высокими температурами (> 120 ° C), где нельзя использовать модели с низким импедансом.

Акселерометр второго типа представляет собой акселерометр с низким импедансом. Акселерометр с низким импедансом имеет акселерометр заряда в качестве входной части, но имеет крошечную встроенную микросхему и полевой транзистор, который преобразует этот заряд в напряжение с низким импедансом, которое может легко взаимодействовать со стандартными приборами. Этот тип акселерометра обычно используется в промышленности. Источник питания акселерометра, такой как ACC-PS1, обеспечивает надлежащее питание микросхемы от 18 до 24 В при постоянном токе 2 мА и устраняет уровень смещения постоянного тока. мВ/g рейтинг акселерометра. Все акселерометры OMEGA(R) имеют низкий импеданс.

Основные области применения акселерометров

Акселерометры

находят множество применений в промышленности. Как уже говорилось, вы можете найти их в самых сложных машинах для ваших карманных устройств. Давайте посмотрим на некоторые из реальных приложений акселерометров.
Цифровые устройства: Акселерометры в смартфонах и цифровых камерах отвечают за вращение дисплея в зависимости от ориентации, в которой вы его держите.

Транспортные средства: Изобретение подушек безопасности на протяжении многих лет спасло миллионы жизней. Акселерометры используются для срабатывания подушек безопасности, поскольку датчик посылает сигнал при внезапном ударе.
Дроны: Акселерометры помогают дронам стабилизировать свою ориентацию во время полета.
Вращающееся оборудование: Акселерометры, используемые во вращающихся машинах, обнаруживают волнообразные колебания.
Промышленные платформы: Для измерения устойчивости или наклона платформы.
Мониторинг вибрации: Машины, которые движутся, создают вибрации, и эти вибрации могут быть вредными для машин, если оставить их усиливаться без присмотра. Акселерометры полезны для мониторинга вибраций и все чаще используются на промышленных предприятиях, турбинах и т. д.

Выберите правильный акселерометр

Акселерометр премиум-класса
Эти акселерометры изготовлены из отборных кристаллов премиум-класса и используют схему с низким уровнем шума для создания акселерометра премиум-класса с низким уровнем шума. Их корпус из нержавеющей стали 316L герметично закрыт от окружающей среды, поэтому они могут выдерживать суровые промышленные условия. Они также имеют искробезопасные варианты FM и CSA. ACC793 представляет собой стандартную конфигурацию с верхним кабелем, а ACC797 — конфигурация низкопрофильного бокового кабеля.

Акселерометр промышленного класса
Акселерометры промышленного класса являются рабочими лошадками промышленности. Они используются во всем, от станков до шейкеров для краски. OMEGA предлагает на выбор четыре модели. ACC101 (на фото) — это высококачественный недорогой акселерометр для приложений общего назначения. ACC 102A герметичен для суровых условий, имеет фиксированный кабель и весит всего 50 грамм. Верхний кабель ACC786A и боковой кабель ACC787A герметично закрыты, а съемные кабели защищены от непогоды.

Акселерометр высокой вибрации
Акселерометры, используемые для контроля высоких уровней вибрации, имеют более низкий выходной сигнал (10 мВ/г) и меньшую массу, чем промышленные акселерометры. ACC103 весит 15 г и может контролировать уровень вибрации до 500 г. Это конструкция с креплением на шпильке, предназначенная для использования на вибростендах, вибрационных лабораториях и тяжелых промышленных станках. ACC104 весит всего 1,5 г и предназначен для крепления на клей. Обе модели имеют частотный диапазон от 3 до 10 кГц и динамический диапазон +/- 500 g.

Часто задаваемые вопросы

Установка акселерометра
Датчик должен быть установлен непосредственно на поверхности машины для правильного измерения вибрации. Это может быть достигнуто с помощью нескольких типов креплений:

— Плоское магнитное крепление
— 2-полюсное магнитное крепление
— Клеи (эпоксидные/цианоакрилатные)
— Монтажная шпилька
— Изолирующая шпилька

Магнитные крепления обычно являются временными креплениями.
Магнитные крепления используются для крепления акселерометров к ферромагнитным материалам, обычно используемым в станках, конструкциях и двигателях. Они позволяют легко перемещать датчик с места на место для считывания нескольких местоположений. Двухполюсные магнитные крепления используются для крепления акселерометра к изогнутой ферромагнитной поверхности.

Клей и резьбовые шпильки считаются постоянными креплениями.
Клеи, такие как эпоксидные или цианоакрилатные, обеспечивают удовлетворительное склеивание для большинства применений. Пленка должна быть как можно тоньше, чтобы избежать нежелательного демпфирования вибраций из-за гибкости пленки. Чтобы снять акселерометр, закрепленный на клею, используйте гаечный ключ на плоских гранях корпуса и поверните его, чтобы разорвать клейкое соединение. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ МОЛОТОК. Удары по акселерометру повредят его.

Монтажные шпильки являются предпочтительным способом крепления.
Для них требуется просверлить конструкцию и нарезать резьбу, но они обеспечивают надежное крепление. Обязательно соблюдайте указанные настройки крутящего момента, чтобы не повредить датчик и не сорвать резьбу.

Датчик вибрации против. Акселерометр

Устройство, которое вы видите как датчик вибрации, не что иное, как акселерометр. Поскольку акселерометры очень хорошо измеряют изменение скорости, эту характеристику лучше всего использовать для измерения вибраций, поскольку скорость всегда постоянно меняется.

• Подробнее: акселерометры
• Выберите правильный акселерометр
• Часто задаваемые вопросы об акселерометрах

Основы акселерометра — SparkFun Learn

• Главная
• Учебники
• Основы акселерометра

≡ Страниц

Авторы:
Тони_К

Избранное

Любимый

29

Что такое акселерометр?

Акселерометры — это устройства, измеряющие ускорение, то есть скорость изменения скорости объекта. Они измеряются в метрах на секунду в квадрате (м/с ² ) или в перегрузках (г). Единая перегрузка для нас здесь, на планете Земля, эквивалентна 9,8 м/с ² , но она немного меняется в зависимости от высоты (и будет иметь разное значение на разных планетах из-за различий в гравитационном притяжении). Акселерометры полезны для обнаружения вибраций в системах или для приложений ориентации.

Разделительная плата ADXL345

Рекомендуемая литература

Если вы не знакомы с какой-либо из приведенных ниже тем, вы можете прочитать их, прежде чем переходить к акселерометрам.

Последовательный периферийный интерфейс (SPI)

SPI обычно используется для подключения микроконтроллеров к периферийным устройствам, таким как датчики, сдвиговые регистры и SD-карты.

Избранное

Любимый

90

Аналого-цифровое преобразование

Мир аналоговый. Используйте аналого-цифровое преобразование, чтобы помочь цифровым устройствам интерпретировать мир.

Избранное

Любимый

57

Широтно-импульсная модуляция

Введение в концепцию широтно-импульсной модуляции.

Избранное

Любимый

45

Логические уровни

Изучите разницу между устройствами 3,3 В и 5 В и логическими уровнями.

Избранное

Любимый

80

I2C

Введение в I2C, один из основных встроенных коммуникационных протоколов, используемых сегодня.

Избранное

Любимый

125

Как работает акселерометр

Акселерометры — это электромеханические устройства, воспринимающие статические или динамические силы ускорения. Статические силы включают гравитацию, а динамические силы могут включать вибрации и движение.

Оси измерения трехосевого акселерометра

Акселерометры могут измерять ускорение по одной, двум или трем осям. 3-осевые блоки становятся все более распространенными по мере снижения стоимости разработки для них.

Как правило, акселерометры содержат внутри емкостные пластины. Некоторые из них фиксированы, а другие прикреплены к крошечным пружинам, которые перемещаются внутри, когда на датчик воздействуют силы ускорения. Когда эти пластины движутся относительно друг друга, емкость между ними изменяется. По этим изменениям емкости можно определить ускорение.

Другие акселерометры могут быть изготовлены из пьезоэлектрических материалов. Эти крошечные кристаллические структуры производят электрический заряд при механическом воздействии (например, при ускорении).

Пример внутренней части пьезоэлектрического акселерометра

Как подключиться к акселерометру

Для большинства акселерометров основными подключениями, необходимыми для работы, являются линии питания и связи. Как всегда, прочитайте техническое описание, чтобы убедиться, что соединения выполнены правильно.

Интерфейс связи

Акселерометры будут обмениваться данными через аналоговый, цифровой или интерфейс с широтно-импульсной модуляцией.

• Аналоговый — Акселерометры с аналоговым интерфейсом показывают ускорение при различных уровнях напряжения. Эти значения обычно колеблются между землей и уровнем напряжения питания. Затем для считывания этого значения можно использовать АЦП на микроконтроллере. Как правило, они дешевле, чем цифровые акселерометры.

• Цифровой — Акселерометры с цифровым интерфейсом могут обмениваться данными по протоколам связи SPI или I ² C. Они, как правило, обладают большей функциональностью и менее подвержены шуму, чем аналоговые акселерометры.

• Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — Акселерометры, которые выводят данные с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ), выдают прямоугольные волны с известным периодом, но рабочий цикл меняется в зависимости от изменения ускорения.

Питание

Акселерометры, как правило, являются устройствами с низким энергопотреблением. Требуемый ток обычно находится в диапазоне микро (мк) или миллиампер при напряжении питания 5 В или меньше. Потребляемый ток может варьироваться в зависимости от настроек (например, режим энергосбережения по сравнению со стандартным режимом работы). Благодаря этим различным режимам акселерометры хорошо подходят для приложений с батарейным питанием.

Убедитесь, что соответствующие логические уровни совпадают, особенно с цифровыми интерфейсами.

Как выбрать акселерометр

При выборе акселерометра важно учитывать несколько характеристик, включая требования к питанию и интерфейсы связи, как обсуждалось ранее. Ниже приведены дополнительные функции для рассмотрения.

Диапазон

Большинство акселерометров имеют выбираемый диапазон измеряемых сил. Эти диапазоны могут варьироваться от ±1 г до ±250 г. Как правило, чем меньше диапазон, тем более чувствительными будут показания акселерометра. Например, для измерения небольших вибраций на поверхности стола использование акселерометра малого диапазона предоставит более подробные данные, чем использование диапазона 250 г (который больше подходит для ракет).

Трехосевой акселерометр ADXL362 может измерять ±2g, ±4g и ±8g.

Дополнительные функции

Некоторые акселерометры включают такие функции, как обнаружение постукивания (полезно для приложений с низким энергопотреблением), обнаружение свободного падения (используется для активной защиты жесткого диска), температурная компенсация (для повышения точности в ситуациях счисления пути) и 0 -g определение диапазона, которые являются другими функциями, которые следует учитывать при покупке акселерометра. Необходимость в таких функциях акселерометра будет определяться приложением, в которое встроен акселерометр.

Также доступны IMU (инерциальные измерительные блоки), которые могут включать акселерометры, гироскопы и даже, иногда, магнитометры в одном корпусе ИС или плате. Некоторые примеры этого включают MPU6050 и MPU9150. Они обычно используются в приложениях для отслеживания движения и системах наведения БПЛА, где важны местоположение и ориентация объекта.

Приобретение акселерометра

Теперь, когда вы изучили азбуки x, y и z, взгляните на рекомендуемые нами акселерометры.

Наши рекомендации:

Трехосевой акселерометр SparkFun — MMA8452Q (Qwiic)

Пенсионер

SEN-14587

1

Пенсионер

Избранное

Любимый

10

Список желаний

Трехосевой акселерометр SparkFun — ADXL377

В наличии

SEN-12803

25,95 $

3

Избранное

Любимый

12

Список желаний

Пробой трехосного акселерометра SparkFun — MMA8452Q

Пенсионер

SEN-12756

10

Пенсионер

Избранное

Любимый

21

Список желаний

Трехосевой акселерометр SparkFun — ADXL337

Пенсионер

SEN-12786

1

Пенсионер

Избранное

Любимый

11

Список желаний

Для получения более подробной информации о выборе акселерометра ознакомьтесь с нашим руководством по покупке , чтобы найти подходящий для вашего проекта.