Акселерометры

Идея измерения ускорения не нова. Еще Ломоносов при создании навигационных приборов пытался воплотить нечто подобное. Решение тоже было найдено: при ускорении материальное тело «пытается» сохранить свою первоначальную скорость, поскольку обладает определенной инерцией. Она же и вынуждает тело несколько противостоять изменению скорости движения, отклоняться в направлении, противоположном вектору увеличения скорости (ускорению). Зафиксировав это отклонение, можно расчетными способами определить ускорение. В период технического творчества Ломоносова, такая идея не была актуальной, так как измерение ускорения не имело большого значения. С развитием техники (особенно это касается самолетостроения), измерение ускорения стало очень важным элементом. Ведь именно от него зависят перегрузки, испытываемые как пилотом, так и самой техникой. А покорение космических просторов вызвало особенно быстрое развитие акселерометров. Как можно было уже догадаться, акселерометры – это приборы, предназначенные для измерения ускорения. В настоящее время имеется несколько разновидностей акселерометров, но принцип их построения неизменный: в металлическом корпусе находится на подвесе элемент, обладающий определенной массой. При отклонении этого элемента от вертикальной оси, фиксирующие датчики выводят показания измерений на шкалу, градуированную в соответствующих единицах измерения.

Виды акселерометров

Однокомпонентный акселерометр несколько примитивен, так как он способен снимать показания только в одном направлении. При измерении указанной величины при прямолинейном движении, такой вид прибора вполне функционален. В авиационном и ракетном производстве его использование не нашло очень широкого применения. Более популярны здесь двух и трехкомпонентные. Такие приборы способны снимать показания относительно всех координатных осей, что позволяет более детально отслеживать движение и вносить необходимые корректировки. Именно они и стали неотъемлемой частью всех летательных аппаратов и морских судов. Уже сложно представить себе подводную лодку без гироскопа и акселерометра. Единственный недостаток последнего заключается в том, что он практически не действует в условиях невесомости. С точки зрения физики, объясняется это очень просто: отсутствие веса равнозначно отсутствию инерции, на использовании которого построен сам прибор.

Использование акселерометров

Самые главные направления использования акселерометров уже было отмечено ранее. Но мы будем иметь лишь поверхностное мнение об этом приборе, если не упомянем, что многие, уже привычные нам бытовые приборы, имеют в своем строении это устройство:

1.Видеорегистратор. Его безостановочное использование потребовало бы огромного объема памяти. В этом случае цена на такое изделие была бы так высока, что большинство автолюбителей просто отказались бы от его использования. Акселерометр же позволяет видеорегистратору включаться автоматически при резком изменении скоростного режима. Любая нештатная ситуация произведет включение прибора, причем запись подобного разряда невозможно будет удалить из памяти регистратора. Удобно и надежно одновременно.

2.Акселерограф. Это один из элементов «черного ящика» любого самолета. Включается акселерометром автоматически, производит запись параметров изменения скорости до момента ее стабилизации. Эти записи помогают конструкторскому бюро находить все технологические недочеты или исследовать действия экипажа при возникновении нештатной ситуации.

3.Жесткие диски компьютеров. Они тоже имеют устройство, очень сильно напоминающее обычный акселерометр (G-сенсор). При резком изменении положения компьютера или его повороте, компьютер распознает движение и временно прекращает работу устройств, которые могут быть повреждены. На основе распознавания движения, были построены многие игровые устройства. Современные планшеты и телефоны уже хорошо «научились» распознавать свое положение и «поворачивать» изображение на экране с максимальным удобством для пользователя.

Технические особенности акселерометров

Описывать параметры приборов необходимости нет, так как их технические особенности и их показатели всегда можно найти в инструкции по эксплуатации. А вот о преимуществах того или иного типа необходимо сказать несколько слов.

Механические акселерометры самые простые с точки зрения конструкции. Они же и самые точные, так как масса реагирующего элемента не зависит от параметров окружающей среды. Недостаток заключается только в том, что существует определенная сложность с фиксацией степени отклонения и дальнейшей градуировкой шкалы.

Пьезоэлектрические акселерометры позволяют получать точные данные только в условиях, близких к оптимальным. Любое изменение условий эксплуатации должно сопровождаться процедурой «выставления нуля». Обычное изменение погодных условий способно показывать ускорение самолета, даже в случае его полной остановки. Второй недостаток заключается в его хрупкости. Резкие толчки и сильные механические воздействия способны привести к тому, что прибор станет показывать неправильные значения измеряемой величины. По этой причине пьезоэлектрические акселерометры подвергаются частой калибровке.

Электромеханические акселерометры. Сочетание механических приборов с элементами, меняющими сопротивление, стало более оптимальным решением. Механическое отклонение элемента приводит к изменению проходящих токов, что легко фиксируется на шкале прибора. Такое решение является самым востребованным. В военной технике именно оно и стало применяться повсеместно.

Настройка акселерометра на планшете или телефоне

Произвести настройку можно в специализированных мастерских. Единственное, что может позволить себе пользователь, так это скачивание программы для калибровки планшетного G-сенсора.

23.08.2012
Смотрите также:

Планируете ли вы голосовать на выборах президента в марте 2018 г.

Загрузка ... Загрузка ...

Архив опросов