Βρίσκεστε σε περιήγηση της ιστοσελίδας για πελάτες από: Greece. Με βάση τα δεδομένα τοποθεσίας, η προτεινόμενη έκδοση της ιστοσελίδας για εσάς είναι USA / US
Εδώ θα βρείτε τον μέχρι πρότινως ”χώρο στάθμευσης”
Πινακασ πελατη
Στο καλάθι σας
Εγγραφή

Επιταχυνσιόμετρο – πως λειτουργεί και σε τι χρησιμεύει;

2020-10-09

Επιταχυνσιόμετρο – τι είναι και σε τι χρησιμεύει; Σε ποιές λύσεις αξίζει να χρησιμοποιηθεί το επιταχυνσιόμετρο; Ο μετρητής επιτάχυνσης είναι η συσκευή που εξασφαλίζει την δυνατότητα μέτρησης και ανάλυσης γραμμικής και γωνιακής επιτάχυνσης. Η λειτουργία αυτή είναι απαραίτητη σε πολλές βασικές συσκευές συστημάτων που χρησιμοποιούνται σε σχεδόν κάθε κλάδο στην ζωή μας – ομοίως σε συσκευές καθημερινής χρήσης, καθώς και επαγγελματικών εφαρμογών στην βιομηχανία αλλά και σε έρευνα – ανάπτυξη.

Στο άρθρο αυτό θα μάθετε:

ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΜΕΤΡΟ – ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΚΑΙ ΣΕ ΤΙ ΧΡΗΣΙΜΕΥΕΙ;

Τα επιταχυνσιόμετρα χρησιμοποιούνται σε μετρήσεις στατικής βαρυτικής επιτάχυνσης, η οποία επιτρέπει τον ορισμό της γωνίας απόκλισης του μετρούμενου αντικειμένου από τον κάθετο, καθώς και σε μετρήσεις δυναμικής επιτάχυνσης, ως αποτέλεσμα κραδασμών, κίνησης, χτυπήματος ή δόνησης μικρού πλάτους και χαμηλής συχνότητας, τα οποία ανέρχονται σε μερικά Hz.

  • Πως λειτουργεί το επιταχυνσιόμετρο κατά την διάρκεια μέτρησης κραδασμών? Ο μετρητής επιτάχυνσης βρίσκεται ενσωματωμένος άμεσα στο αντικείμενο το οποίο δονείται, και μετατρέπει την ενέργεια των κραδασμών σε ηλεκτρικό σήμα, το οποίο είναι ανάλογο της στιγμιαίας επιτάχυνσης του αντικειμένου.
  • Τι κάνει το επιταχυνσιόμετρο; Η μέτρηση κραδασμών χρησιμοποιείται συνήθως σε διαγνωστικά λειτουργίας μηχανών, συσκευών κατασκευών που εκτίθενται σε ισχυρές φορτίσεις, π.χ. κατασκευή μεταλλικών ιστών, γεφυρών ή δομικών κτιρίων. Τα επιταχυνσιόμετρα χρησιμοποιούνται επίσης μετ. αλλ. σε προστασία σκληρών δίσκων από καταστροφή, σε αθλητικό και ιατρικό εξοπλισμό, σε φωτογραφικές μηχανές, σε έξυπνα τηλέφων, χειριστήρια, ελέγκτές ή συστήματα πλοήγησης.
  • Τι είναι το επιταχυνσιόμετρο; Τίποτε περισσότερο από μετατροπέα επιτάχυνσης, που μετρά την δική του κίνηση στον χώρο. Υπάρχουν τρία βασικά είδη επιταχυνσιομέτρων, για τα οποία θα μιλήσουμε παρακάτω, στο άρθρο.

    ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΜΕΤΡΟ – ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

Η αρχή λειτουργίας του επιταχυνσιομέτρου δεν είναι ιδιαίτερα πολύπλοκη. Μετρά την ισχύ επιτάχυνσης σε μονάδες g και μπορεί να πραγματοποιήσει μέτρηση σε μιά, δύο ή τρείς διαστάσεις. Επί του παρόντος η πλέον διαδεδομένη, είναι η χρήση 3αξονικών επιταχυνσιομέτρων, των οποίων η κατασκευή αποτελείται από τρία επιταχυνσιόμετρα, και καθένα από αυτά, μετρά την επιτάχυνση προς την δική του κατεύθυνση – σε άξονεςvX, Y και Z. Παράδειγμα 3αξονικού επιταχυνσιομέτρου μπορεί να είναι το μοντέλο OKYSTAR OKY3230. OKY3230

Εάν η επιτάχυνση σε οποιονδήποτε άξονα λειτουργεί κατά την αντίθετη φορά από αυτή στην οποία έχει κατεύθυνση ο αισθητήρας, το επιταχυνσιόμετρο θα μετρήσει τιμή με αρνητικό πρόσημο. Σε αντίθετη περίπτωση, η επιτάχυνση θα έχει μετρούμενο θετικό πρόσημο.

Εάν στο επιταχυνσιόμετρο δεν εφαρμόζεται καμμιά εξωτερική επιτάχυνση, η συσκευή μετρά αποκλειστικά την γήινη επιτάχυνση, δηλαδή την δύναμη της βαρύτητας. Δεχόμενοι πως το 3αξονικό επιταχυνσιόμετρο είναι τοποθετημένο έτσι ώστε ο αισθητήρας του άξονα Χ κατευθύνεται προς τα αριστερά, ο αισθητήρας του άξονα Υ, προς τα κάτω και ο αισθητήρας του άξονα Ζ προς τα εμπρός, και δεν επιδρά σε αυτούς καμμιά δύναμη, το επιταχυνσιόμετρο θα μετρήσει τιμές: X = 0 g, Y = 1 g, Z = 0 g. Εάν τώρα το ίδιο επιταχυνσιόμετρο, τεθεί υπό κλίση προς τα αριστερά, οι μετρήσεις του θα είναι: X = 1 g, Y = 0 g, Z = 0 g. Αναλογικά, αν η κλίση του είναι προς τα δεξιά, ο άξονας Χ θα έχει αποτέλεσμα X = -1 g. Οι τιμές μετρήσεων επιτάχυνσης χρησιμοποιούνται από αλγορίθμους κυκλωμάτων επιτήρησης της λειτουργίας του επιταχυνσιομέτρου.

ΠΟΙΑ ΕΙΝΑΙ ΤΑ ΕΙΔΗ ΤΩΝ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΜΕΤΡΩΝ, ΠΩΣ ΦΤΙΑΧΝΟΝΤΑΙ ΤΑ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΙΟΜΕΤΡΑ;

Μεταξύ των βασικών ειδών επιταχυνσιομέτρων, διαφέρουν τρείς τύποι:χωρητικά επιταχυνσιόμετρα MEMS, πιεζοηλεκτρικά, καθώς και πιεζοαντιστατικά.

Χωρητικά επιταχυνσιόμετρα MEMS

Τα χωρητικά επιταχυνσιόμετρα που κάνουν χρήση της τεχνολογίας MEMS είναι τα φθηνότερα, δημοφιλέστερα και μικρότερα σε μέγεθος στην αγορά. Πως λειτουργεί το χωρητικό επιταχυνσιόμετρο MEMS; Η αρχή λειτουργίας του βασίζεται στην τοποθέτηση βάρους που στηρίζεται σε ελατήρια. Ένα άκρο ελατηρίων είναι στερεωμένο σε πυκνωτή τύπου χτένας, το άλλο άκρο στο τοποθετημένο βάρος. Με την επιρροή στον αισθητήρα δυνάμεων, το βάρος μετακινείται στα ελατήρια, το οποίο με την σειρά του έχει επίδραση στους πυκνωτές, μέσω της αλλαγής απόστασης μεταξύ των στελεχών του πυκνωτή και ως εκ τουτου, αλλάζει η χωρητικότητα. Παράδειγμα τέτοιου επιταχυνσιομέτρου MEMS μπορεί να είναι το μοντέλο SPARKFUN ELECTRONICS INC. DEV-09267 ή SPARKFUN ELECTRONICS INC. BOB-13926.

SF-DEV-09267 SF-DEV-09267 SF-BOB-13926 SF-BOB-13926

Τα χωρητικά επιταχυνσιόμετρα MEMS χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευές τύπου wearables, φορητό εξοπλισμό, καθώς και στα ευρέως αντιλαμβανόμενα καταναλωτικά ηλεκτρονικά. Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα των επιταχυνσιομέτρων MEMS είναι η δυνατότητα της ενσωμάτωσής τους απευθείας σε πλακέτα τυπωμένου. Στα μειονεκτήματα των επιταχυνσιομέτρων MEMS θα πρέπει να αναφερθεί η μικρή ακρίβεια μέτρησης, ειδικά σε περιπτώσεις υψηλού πλάτους και συχνοτήτων, κάτι που τα καθιστά μη χρηστικά για ειδικευμένες βιομηχανικές εφαρμογές.

Επιταχυνσιόμετρα πιεζοαντίστασης

Επόμενο είδος επιταχυνσιομέτρων, είναι οι αισθητήρες που κάνουν χρήση του φαινομένου πιεζοαντίστασης.Τι κάνει το επιταχυνσιόμετρο πιεζοαντίστασης; Η αρχή λειτουργίας του πλησιάζει αυτήν του μετρητή έντασης, δηλαδή του αισθητήρα που μετρά τάνυση. Τέτοιου τύπου επιταχυνσιόμετρο εξοπλίζεται με ηλικό πιεζοαντιστατικό, το οποίο υπό την άσκηση εξωτερικής δύναμης, παραμορφώνεται, προκαλώντας αλλαγές στην αντίσταση.

Η αλλαγή στην αντίσταση στην συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα το οποίομ λαμβάνεται από τον ενσωματωμένο στο επιταχυνσιόμετρο, δέκτη.τα πιεζοαντιστατικά επιταχυνσιόμετρα χαρακτηρίζονται από μεγάλο φάσμα μετρήσεων, και χάρην αυτού είναι σε θέση να καταγράψουν δονήσεις σε υψηλό πλάτος και συχνότητες, κάτι που είναι χρήσιμο μετ. αλλ. κατά την διάρκεια διαφορετικών δοκιμών κρούσης.

Επόμενο πλεονέκτημα των πιεζοαντιστατικών επιταχυνσιομέτρων είναι η δυνατότητα πραγματοποίησης μετρήσεων σημάτων χαμηλής αλλαγής, κα΄τι που επιτρέπει την χρήση τους σε συστήματα αδρανειακής πλοήγησης, με σκοπό την μέτρηση ταχύτητας και μετακίνησης των στοιχείων των κυκλωμάτων.

Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί το πιεζοαντιστατικό επιταχυνσιόμετρο, έχει ως συ νέπεια το ότι το όργανο δεν είναι ανθεκτικό σε αλλαγές θερμοκρασίας περιβάλλοντος, κάτι που απαιτεί αντιστάθμιση θερμοκρασίας. Πέραν αυτού τέτοιου τύπου επιταχυνσιόμετρα έχουν προβλήματα με την ανίχνευση ασθενών σημάτων, ενώ είναι επίσης πολύ ακριβότερα από τα χωρητικά επιταχυνσιόμετρα MEMS.

Πιεζοηλεκτρικά επιταχυνσιόμετρα

Τί είναι το πιεζοηλεκτρικό επιταχυνσιόμετρο; Το επιταχυνσιόμετρο είναι ένας από τους συνηθέστερα χρησιμοποιούμενους αισθητήρες για μετρήσεις επιπέδου δονήσεων. Υπό το πρίσμα αυτό τα πιεζοηλεκτρικά επιταχυνσιόμετρα ευρέως διαδεδομένα βρίσκονται σε εφαρμογές βιομηχανικές για διαγνωστικά ή έλεγχο μηχανών και οργάνων. Πως λειτουργεί το πιεζοηλεκτρικό επιταχυνσιόμετρο; Η αρχή λειτουργίας του είναι παραπλήσια με αυτήν του πιεζοαντιστατικού. Με την επίδραση της επιτάχυνσης όμως δεν αλλάζει η αντίστασή του, αλλά παράγεται ηλεκτρική τάση συγκεκριμένης τιμής. Στοιχείο μετρήσεων τέτοιων αισθητήρων είναι συνήθως το ΡΖΤ, (κράμα ζιρκονίου, τιτανίου, μολύβδου). Με την παραμόρφωσή του, το υλικό παράγει ηλεκτρικό φορτίο. Τα πιεζοηλεκτρικά επιταχυνσιόμετρα χαρακτηρίζονται από υχηλή ευαισθησία και ακρίβεια, χάρην των οποίων βρίσκουν εφαρμογή σε πολλές χρήσεις – από ασυνήθιστα εξελιγμένες και ακριβείς μετρήσεις σεισμών σε δοκιμές κρούσεων και καταστροφών που διεξάγωνται σε αντίξοες συνθήκες. Το σήμα εξόδου των επιταχυνσιομέτρων τίθεται σε ενίσχυση και αντιστάθμιση θερμοκρασίας. Ο υπολογισμός μετατόπισης του αντικειμένου διευκολύνεται μέσω της μετάδοσης σήματος στην είσοδο του ενσωματωτή.

Υπόλοιπα επιταχυνσιόμετρα

Μεταξύ των υπολοίπων κατασκευών επιταχυνσιομέτρων θα πρέπει να αναφερθούν οι κατασκευές IEPE, οι οποίες χρησιμοποιούνται για μετρήσεις δονήσεων. Προσοχής αξίζουν επίσης πιεζοηλεκτρικά επιταχυνσιόμετρα φορτίου, τα οποία αποδίδουν σε εργασία υπό ακραίες θερμοκρασίες.

Σύμβολο: Περιγραφή:
OKY3230 Αισθητήρας: επιταχυνσιόμετρο; 3,3÷5VDC; I2C; MMA8451
SF-DEV-09267 Αισθητήρας: επιταχυνσιόμετρο; αναλογικό; ADXL335; LilyPad; 20mm
SF-BOB-13926 Αισθητήρας: επιταχυνσιόμετρο; 1,95÷3,6VDC; I2C; MMA8452Q; 2,±4,±8g

ΔΙΑΒΆΣΤΕ ΕΠΊΣΗΣ

Η μηχανή αναζήτησής σας δεν υποστηρίζεται πλέον, επιλέξτε την αναβαθμισμένη έκδοση