Akselerometer Dijelaskan: Panduan Lengkap Teknologi Sensor

Sensor Akselerometer mendeteksi kejutan dan getaran perangkat serta mengukur besar dan arah percepatan yang tepat. Oleh karena itu, Anda akan menemukannya dalam berbagai perangkat elektronik, pesawat terbang, dan industri lainnya. Artikel ini akan menyoroti detail rumit sensor akselerometer dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari. Anda berada di halaman yang tepat jika Anda adalah penggemar elektronik yang ingin mempelajari lebih lanjut tentang akselerometer. WELLPCB berdedikasi untuk menyediakan konten dinamis mengenai komponen elektronik.

Apa itu Sensor Akselerometer?

Sensor akselerometer adalah sederhana perangkat yang mengidentifikasi dan mengukur percepatan pada tubuh dalam kerangka istirahat instanannya.

Apa itu Percepatan?

Pertama, percepatan adalah laju perubahan kecepatan objek (perpindahan objek/ perubahan waktu). Gaya statis dan dinamis adalah dua jenis percepatan. Gaya statis seperti gesekan dan gravitasi terus-menerus bekerja pada objek. Misalnya, jika Anda meletakkan akselerometer dalam keadaan diam di tanah, percepatan Bumi akan muncul karena gravitasi. Di sisi lain, gaya dinamis aktif bekerja pada objek pada berbagai tahap.

Konfigurasi Sensor Akselerometer

Selain itu, akselerometer adalah sensor dinamis yang mengukur percepatan pada satu, dua, atau tiga sumbu ortogonal. Iya berfungsi dalam salah satu dari tiga mode:

• Mengukur kecepatan dan posisi
• Sensor kemiringan, tilt, atau orientasi dalam dua atau tiga dimensi
• Sensor getaran atau dampak

(gambar kubus 3D yang menunjukkan akselerometer tiga sumbu)

Akselerometer pada Sensor Mikro-Elektro-Mekanik (MEMS)

Iya bertanggung jawab untuk mengenali rotasi perangkat, sehingga ‘mengalihkan’ layar ke sudut yang diinginkan. Anda mendapatkan sebagian besar akselerometer dalam perangkat melalui MEMS, elemen mekanis dan elektromekanis kecil. Karena ukurannya yang kecil, Anda akan menemukannya dalam perangkat genggam dan dapat dipakai seperti ponsel.

Generasi baru teknologi chip MEMS tiga sumbu dan giroskop memungkinkan jam tangan pintar untuk mengidentkan berbagai postur jatuh. Akibatnya, bisa mengidentifikasi jatuh yang fatal dan memberitahu kontak darurat untuk mendapatkan bantuan.

(Microphone Breakout)

Cara Kerja Sensor Akselerometer?

Sensor akselerometer bekerja dengan dua cara: efek piezoelektrik dan perubahan kapasitansi.

Efek Piezoelektrik

Sensor Piezoelektrik memiliki struktur kristal mikroskopik yang menghasilkan tegangan saat mendeteksi percepatan. Misalnya, ada getaran, dan perangkat akan membuat tegangan untuk menunjukkan percepatan yang proporsional.

Sensor seperti ini diterapkan sebagai sensor kemiringan atau tekanan dalam elektronik konsumen seperti ponsel seluler dan touchpad.

(gambar skematis model listrik sensor Piezoelektrik)

Perubahan Kapasitansi

Metode sensing kapasitif menggunakan rumus Gaya = Massa x untuk mengukur percepatan objek. Jadi, menggunakan Gaya yang ada / Massa item yang dimaksud. Efek kapasitansi dalam MEMS bekerja ketika:

1. Ada dua plat kapasitif
2. Massa objek beristirahat pada salah satu plat mengubah kapasitansi, sehingga mengukur gaya.
3. Dengan demikian, kita mendapatkan percepatan dari gaya dan massa objek

3. Aplikasi Utama Akselerometer

Dunia menggunakan akselerometer dalam ilmu pengetahuan dan berbagai industri yang sangat bermanfaat bagi manusia. Dari teknik, biologi, dan kedokteran hingga navigasi dan transportasi, sensor akselerometer memainkan peran besar dalam kehidupan kita.

• Keselamatan otomotif: Sensor akselerometer ada dalam sistem keselamatan tabrakan otomotif. Misalnya, jika kendaraan mengalami gaya dinamis yang kuat, komputer terintegrasi menerima sinyal elektronik yang melepaskan airbag selama tabrakan.

(gambar airbag yang terpasang dalam mobil. Keselamatan mobil.)

• Kontrol game: Dalam gaming, akselerometer dalam perangkat kontrol genggam mendeteksi kemiringan. Oleh karena itu, mudah untuk mengontrol objek dalam game.
• Kesehatan mesin: Insinyur menerapkan sensor getaran akselerometer dalam pemantauan mesin. Perangkat akselerometer mekanis melaporkan getaran atau perubahan dalam peralatan berputar seperti turbin, pompa, kipas, dan roller. Oleh karena itu, data seperti ini memungkinkan insinyur dan teknisi untuk melakukan penyesuaian yang diperlukan segera.

4. Cara Memilih Sensor Akselerometer yang Tepat?

Untuk pengukuran percepatan yang akurat, pertimbangkan:

1. Respons frekensi. Apa output listrik akselerometer terhadap excitasi mekanis dalam rentang frekensi? Biasanya, frekensi yang baik memiliki + atau -5% (biasanya, 100 Hz).
2. Beberapa sumbu. Anda dapat memasang tiga sensor akselerometer pada blok pemasang 3-sumbu untuk mendapatkan tiga sumbu ortogonal.

(gambar ikon giroskop smartphone flat vector. Akselerometer ponsel)

Kesimpulan

Akhirnya, sensor akselerometer mendapatkan aplikasi massal pada berbagai subjek tanpa konsentrasi pada penempatan sensor. Penggunaan ponsel pintar yang luas memungkinkan penggunaan akselerometer untuk tugas sederhana seperti gerakan getaran dan perubahan orientasi layar. Meskipun, sensor tipe MEMS menemukan penggunaan dalam tugas yang lebih kompleks.

Jika Anda membutuhkan informasi lebih lanjut mengenai teknologi sensing, kami di WELLPcb senang mengarahkan Anda ke arah yang benar.