Acelerômetro | Funcionamento, vantagens e aplicações

Acelerómetro | Funcionamiento, ventajas y aplicaciones

¿Qué es un acelerómetro?

Un acelerómetro es un dispositivo electromecánico que mide las fuerzas de aceleración. Estas fuerzas pueden ser estáticas, como la fuerza constante de la gravedad que atrae los pies, o pueden ser dinámicas, causadas por el movimiento o la vibración del acelerómetro.

¿Para qué sirven los acelerómetros?
Al medir la cantidad de aceleración estática debida a la gravedad, se puede averiguar el ángulo en el que está inclinado el dispositivo con respecto a la Tierra. Al sentir la cantidad de aceleración dinámica, puedes analizar la forma en que se mueve el dispositivo. Al principio, medir la inclinación y la aceleración no parece tan emocionante. Sin embargo, los ingenieros han descubierto muchas formas de crear con ellos productos realmente útiles.

Un acelerómetro puede ayudar a que su proyecto comprenda mejor su entorno. ¿Estás conduciendo cuesta arriba? ¿Caerá cuando dé un paso más? ¿Está volando horizontalmente o está bombardeando a su maestro? Un buen programador puede escribir código para responder todas estas preguntas utilizando los datos proporcionados por un acelerómetro. Un acelerómetro puede ayudar a analizar los problemas del motor de un automóvil mediante pruebas de vibración, o incluso puedes usarlo para fabricar un instrumento musical.

En el mundo de la informática, IBM y Apple han comenzado recientemente a utilizar acelerómetros en sus portátiles para proteger los discos duros de daños. Si accidentalmente deja caer su computadora portátil, el acelerómetro detecta la caída libre repentina y apaga el disco duro para que los cabezales no golpeen los platos. De manera similar, los acelerómetros de alta gravedad son la forma estándar de la industria de detectar accidentes automovilísticos y desplegar bolsas de aire en el momento adecuado.

¿CUÁLES SON LOS DIFERENTES TIPOS DE ACELERÓMETRO?

Hay muchos tipos diferentes de acelerómetros y cada uno tiene características, ventajas y desventajas únicas. Los diferentes tipos incluyen:

Diferentes tecnologías

  • Acelerómetros piezoeléctricos
  • Acelerómetros piezoresistivos
  • Acelerómetros basados ​​en galgas extensométricas

Acelerómetros de salida diferentes

  • Salida de carga
  • Salida de voltaje (3 cables)
  • Salida 4-20mA
  • Acelerómetros de salida de velocidad

Diferentes diseños de acelerómetros

  • Diseño tipo cizalla
  • Diseño de compresión de un solo extremo
  • Compresión aislada
  • Compresión invertida
  • Diseño flexible

¿Cómo funcionan los acelerómetros?
¡Hay muchas formas diferentes de hacer un acelerómetro! Algunos acelerómetros utilizan el efecto piezoeléctrico: contienen estructuras cristalinas microscópicas que se ven sometidas a fuerzas de aceleración, lo que provoca que se genere un voltaje. Otra forma de hacerlo es detectando cambios en la capacitancia. Si tiene dos microestructuras una al lado de la otra, tendrán una cierta capacitancia entre ellas. Si una fuerza aceleradora mueve una de las estructuras, la capacitancia cambiará. Agregue algunos circuitos para convertir capacitancia en voltaje y obtendrá un acelerómetro. Existen aún más métodos, incluido el uso del efecto piezoresistivo, burbujas de aire caliente y luz.

acelerómetro

Beneficios:

  • Disponibles en varios diseños (como compresión, corte y extensómetro), tamaños, pesos y disposiciones de montaje (como montaje central, pasador, tornillo y pegado). La facilidad de instalación también es una ventaja.
  • Hay acelerómetros disponibles para entornos de alta temperatura.
    (hasta 1200 ”F).
  • Respuesta de frecuencia y amplitud de banda ancha.
  • Hay aceleradores disponibles para alta y baja frecuencia. Construcción robusta y duradera y confiabilidad a largo plazo. Capacidades de medición de frecuencia (hasta CC).

Desventajas:

  • Requiere contacto (montaje) con el objeto que se está midiendo. Por lo tanto, la masa del acelerómetro debe ser pequeña en relación con este objeto (generalmente debe ser menos del 5% de la masa del componente vibratorio que se está midiendo).
  • Montaje sensible (debe montarse de forma segura).
  • Sensible al ruido del cable y al “latigazo cervical” (cambio en la capacitancia del cable causado por la flexión dinámica del cable).
  • Los resultados no son especialmente fiables cuando la cilindrada se calcula mediante doble integración (electrónica) de la señal de aceleración.

APLICACIONES DE ACELERÓMETRO
Los acelerómetros son uno de esos sensores que encuentran innumerables aplicaciones tanto en el mundo académico como en una gran cantidad de industrias. Estas aplicaciones van desde sensores de bolsas de aire en aplicaciones automotrices hasta monitoreo de vibraciones en puentes y muchos sistemas militares y espaciales. Existen varias aplicaciones prácticas para los acelerómetros; Los acelerómetros se utilizan para medir la aceleración estática (gravedad), la inclinación de un objeto, la aceleración dinámica, el impacto de un objeto, la velocidad y la vibración de un objeto. Los acelerómetros se utilizan hoy en día en teléfonos móviles, portátiles, lavadoras, etc.

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