センサー加速度計：必要な包括的な紹介

センサー加速度計は、デバイスの衝撃や振動を検出し、固有加速度の大きさと方向を測定します。したがって、それらは多くの電子機器、航空機、およびその他の業界で見つかります。この記事では、センサー加速度計の複雑な詳細と、私たちの日常生活におけるそれらのアプリケーションに焦点を当てます。あなたが加速度計についてもっと学びたいと思っている電子愛好家なら、あなたは正しいページにいます。WELLPCBは電子部品に関する動的コンテンツを提供することに専念しています。

センサー加速度計とは何ですか？

センサー加速度計は、瞬間的な静止フレーム内の身体の加速度を識別して定量化する単なるデバイスです。

アクセラレーションとは何ですか？

まず、加速度はオブジェクトの速度の変化率（オブジェクトの変位/時間の変化）です。静的な力と動的な力は、2種類の加速度です。摩擦や重力などの静的な力は、常にオブジェクトに作用します。たとえば、加速度計を地面に置いた場合、重力のために地球の加速度が表示されます。一方、動的な力はさまざまな段階でオブジェクトに積極的に作用します。

センサー-加速度計の構成

また、加速度計は、1つ、2つ、または3つの直交軸の加速度を測定する動的センサーです。次の3つのモードのいずれかで機能します。

• 速度と位置を測定する
• 2次元または3次元でのセンサーの傾き、傾き、または向き
• センサーの振動または衝撃

（3軸加速度計を示す3Dキューブの写真）

微小電気機械センサー（MEMS）の加速度計

デバイスの回転を認識し、画面を目的の角度に「反転」させます。ほとんどの加速度計は、MEMS、小さな機械的および電気機械的要素を介してデバイスに搭載されています。サイズが小さいため、携帯電話などのハンドヘルドおよびウェアラブルデバイスに搭載されています。

新世代の3軸MEMSおよびジャイロスコープチップテクノロジーにより、スマートウォッチはさまざまな落下姿勢を識別できます。その結果、致命的な転倒を特定し、緊急連絡先に助けを求めることができます。

（マイクブレイクアウト）

センサー加速度計はどのように機能しますか？

センサー加速度計は、圧電効果と静電容量の変化という2つの方法で機能します。

圧電効果

A 圧電センサーは、加速度を検出すると電圧を発生する微細な結晶構造を持っています。たとえば、振動があり、デバイスは比例加速度を示す電圧を生成します。

このようなセンサーは、携帯電話やタッチパッドなどの家電製品の傾斜センサーまたは圧力センサーとして適用されます。

（圧電センサーの電気モデルの概略画像）

静電容量の変化

静電容量センシング法では、力=質量xの式を使用して、物体の加速度を測定します。したがって、問題のアイテムの存在する力/質量を使用します。 MEMSの静電容量効果は、次の場合に機能します。

1. 2つの容量性プレートがあります
2. 物体の質量がプレートの1つに載って静電容量が変化するため、力が測定されます。
3. したがって、物体の力と質量から加速度が得られます

3。加速度計の主な用途

世界は、人々が広く恩恵を受けている科学やさまざまな産業に加速度計を適用しています。工学、生物学、医学からナビゲーションや輸送に至るまで、センサー加速度計は私たちの生活に大きな役割を果たしています。

• 自動車の安全性： センサー加速度計は、自動車の衝突安全システムに搭載されています。たとえば、車両に強力な動的な力がかかると、組み込みコンピュータが電子信号を受信して​​、衝突時にエアバッグを展開します。

（車に展開されたエアバッグの画像。車の安全性。）

• ゲームコントロール： ゲームでは、ハンドヘルド制御デバイスの加速度計が傾斜を検出します。したがって、ゲーム内のオブジェクトを制御するのは簡単です。
• 機械の状態： エンジニアは、機械の監視に加速度計の振動センサーを適用します。機械式加速度計デバイスは、タービン、ポンプ、ファン、ローラーなどの回転機器の振動や変化を報告します。したがって、このようなデータにより、エンジニアや技術者は必要な調整をすぐに行うことができます。

4。適切なセンサー加速度計を選択するにはどうすればよいですか？

加速度を正確に測定するには、次のことを考慮してください。

1. 周波数応答。周波数範囲での加速度計の電気出力と機械的励起はどのくらいですか？通常、適切な周波数は+または-5％（通常は100 Hz）です。
2. いくつかの軸。 3つのセンサー加速度計を3軸の取り付けブロックに取り付けて、3つの直交軸を取得できます。

（スマートフォンジャイロスコープアイコンフラットベクトルの画像。電話加速度計）

結論

最後に、加速度センサーは、センサーの配置に集中することなく、さまざまな対象に大規模なアプリケーションを提供します。スマートフォンが広く使用されているため、加速度計を使用して、シェイクモーションや画面の向きの変更などの簡単なタスクを実行できます。それにもかかわらず、MEMタイプのセンサーは、より複雑なタスクで使用されます。

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