Приборы и датчики (измерительные преобразователи) – устройства, дающие информацию о параметрах окружающей среды.
Датчик – устройство, которое анализирует окружающую среду по параметрам и выдает информацию в виде напряжения, тока, частоты, фазы, которые могут быть восприняты управляющими и исполнительными органами для поддержания требуемого параметра.
Прибор, в отличие от датчика, дает возможность оператору визуализировать процесс, представить в виде формы, понятной оператору.
Акселерометр – измерительный прибор, измеряющий кажущееся ускорение объекта.
Микромеханический акселерометр – акселерометр, выполнен по технологии МЭМС, в состав которого входит инерционная масса – чувствительный элемент, воспринимающий воздействие ускорения.
Области применения МЭМС акселерометра:
ü автомобильная промышленность – в системе безопасности - при повышении максимально допустимого ускорения срабатывает система безопасности, в противоугонных системах как измеритель угла наклона и вибраций;
ü система защиты от падений – защита жесткого диска в КПК или мобильном телефоне;
ü спорт – встраивание датчика и системы обработки данных в кроссовки спортсмена, использование датчика для определения силы удара в теннисе;
ü в системах автомобильной и персональной навигации – определение места положения объекта в большинстве случаев по сигналу спутников, прием которых не всегда надежен. На короткое время эти функции может взять на себя комбинация акселерометра и гироскопа.
Типы перемещения ЧЭ:
1. Линейный акселерометр (рис.1)
2. ЧЭ углового типа (рис.2)
Целью проведения испытания акселерометра является определение следующих параметров:
ü смещение нулевого сигнала (К0) − это выходной сигнал акселерометра при воздействии на него входного нулевого ускорения;
Рисунок 1 – Графики выходного сигнала акселерометра (идеальных и реальных) в зависимости от задаваемого ускорения.
ü крутизна выходной характеристики (масштабный коэффициент) (К1) – отношение выходного сигнала к входному ускорению при условии, что ускорение постоянно;
ü нелинейность (К2,3…n) – максимальное отклонение реальной характеристики от идеальной;
Рисунок 5.2 – Графики зависимости выходного сигнала от воздействующего ускорения.
ü неточность выставки базы Δy, Δz;
Рисунок 5.3 – Схематичное представление идеального и реального воздействий ускорения.
ü влияние перекрестных ускорений ay, az – чувствительность акселерометра к ускорениям, действующим в направлениях, перпендикулярных оси чувствительности.