Gia tốc kế

Tông quan

Gia tốc kế được dùng để đo lường khả năng tăng tốc của xe. Có thể sử dụng để đo độ rung trên máy móc, nhà xưởng, hệ thống điều khiển hoặc thiết lập an toàn. Chúng cũng được dùng để đo đạc các hoạt động địa chấn, độ nghiêng, độ rung của máy, khoảng cách động hoặc tốc độ có hoặc không ảnh hưởng của lực hấp dẫn.

Gia tốc kế là một cảm biến điện tử đo lực gia tốc tác động lên một vật thể, cho phép xác định vị trí và theo dõi chuyển động của vật thể đó trong không gian. Gia tốc là tốc độ thay đổi của vận tốc, được đo bằng đơn vị vectơ.

Có hai loại lực gia tốc chính: lực tĩnh và lực động. Lực tĩnh liên tục tác động lên vật thể, như lực ma sát hay trọng lực, trong khi lực động là lực tác động trong các tốc độ khác nhau, như rung động hoặc trong trò chơi bi-a. Gia tốc kế được sử dụng trong hệ thống an toàn ô tô để phát hiện và đáp ứng khi có va chạm. Khi xe bị tác động mạnh, gia tốc kế sẽ gửi tín hiệu đến máy tính để triển khai túi khí.

Gia tốc kế là công cụ quan trọng giúp xác định, đo đạc và theo dõi chuyển động, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng từ bảo trì đến an toàn và thử nghiệm sản phẩm.

Hiệu ứng áp điện và cảm biến điện dung: Cách gia tốc kế hoạt động

Gia tốc kế có vẻ ngoài khiêm tốn, nhưng bên trong nó bao gồm nhiều bộ phận khác nhau và hoạt động theo cách riêng. Hai phương pháp chính được sử dụng là hiệu ứng áp điện và cảm biến điện dung. Hiệu ứng áp điện là phổ biến nhất và sử dụng cấu trúc tinh thể nhỏ chịu ứng suất từ lực gia tốc. Tinh thể này tạo ra một điện áp từ ứng suất, và gia tốc kế chuyển đổi điện áp đó để xác định vận tốc và hướng di chuyển.

Gia tốc kế điện dung cảm nhận sự thay đổi điện dung giữa các cấu trúc bên cạnh thiết bị. Khi lực gia tốc di chuyển một trong các cấu trúc này, điện dung sẽ thay đổi và gia tốc kế chuyển đổi điện dung đó thành điện áp để phân tích.

Cấu thành và tích hợp: Gia tốc kế trong thiết bị điện tử

Gia tốc kế bao gồm nhiều thành phần và có thể mua riêng lẻ. Màn hình và giao diện số cũng có sẵn, tuy nhiên, trong nhiều thiết bị công nghệ, chúng đã được tích hợp vào công nghệ chính và được truy cập thông qua phần mềm hoặc hệ điều hành.

Gia tốc kế thông thường có nhiều trục, hai trong số đó được sử dụng để xác định chuyển động hai chiều và có thể có một trục thứ ba để đo chuyển động 3D. Điện thoại thông minh thường sử dụng mô hình ba trục, trong khi ô tô chỉ sử dụng một trục hai chiều để phát hiện va chạm. Độ nhạy của gia tốc kế cao, đủ để đo những thay đổi nhỏ trong gia tốc.