Il tuo cellulare, la fotocamera, l'airbag in auto---tutti hanno accelerometri. Gli accelerometri sono stati intorno per un lungo tempo, ma è solo dopo l'avvento di sistemi microelettromeccanici (MEMS) che hai eventualmente legati ai dispositivi mondani. È una buona cosa che hanno, perché convertono variazioni di movimento in segnali elettrici nelle applicazioni per la sicurezza, divertimento e funzione. Ma un accelerometro è di alcuna utilità se non sai come tradurre la sua uscita elettronica in una misura di accelerazione. Questo è quello che è per una procedura di calibrazione.
Istruzioni
• Allegare l'accelerometro per il disco da hockey aria. Utilizzare nastro biadesivo o cemento di gomma o un altro metodo di fissaggio temporaneo. Pesare l'assembly completato e registrare la lettura. Se si utilizza una scheda in moquette anziché un air hockey da tavolo, è possibile allegare l'accelerometro ad un protettore di pavimento di plastica piccole---il tipo mettere sotto le gambe di mobili pesanti. Ai fini dell'illustrazione, si supponga che la massa della vostra Assemblea completato è 60 g.
• Collegare un'estremità della stringa al cursore aria hockey puck o mobili. Inserire la stringa in modo che si allinei con un asse dell'accelerometro.
• Collegare i cavi di segnale per l'accelerometro e il registratore di segnale.
• Mettere il disco di hockey su un bordo della air hockey da tavolo o pensione in moquette e tagliare la corda, quindi è abbastanza a lungo appendere sopra il bordo opposto del lato più lontano della tabella o della pensione. Inserire la puleggia al bordo del tavolo e instradare la stringa sopra la puleggia.
• Tenere il dispositivo di scorrimento hockey puck o mobili mentre allegare un peso alla stringa. Se si utilizza una tabella di hockey aria, accenderlo. Lasciate andare il dispositivo di scorrimento hockey puck o mobili. A piedi accanto al tavolo, i fili che portano così essi non influenzano il movimento dell'accelerometro. Ai fini dell'illustrazione, si supponga che il tuo peso è 200 g.
• Calcolare l'accelerazione. La forza è fornita dal peso che cade ed è uguale a m1 moltiplicato per g verso il basso, dove m1 è la massa del peso sulla corda, e g è l'accelerazione dovuto gravità, 9,8 m/s ^ 2. La forza di accelera l'intero collegato a massa, che è la massa di puck, m2 e il peso sulla corda, m1, quindi l'accelerazione finale è dato da:
a = (m1 /(m1 + m2)) x g.
Per il problema di esempio, l'accelerazione è
a = (200 /(200 +60)) x 9,8 m/s ^ 2 = 7,5 m/s ^ 2.
• Lasciate che il puck per iniziare, poi la lettura dall'accelerometro prima il disco colpisce il lato opposto o il peso record colpisce il pavimento. Ripetere la misurazione con lo stesso peso più volte. Registrare la media di uscita dal vostro accelerometro. In questo esempio, si supponga che la media è stata 445 millivolt.
• Ripetere le misurazioni dei punti 4, 5 e 6 con due o tre pesi aggiuntivi. Supponga, ad esempio, è stato utilizzato pesi di 100, 300 e 500 g e misurato letture di 370, 480 e 515 mV. Le accelerazioni per le masse di 100, 300 e 500 g sono 6.1, 8.2 e 8.8 m/s al quadrato.
• Calcolare l'equazione di taratura per l'accelerometro. Cerchi un'equazione che è della forma: output = scala x accelerazione + offset. È possibile eseguire un'analisi di regressione lineare a mano, con un programma di foglio di calcolo, o con un programma di analisi di dati dedicata. Il programma di analisi di regressione è più preciso di un'equazione basata esclusivamente su un paio di punti dati che hai raccolto. I dati da questo esempio si traduce in un'equazione di accelerazione = 0,018 m/sec ^ 2/mV x uscita - 0,58 m/s ^ 2. Questa equazione di taratura consente di convertire da uscita accelerometro in accelerazione.
Consigli & Avvertenze
- È possibile calibrare in alcun modo che vi permetterà di misurare la potenza all'accelerometro durante un'accelerazione nota. Attrito renderanno i vostri calcoli meno accurata, quindi cercate di minimizzare o eliminare i suoi effetti. Ad esempio, si potesse misurare l'accelerazione di gravità attraverso la raccolta di informazioni rispetto all'asse verticale su un accelerometro su un asse orizzontale. È possibile inclinare il bordo e l'accelerazione sarà l'accelerazione di gravità volte il coseno dell'angolo del bordo. Eseguire questa operazione per diverse angolazioni e si otterrà la curva di calibrazione.
- Molti gli accelerometri sono due o tre periferiche axis, e sarà necessario ripetere la misurazione con diverse orientazioni dell'accelerometro.