Akcelerometry trójosiowe to małe przetworniki, które są wykorzystywane w bardzo wielu urządzeniach mobilnych, w medycynie, transporcie oraz w szeroko pojętej elektronice użytkowej. Stosuje się je również np. w analizie modalnej, testach upadku, pomiarach wibracji, testach drobnych konstrukcji, testach wibracji silników samochodowych oraz testach pojazdów elektrycznych i hybrydowych. Z tego wpisu dowiesz się, jak działają i do czego są potrzebne.
Czym są i na jakiej zasadzie działają akcelerometry trójosiowe?
Akcelerometry trójosiowe to przetworniki, które cieszą się obecnie największą popularnością. Służą do pomiaru przyspieszenia liniowego. Mierzą one własny ruch oraz wykorzystują przyspieszenie grawitacyjne, dzięki czemu mogą dokładnie określać położenie w 3 osiach (X/Y/Z). Czujniki te pozwalają na dokonywanie pomiarów niezależnie w trzech osobnych osiach. Znajdujące się wewnątrz akcelerometru czujniki mierzą siłę, która jest następstwem zmiany ich ruchu. Są one niezwykle wrażliwe na każdą zmianę swojego położenia, nawet jeśli jest ona minimalna. Ta cecha sprawia, że z dużą precyzją rejestrują one swój własny ruch oraz ruch większego urządzenia, których są częścią.
Jakie są rodzaje akcelerometrów?
Wyróżniamy kilka rodzajów akcelerometrów. Najpopularniejsze są akcelerometry pojemnościowe MEMS, które charakteryzują się niewielkimi wymiarami i niską ceną. To właśnie one są najczęściej wykorzystywane w różnych urządzeniach elektronicznych, których używasz w swoim codziennym życiu. Ciekawą grupą wśród tych akcelerometrów są przetworniki MEMS przenoszące składową stałą. Takie akcelerometry mogą mierzyć statyczne i stałe przyspieszenie w niskich częstotliwościach (od 0 Hz), dlatego stosuje się je np. do pomiaru drgań satelit czy rakiet nośnych, pokładu samolotów, a także w wirówkach czy testach zderzeniowych. Akceleratory udarowe MEMS to z kolei przetworniki o wysokiej amplitudzie, które znajdują zastosowanie m.in. w testach broni, pocisków oraz w testach uderzeniowych i udarowych. Mogą one bowiem zmierzyć długotrwały ruch nieustalony i zarejestrować udary występujące przy wysokich przeciążeniach.
Kolejną grupą akcelerometrów są akcelerometry piezoelektryczne. Są one nieco droższe od akcelerometrów MEMS. Wyróżnia je szerokie pasmo pomiarowe, dzięki czemu mogą precyzyjnie rejestrować drgania o wysokich amplitudach i częstotliwościach. Do sprawdzania poziomu wibracji w maszynach przemysłowych najczęściej stosowane są akcelerometry piezoelektryczne, występujące w wersji jednoosiowej, jak i trójosiowej, lub też starszy typ czujników, wykorzystujący pętlę prądową 4-20 mA.