Акселерометр: що це і як він працює в сучасній техніці?

Якщо розглядати акселерометр, що це, стане зрозуміло, коли буде визначена його сфера застосування. Вона охоплює ноутбуки, мобільні телефони, різноманітні ігрові пристрої, а також автомобілі. Саме призначення цього пристосування полягає у вимірюванні уявного прискорення.

Сфера застосування

Датчик акселерометр в мобільному телефоні використовується для безлічі цілей. Наприклад, для зміни орієнтації екрану. Або при виконанні певних функцій при струшуванні девайса. Не варто забувати і про ігри, так як зараз саме вони беруть на себе основну сферу застосування акселерометрів. Ці датчики маються на різноманітних контролерах ігрових консолей, використовуються вони і в шоломі віртуальної реальності від Sony. Якщо розглядати акселерометр, що це, то варто сказати про його особливому значенні в ноутбуках, точніше в жорстких дисках, встановлених там. Всі знають про надзвичайну крихкість вінчестерів, а у випадку з лептопами вірогідність їх пошкодження стає в рази вище. При падінні ноутбука акселерометр фіксує різке зміна прискорення, після чого віддає команду на парковку головки вінчестера, що дозволяє запобігти не тільки пошкодження пристрою, але і втрату даних.

Альтернативні сфери застосування

Аналогічний принцип використовується в автомобільному відеореєстраторові. У моменти різкого гальмування, перебудування і прискорення транспортного засобу на відеозаписі залишається спеціальний маркер, який захищає її від стирання і перезапису, завдяки чому істотно полегшується розбір ДТП в подальшому. Якщо розглядати акселерометр, що це таке і де він використовується, то варто сказати, що найбільш перспективним ринком для цих пристосувань є автомобільний. В ігрових консолях і мобільних телефонах він використовується виключно в розважальних цілях, а ось в автомобілях на їх роботі грунтуються всі системи безпеки. Датчик акселерометр забезпечує роботу систем розгортання подушок безпеки, АБС, адаптивного круїз-контролю, системи стабілізації, адаптивної підвіски і інших важливих систем. Якщо врахувати, що увага виробників автомобілів на даний момент найбільше направлено у бік забезпечення безпеки, то сфер застосування акселерометрів буде ставати все більше і більше.

Ідеї

При тому що рамки використання акселерометрів визначені досить чітко, розробники все ще думають над тим, в яких ще цілях застосовні ці пристрої. Приміром, було запропоновано використовувати в якості датчика землетрусів акселерометр в смартфоні. Що це, стане зрозуміло, якщо розглянути пристрій більш докладно. В результаті експериментів стало зрозуміло, що акселерометр здатний уловлювати сильні поштовхи більше п`яти балів за шкалою Ріхтера, проте він повинен знаходитися поблизу епіцентру землетрусу. Звичайно, такий результат складно назвати вражаючим, проте вчені переконані в тому, що точність пристосувань з часом буде тільки зростати, що дозволить в майбутньому їм визначати землетрусу меншої сили.

Застосування нових можливостей

У зв`язку з усім сказаним раніше залишається тільки одне питання: навіщо телефонному акселерометру вимірювати силу поштовхів, якщо вже існує датчик землетрусів? Учені вирішили створити в майбутньому мережа з смартфонів в сейсмічно активних районах. Теорія така, що всі сигнали з цих пристроїв будуть надходити при землетрусі в аналітичний центр, завдяки чому можна буде визначити райони, що найбільше постраждали від стихії, щоб координувати рятувальні операції більш ефективно. Ідея не просто дуже цікава, а досить затребувана в деяких куточках планети, але зараз поки що складно уявити її реалізацію на практиці.

Пристрій

Якщо розглядати акселерометр, що це, стане зрозуміло після вивчення його конструкції. Залежно від архітектури на даний момент існує кілька типів пристроїв. Робота акселерометра цілком може базуватися на конденсаторному принципі. У такій системі рухома частина виконана у вигляді звичайного грузика, зміщувався в залежності від того, в який бік нахилене пристрій. У міру його зміщення відбувається зміна ємності конденсатора, а конкретніше, напруги. Ці дані дозволяють отримати зсув грузика, а разом з ним і шукане прискорення. Саме так і працює акселерометр гіроскоп.

Найбільш поширеним типом є п`єзоелектричні системи. В їх основі лежить грузик, що впливає під тиском на п`єзокристал. У відповідь на це він виробляє електричний струм, завдяки чому можна розрахувати шукане прискорення, якщо відомі параметри всієї системи.

Акселерометри представлені ще в одному варіанті, який докорінно різниться від описаних вище. Їх називають термальними. У їх архітектурі передбачено використання повітряного бульбашки. Прискорення призводить до його відхилення від початкового положення, що фіксують спеціальні датчики. Величину прискорення можна розрахувати, якщо знати, на скільки повітряний пухирець змістився при русі.

Акселерометр: що це?

У планшеті і смартфоні цей датчик використовується найчастіше для реакції пристрою на поворот і інші маніпуляції. Це дозволяє екрану теж повертатися. В іграх акселерометри теж використовуються досить активно, адже управління в даному випадку здійснюється за допомогою нахилів смартфона або планшета.