Har en Akselerometer Mål G-Force?

Har en Akselerometer Mål G-Force?


Et akselerometer er en enhet som måler krefter som skyldes akselerasjon. Den måler også tyngdekraften, eller G-kraft, som er et fenomen knyttet til akselerasjonen; faktisk et akselerometer syssels enheter uttrykt i form av gravitasjons styrke. Noen akselerometre er rent mekanisk, andre er elektromekanisk. Nylige fremskritt har ført til billig miniatyr enheter i mobiltelefoner, biler og andre forbruksvarer.

Second Law of Motion

Newtons andre lov Motion tilsvarer mekanisk kraft med masse multiplisert med akselerasjon, som er en stadig økende hastighet. En økning i kraft skjer bare ved å øke et objekts masse eller akselerasjon. Et akselerometer måler den kraft som virker på et objekt av fast masse. Hvis kraften på objektet er null, er gjenstanden i ro eller beveger seg med en konstant hastighet; økende kraft betyr en økende akselerasjon. En reduksjon i hastighet er negativ akselerasjon eller nedbremsing.

Gravity og G-Force

Tyngdekraften frembringer en nedadrettet akselerasjon på alle gjenstander i nærheten av jorden. Selv ikke-bevegelige gjenstander oppleve denne nedadgående kraft. En droppet objekt akselererer mot Jorden med samme akselerasjon uavhengig av objektets størrelse eller vekt. For enkelhets skyld, ingeniører etablert "G" enhet for å måle tyngdekraften, hvor en "G" er akselerasjonen som produseres av jordens gravitasjon. Uttrykt på en annen måte, en G er 9,8 meter per sekund kvadrat. Et akselerometer, holdt så den måler bevegelse forover og bakover, tiltak nr akselerasjon hvis du står stille. Snudd slik den måler opp og ned, den registrerer tyngdekraften.

Teknologi

De fleste akselerometre er avhengige av å måle den kraft som frembringer akselerasjon på en test masse. En laser akselerometer, for eksempel, bruker en masse for å avbøye en rett stråle av lys; jo større akselerasjon, jo større avbøyning. En lyssensor registrerer laser, måle dens bevegelse. En teknologi som kalles Micro Electro Mechanical Systems produserer små mekaniske systemer på silisium mikrobrikker. Her, en sensor består av en miniatyr masse omgitt av kapasitive materiale; i begge tilfeller kraften fra akselerasjon presser massen mot materialet, endre dens elektriske kapasitans. MEMS-basert akselerometre er pålitelig og mye mindre og rimeligere enn tidligere eksempler.

applikasjoner

Mange smarttelefoner har nå akselerometre bygd inn i dem; bruker enheten, den smart tiltak tyngdekraften, automatisk bla sin skjerm fra stående til liggende modus når du slår den, for eksempel. Video spillkontrollere bruke miniatyr akselerometre å ane en spillers håndbevegelser. I biler, akselerometre mate data til stabilitet-styringssystemer; hvis en akselerometer dommere "opp" og "ned" ved å måle tyngdekraften og dens signaler har plutselig snudd, bilen har rullet over. I dette tilfellet, slår en datamaskin automatisk av motoren og kaller en nødsituasjon responder.