Hvordan lage et akselerometer

Hvordan lage et akselerometer


Miniatyr akselerometre er i enheter som mobiltelefoner og datamaskiner. Du kan ikke bygge en miniatyr versjon uten svært dyrt fabrikasjon utstyr, men du kan bygge din egen akselerometer. Din akselerometer, som alle andre, vil avhenge måle konsekvensene av Newtons andre lov av bevegelse, er at kraft er lik masse ganger akselerasjon. Du vil sette opp en situasjon hvor man kan måle en endring i posisjon som svarer til den kraft, som i sin tur svarer til akselerasjon.

Bruksanvisning

1 Fest en fjær til den ene side av vekten, og den andre fjær til den motsatte side.

2 Fest de to fjærene til motsatt ende av boksen. Boksen kan være en åpen ramme, en sigar boksen, en kakeboks - ideelt sett en rektangulær boks stor nok til å inneholde vekt og fjærer, men ikke så lenge at du må jobbe hardt for å feste fjærene, og ikke mye bredere enn vekt og våren.

3 Lim en tannpirker i vekt, slik at den stikker ut i rett vinkel i forhold til fjærene, pekt på den ene siden av boksen. Lim eller tape et stykke papir ved siden av boksen der tannpirker poeng.

4 Hvordan lage et akselerometer

Så lenge som en fjær ikke strekkes for mye, er forskyvningen lineære akselerasjon.

Snu boksen oppreist, slik at fjærene er vertikal, en over og en under vekten. Markere stedet der tannpirker poeng. Det forskyvning er i respons til 1 g av akselerasjon, som er akselerasjonen på grunn av jordens tyngdekraft på overflaten av jorden.

5 Snu boksen over slik at toppen våren er på bunnen og bunnen våren er på toppen. Markere stedet der tannpirker poeng.

6 Markere stedet midt mellom de to tannpirker poeng. Du vet har en skala for akselerometer, med karakterer for pluss og minus én g akselerasjon, og for null akselerasjon. Skalaen er lineær, slik at en akselerasjon av en-halv-g vil ha den tannpirker som peker halvveis mellom midten mark og en av endepunktene.

Hint

  • Det finnes et uendelig utvalg av våren og vekt kombinasjoner. Ideelt sett vil våren være stiv nok til at vekten din ikke henger mye når du slår boksen sidelengs, men ikke så stiv at massen beveger seg knapt med en akselerasjon på 1 g. Ditt valg vil også avhenge av hva målingen varierer du forventer å bruke.
  • Prinsippene for akselerometer utforming er presentert her, men du kan få så komplisert som du vil, med en ramme som gjør at uavhengig måling av tre akser, en laser ikke-kontakt målesystem, pendler, gummi band - uansett system du kan komme opp med som vil tillate deg å konvertere kraft til en viss mengde du kan måle.