نوع ومبدأ وخصائص وتطبيق مستشعر التسارع ثلاثي المحاور

يستخدم مستشعر التسارع ثلاثي المحاور لقياس مستشعر تسارع الفضاء ، أي قياس تغيرات سرعة الكائن في الفضاء ، ومستشعر التسارع ثلاثي المحاور والمحور المفرد ، ومستشعر تسريع محورين في مبدأ القياس ، ولا يوجد فرق في اختلافهما الرئيسي هو بُعد القياس ، وثلاثة محاور تسريع مستشعر تسارع الفضاء بشكل أساسي في تحلل المحور X ، Y ، Z ، في تقنية معينة ، يمكن أن يصبح ثلاثة محاور واحدة محورًا ثلاثيًا.

1. نوع ومبدأ وخصائص مستشعر التسارع ثلاثي المحاور:

وفقًا لمبدأ تنفيذ مستشعر التسارع ، فإن الأنواع الرئيسية لمستشعر التسارع هي: مقاومة بيزو ، كهرضغطية ، مكثف ، إنها تسريع الكائن في المقاومة / الجهد / مكثف لوحدة المستشعر ، من خلال قيمة المستشعر لقيمة الجهد ، ثم تضخيم الإشارة ومعالجة التصفية ، والمعالجة التناظرية لإشارة خرج مستقرة مناسبة ، وإشارة الخرج هي قيمة الجهد ، وتحويلها أخيرًا إلى إشارة رقمية من خلال محول ADC (محول تناظري إلى رقمي).

مستشعر التسارع المقاوم للضغط هو مقاومة كهربائية ، تظهر مقاومة منخفضة ، وخصائص استجابة تردد جيدة ، وطريقة قياس سهلة ، وخطية جيدة ، وعيوبها هي تأثير درجة الحرارة الخطيرة ، والحساسية المنخفضة ؛ مستشعر التسارع الكهروإجهادي سعوي ، ومقاومة عالية ، ومزاياه النطاق الترددي العريض ، والحساسية العالية ، ونسبة الضوضاء ، والهيكل البسيط ، والعمل الموثوق به والوزن الخفيف. العيب هو أن بعض المواد الكهروإجهادية تحتاج إلى مقاييس مقاومة للرطوبة ، واستجابة خرج التيار المستمر ضعيفة ، مما يتطلب دائرة مقاومة عالية للمدخلات أو مكبر شحن للتغلب على هذا العيب ؛ مزايا المستشعر السعوي هي: هيكل بسيط ، قدرة قوية على التكيف ، استجابة ديناميكية جيدة ، دقة عالية ودرجة حرارة استقرار جيد ، قياس عدم الاتصال ، متوسط ​​التأثير ، العيب هو مقاومة عالية للإخراج ، قدرة تحميل ضعيفة.

مستشعر التسارع وفقًا لإشارة الخرج المختلفة ، يمكن تقسيمه إلى: النوع الثاني التناظري والرقمي ، والفرق هو أن قيمة الإخراج التناظرية للجهد ، وقيمة الإخراج الرقمية للإشارة الرقمية ، والمستشعر التناظري في تطبيقات محددة تحتاج إلى إضافة محول تناظري (ADC ) ، ولكن التناظرية قد دمجت دائرة ADC ، يمكن أن تكون مباشرة من خلال واجهة الاتصال (SPI ، I2C ، إلخ) لنقل البيانات ، في رقمي ذكي من الواضح أنه أفضل من التناظرية ، ولكن محول ADC عالي الجودة باهظ الثمن أو حتى يتجاوز جزء المستشعر الشبكة.

ما يميز مستشعر التسارع ثلاثي المحاور أنه يمكنه قياس التسارع المكاني للجسم بدقة وشاملة دون معرفة اتجاه حركة الجسم مسبقًا ، كما أنه صغير الحجم (حجم اللوحة الشائع: 3/4 مم × 3 / 4/5 مم) والضوء في الكتلة. فيما يلي بعض المعلمات الشائعة لجهاز الاستشعار ثلاثي المحاور:

الحساسية: مرتبطة بـ ADC (المحول التناظري إلى الرقمي) بالدرجة mv / g (تناظري) أو g (رقمي) ، g لتسريع الجاذبية 9.8 m / s2

القرار: يمثل الحد الأدنى من الزيادة في معلمات الإدخال.

نطاق القياس: يمثل الحد الأقصى والأدنى لتسارع المستشعر.

1. تطبيق ثلاثة محاور استشعار التسارع:

مجالات التطبيق المشتركة [1]:

(1) مجال إلكترونيات السيارات:

في حالة نظام سلامة الجسم ، عندما يتم ضرب الجسم ، سيرسل مستشعر التأثير الإشارة إلى وحدة التحكم الإلكترونية في غضون بضع ميكروثانية. بعد ذلك ، ستقوم وحدة التحكم الإلكترونية على الفور بحساب وإجراء التقييم المقابل وفقًا لشدة الاصطدام وعدد الركاب وموضع حزام المقعد / حزام المقعد والمعلمات الأخرى ، جنبًا إلى جنب مع البيانات المرسلة بواسطة أجهزة الاستشعار الموزعة بالكامل النقل ، وبدء الوسادة الهوائية من خلال سائق الانفجار الكهربائي في أقصر وقت لضمان سلامة حياة الركاب.

(2) حماية تأثير المعدات المحمولة:

بسبب تطبيقاتها ، غالبًا ما تسقط الأجهزة المحمولة أو تصطدم عن طريق الخطأ ، مما يتسبب في حدوث تأثير كبير على المكونات الداخلية. عند حدوث انخفاض ، سيكتشف النظام تغييرًا مفاجئًا في التسارع ويؤدي عمليات الحماية الذاتية المقابلة ، مثل إغلاق الأجهزة الإلكترونية أو الميكانيكية ذات الأداء الزلزالي الضعيف ، وذلك لتجنب تلفها أو تلف رأس القرص الصلب أو الكشط و فقدان دائم للبيانات.

(3) الملاحة عبر الأقمار الصناعية:

عند الدخول إلى المنطقة التي يتم فيها استقبال إشارة القمر الصناعي بشكل سيئ ، يتم فقد وظيفة الملاحة بفقدان الإشارة. يمكن لمستشعر تسريع المحور 3- مع جيروسكوب أو بوصلة إلكترونية إنشاء نظام حساب الاتجاه وإدراك التطبيق التكميلي لنظام GPS.

(4) الواقع الافتراضي:

على سبيل المثال ، AR / VR ، وحدة التحكم في الألعاب ، وما إلى ذلك ، من خلال ارتداء أو معدات الألعاب المحمولة باليد ، ووحدة التحكم ، وأجهزة الاستشعار تستشعر بشكل متزامن تسارع جسم الإنسان ، وتحلل حركات الإنسان وفقًا للتسارع ، ثم تقدم حركة اللعبة المقابلة على شاشة اللعبة بشكل متزامن. يمكن لبعض ألعاب استشعار الحركة أن تحقق نفس تأثير التمرين مثل الرياضات الخارجية.