Akcelerometr - co to jest i dlaczego?

Dzięki postępowi technicznemu ludzie mają możliwość korzystania z dość dużego zestawu narzędzi, mając przy tym tylko jeden smartfon. Jest jednak mały szczegół, bez którego korzystanie z tego urządzenia nie byłoby tak wygodne - przyspieszeniomierz. Co to jest i dlaczego jest tak ważne?

Definicja i historia

Główną funkcją tego urządzenia jest pomiar przyspieszenia transportu lądowego, samolotów, pocisków i innego sprzętu. Po raz pierwszy pojawił się pod koniec XIX wieku. Urządzenie zostało zainstalowane w pociągach i samochodach, aby umożliwić śledzenie prędkości, z jaką się poruszają. Skala odzwierciedla wszystkie możliwe i maksymalne wartości dla określonego rodzaju transportu. Taka konstrukcja pozwoliła zapobiec nadmiarowi trybu prędkości i zapobiec zniszczeniu silnika. Ale z tym asystentem była jedna wada. Co to jest? Akcelerometr był bardzo uciążliwy. Tak więc projekt zmieniał się cały czas.


W Rosji pierwsze takie urządzenia były już zawarte w samochodach Ford i Mercedes-Benz. Połączyli się także z lokomotywami parowymi produkowanymi w Niemczech. Był tylko jeden problem. Te akcelerometry nie wytrzymywały zimnego klimatu. Właśnie dlatego przedsiębiorstwa inżynierii transportu Rosji musiały opracować własne modele.

Odmiany

Wyróżnić następujące odmiany akcelerometrów:
  • Pojemnościowy. Śledzi zmianę pojemności między stanem statycznym i dynamicznym.
  • Piezoelektryczny. Urządzenie działa kosztem tego samego efektu (w zależności od ciśnienia na kryształach, istnieje potencjał elektryczny).
  • Piezoresistivny. Mierzy opór elektryczny, w zależności od zastosowanego ciśnienia mechanicznego.
  • Urządzenie efekt Halla. Mierzy zmiany napięcia spowodowane zmianami w polu magnetycznym wokół samego urządzenia.
  • Rezystor magnetyczny. Napraw zmiany w polu magnetycznym. W przeciwieństwie do poprzedniego mierzy opór.
  • Urządzenie przekazujące ciepło. W zależności od przyspieszenia mierzy zmiany mocy cieplnej.
  • Nowy czas

    Na powyższym zdjęciu można zobaczyć aplikację mobilną symulującą akcelerometr. Nowoczesna struktura akcelerometrów umożliwia im łączenie się z komputerem pokładowym w samochodach, pociągach, samolotach i rakietach. W ten sposób uzyskuje się absolutny układ całkowy. Jego głównym zadaniem jest analiza pomiaru przyspieszenia. Następnie komputer otrzymuje odpowiednie polecenie dostosowania pracy, zwiększając lub zmniejszając prędkość ruchu.

    W chwili obecnej zastosowanie czujnika przyspieszenia wykracza poza zakres branży transportowej. To urządzenie również zaczęło być instalowane w telefonach komórkowych, ale w nieco innej formie. Chodzi o nowoczesną odmianę zredukowanego urządzenia i będzie mówić dalej.

    Przemysł telefonii komórkowej

    Wspomniano już, że przyspieszeniomierz jest urządzeniem, które pozwala mierzyć i regulować prędkość przemieszczania się. Niemniej jednak dzisiaj jest to możliwespotykać się i na telefonach komórkowych.

    Pierwsze urządzenie

    Pierwsze urządzenie mobilne, które otrzymało akcelerometr, to Nokia 5500. W tak niewielkim przypadku nie było możliwe korzystanie z urządzenia w jego oryginalnej formie. Z tego powodu zdecydowano się użyć miniaturowego chipa. Wewnątrz była bezwładna masa. Istnieje uzasadnione pytanie: jaką funkcję pełnił pierwszy telefon z akcelerometrem. Co to było? To samo jest teraz bardzo popularne w różnych bransoletkach fitness i innych urządzeniach - krokomierz.

    Jak to działa

    Ogólny algorytm nie różni się zbytnio od oryginalnego urządzenia. Chip został zbudowany na zasadzie stałej konstrukcji z dołączonymi przewodnikami. To, co znajduje się wewnątrz masy obojętnej, ulegające przyspieszeniu, zmienia jej położenie w przestrzeni. Z powodu tej zmiany urządzenie otrzymuje informacje o wszystkich zmianach lokalizacji. Odchodząc od urządzenia, przewodniki znajdowały się między stykami odczytującymi odczyty licznika.
    Ze względu na wyjątkowo mały rozmiar wszystkich części chipa produkcja części odbywa się bez udziału człowieka - tylko zautomatyzowane przenośniki. Warto zauważyć, że akcelerometr w smartfonie jest częścią, która pozwala przechowywać ważne dane. Na przykład, jeśli urządzenie zostanie znalezione podczas lotu (upadku lub przechylenia), urządzenie określa ten stan i wydaje polecenie zablokowania najbardziej delikatnych części odpowiedzialnych za rejestrację danych. Na przykład dzieje się tak z głowicą nagrywającą dysku twardego notebooka. Jednak nie można znaleźć nowoczesnych gadżetówtylko akcelerometr, ale także żyroskop.

    Czym jest żyroskop?

    Na powyższym zdjęciu widać obrotowy żyroskop. Jest to urządzenie reagujące na zmianę kąta nachylenia względem powierzchni Ziemi. Najprostszym przykładem jest banda. Został wynaleziony w 1817 roku. Jego zaletą była umiejętność pracy w dość trudnych warunkach, takich jak:
  • słaba widoczność;
  • obecność zakłóceń elektromagnetycznych;
  • potrząsając powierzchnią i wieloma innymi.
  • Odmiany

    W tym czasie rozróżnia się dwie główne kategorie danych urządzenia. Dla stopnia swobody:
  • dwuetapowy;
  • trzy poziomy.
  • Zgodnie z zasadą działania:
  • optyczne;
  • mechaniczne.
  • Pierwsze pojawienie się w branży telefonii komórkowej

    Pierwszym przedstawicielem tej dziedziny, który otrzymał czujnik żyroskopowy, stał się smartfon od Apple - iPhone 4. Ta funkcja pozwoliła zmienić orientację telefonu z książki na krajobraz, w zależności od jej położenia w przestrzeni. Taka innowacja cieszyła się ogromną popularnością wśród kupujących, a ponieważ inni producenci urządzeń mobilnych szybko podchwycili pomysł uruchomienia instalacji tego produktu w swoich własnych telefonach. Należy zauważyć, że wszystkie poniższe modele iPhone'a objęły tę funkcję obowiązkowo.

    Jednak urządzenia na platformie Android nie zawsze mają czujnik żyroskopowy. Dlatego przed zakupem urządzenia z tym systemem operacyjnym powinieneś wiedzieć o obecności żyroskopu w urządzeniu. Możesz to zrobić:
  • znalezienie listy funkcji w Internecie;
  • zapytaj nakonsultant w sklepie.
  • Najlepiej pierwszy, ponieważ konsultanci nie zawsze są świadomi cech konkretnego modelu smartfona.

    Jak ustalić obecność czujnika żyroskopowego w urządzeniu?

    Jak wspomniano powyżej, można zapoznać się z charakterystyką telefonu na stronie internetowej producenta lub sklepie, który go sprzedaje. Często obecność tego elementu jest obowiązkowa. Jeszcze jedną opcją jest sprawdzenie wideo pracującego w zakresie 360 ​​stopni. Jeśli podczas oglądania istnieje funkcja obracania obrazu w dowolnym dozwolonym kierunku - wtedy czujnik jest obecny. Ostatnią opcją jest przetestowanie aplikacji AnTuTu Benchmark. Przeprowadza pełną diagnostykę smartfona i koniecznie wskazuje na obecność tego komponentu.

    Kalibracja telefonu akcelerometr

    ​​Obecność takiego elementu w nowoczesnym smartfonie jest niezwykle ważna. Pozwala to urządzeniu na wykonywanie wielu bardzo ważnych funkcji:
  • obracanie wyświetlacza;
  • wykonywanie czynności podczas potrząsania ekranem;
  • zapewnienie pracy krokomierza;
  • demonstracja tej pozycji w kosmosie.
  • Poniżej znajduje się przykład kalibracji akcelerometru Xiaomi. Niniejsza instrukcja jest odpowiednia zarówno dla urządzenia mobilnego tego producenta, jak i wielu innych smartfonów z systemem Android. Jest to bardzo proste i nie wymaga wiele czasu i wiedzy na temat pracy z funkcjami telefonu. Aby rozpocząć kalibrację ekranu, należy wykonać następujące czynności:
  • wybierz menu "Ustawienia";
  • przejdź do elementu "wystawowego";
  • Kliknij funkcję kalibracji przyspieszeniomierza. Następnie ustawi prawidłowe wyświetlanie obrazu na ekranie w różnych pozycjach.
  • Podsumowanie

    Pomimo faktu, że akcelerometr i żyroskop pojawiły się jako urządzenia do zastosowania w dziedzinie budowy maszyn, dziś żaden smartfon nie może być uznany za kompletny, jeśli te komponenty są nieobecne. Powyższe cechy sprawiają, że korzystanie z niego jest jak najbardziej komfortowe. Dlatego zanim kupisz telefon, pamiętaj o umieszczeniu go na liście jego głównych cech.

    Powiązane publikacje