Akcelerometar - što je to i zašto je potrebno?

Zahvaljujući razvoju tehnološkog napretka, ljudi su imali priliku koristiti dovoljno veliki skup alata, dok su s njima nosili samo jedan pametni telefon. Međutim, tu je mali detalj, bez kojih korištenje ovog uređaja ne bi bilo tako zgodan - akcelerometar. Što je to i zašto je tako važno?

Definicija i povijest

Glavna funkcija ovog uređaja je mjerenje ubrzanja kopnenih vozila, zrakoplova, raketa i druge opreme. Prvi put se pojavio krajem XIX stoljeća. Uređaj je instaliran na vlakovima i automobilima kako bi mogao pratiti brzinu kojom se kreću.

Skala je prikazala sve moguće i maksimalno dopuštene vrijednosti za određenu način prijevoza. Takva konstrukcija je omogućila da se spriječi prebrza vožnja i da se spriječi uništenje motora. Ali ovaj pomoćnik imao je jednu manu. Što je ovo? Akcelerometar je bio iznimno glomazan. Nakon toga se dizajn stalno mijenjao.

U Rusiji su prvi takvi uređaji već bili uključeni u automobile Forda i Mercedes-Benz. Išli su zajedno s lokomotivama proizvedenim u Njemačkoj. Postojao je samo jedan problem. Ti akcelerometri nisu mogli izdržati hladnu klimu. To je razlog zašto su transportna poduzeća Rusije morala razviti vlastite modele.

vrsta

Postoje sljedeće vrste akcelerometara:

• Kapacitivni. Prati promjenu kapacitivnosti između statičkog i dinamičkog stanja.
• Piezo. Uređaj radi zbog istoimenog učinka (ovisno o pritisku na kristale, pojavljuje se električni potencijal).
• Piezoresistive. mjere električni otpor ovisno o primijenjenom mehaničkom tlaku.
• Uređaj s Hall efektom. Mjeri promjene napona uslijed promjena u magnetskom polju oko samog uređaja.
• Magnetski otpornik. Bilježi promjene u magnetskom polju. Za razliku od prethodnog, mjeri otpornost.
• Uređaj za prijenos topline. Ovisno o ubrzanju mjere se promjene u prijenosu topline.

Novo vrijeme

Na slici iznad možete vidjeti mobilnu aplikaciju koja simulira akcelerometar.

Moderna struktura akcelerometara omogućuje vam da ih povežete s ugrađenim računalom u automobilima, vlakovima, zrakoplovima i raketama. Tako se dobiva apsolutni holistički sustav. Njegova je glavna zadaća analizirati mjerenje brzine ubrzanja. Nakon toga, računalo dobiva odgovarajuću naredbu za podešavanje rada, dok povećava ili smanjuje brzinu kretanja.

U ovom trenutku upotreba senzora za akcelerometre nadišla je prometnu industriju. Ovaj uređaj je također počeo da se instalira u mobilnim telefonima, ali u isto vrijeme u malo drugačijem obliku. Riječ je o modernoj varijaciji reduciranog instrumenta o kojoj će se dalje raspravljati.

Mobilna industrija

Iznad je rečeno da je akcelerometar uređaj koji vam omogućuje mjerenje i reguliranje promjene brzine kretanja vozila. Ipak, danas se može naći u mobitelima.

Prvi uređaj

Prvi mobilni uređaj koji je primio akcelerometar bio je Nokia 5500. U tako malom paketu nije bilo moguće koristiti uređaj u izvornom obliku. Zbog toga je odlučeno koristiti minijaturni čip. Unutra je bila inertna masa. Postavlja se razumno pitanje: koju je funkciju obavio prvi akcelerometar u telefonu? Što je to bilo? Ono što je danas iznimno popularno u raznim fitness narukvicama i drugim uređajima je pedometar.

Kako djeluje

Opći algoritam rada nije previše različit od izvornog uređaja. Čip je izgrađen na principu fiksne konstrukcije s priključenim vodičima. Inercijska masa koja se nalazi unutra, podvrgnuta ubrzanju, mijenja svoje mjesto u prostoru. Zahvaljujući ovoj promjeni, uređaj prima podatke o svim promjenama lokacije. Iz uređaja su izlazili provodnici između kontakata, uzimajući očitanja mjerača.

Zbog iznimno male veličine svih dijelova čipa, proizvodnja dijelova provodi se bez ljudske intervencije - samo automatiziranih transportera.

Važno je napomenuti da je akcelerometar u pametnom telefonu detalj koji vam omogućuje spremanje važnih podataka. Na primjer, kada je uređaj u letu (pad ili bacanje), uređaj određuje ovo stanje i daje naredbu za blokiranje najosjetljivijih dijelova odgovornih za snimanje podataka. Na primjer, isto se događa s glavom za snimanje tvrdog diska prijenosnog računala.

Međutim, u modernim gadgetima možete pronaći ne samo akcelerometar, nego i žiroskop.

Što je žiroskop?

Na slici iznad možete vidjeti rotorski žiroskop. Ovaj uređaj reagira na promjene kuta nagiba u odnosu na površinu Zemlje. Najjednostavniji primjer je Yule. Izumljen je 1817. Njegova prednost je bila sposobnost rada u prilično lošim uvjetima, kao što su:

• slaba vidljivost;
• prisutnost elektromagnetskih smetnji;
• podrhtavanje površine i mnogi drugi.

vrsta

U ovom trenutku postoje dvije glavne kategorije tih uređaja.

Prema stupnju slobode:

• dva stupnja;
• tri stupnja.

Prema načelu djelovanja:

• optički;
• mehanički.

Prvi put u mobilnoj industriji

Prvi predstavnik ove sfere, koji je dobio žiroskopski senzor, bio je Appleov smartphone, iPhone 4. Ova značajka omogućila je telefonu da promijeni svoju orijentaciju s portreta na pejzaž, ovisno o položaju u prostoru.

Ova inovacija bila je iznimno popularna među kupcima, a budući da su drugi proizvođači mobilnih uređaja brzo shvatili tu ideju, započeli su s ugradnjom ovog elementa u vlastite telefone. Važno je napomenuti da su svi sljedeći modeli iPhonea na obveznoj osnovi uključili ovu značajku.

Međutim, uređaji na Android platformi nemaju uvijek žiroskopski senzor. Stoga, prije nego kupite uređaj s ovim operativnim sustavom, trebali biste se raspitati o prisutnosti žiroskopa u uređaju. To se može učiniti:

• pronalaženje popisa karakteristika na Internetu;
• pitajte konzultanta u trgovini.

Po mogućnosti prvi, budući da konzultanti nisu uvijek svjesni značajki određenog modela pametnog telefona.

Kako odrediti prisutnost žiroskopskog senzora u uređaju?

Kao što je gore spomenuto, možete se upoznati s karakteristikama telefona na web stranici proizvođača ili prodavaonice. Najčešće je prisutnost ovog elementa naznačena na obveznoj osnovi.

Druga mogućnost je da provjerite videozapis koji radi na 360 stupnjeva. Ako pri pregledu postoji funkcija okretanja slike u bilo kojem dopuštenom smjeru, tada je prisutan senzor.

I zadnja opcija - provjerite aplikaciju AnTuTu Benchmark. Provodi potpunu dijagnozu pametnog telefona i nužno ukazuje na prisutnost ove komponente.

Kalibrirajte telefonski akcelerometar

Prisutnost takvog elementa u modernom pametnom telefonu izuzetno je važna. Omogućuje uređaju da obavlja nekoliko iznimno važnih funkcija:

• rotacija zaslona;
• izvršavanje radnji dok trese zaslon;
• osiguravanje rada pedometra;
• prikaz trenutnog položaja u prostoru.

Sljedeći će biti primjer kako kalibrirati akcelerometar Xiaomi. Ovaj priručnik je pogodan za mobilne uređaje ovog proizvođača, kao i za mnoge druge pametne telefone na Android platformi. To je vrlo jednostavno i ne zahtijeva puno vremena i znanja o radu s funkcijama telefona. Da biste pokrenuli kalibraciju zaslona, ​​morate izvesti sljedeći niz radnji:

• odaberite izbornik "postavke";
• idite na stavku "prikaz";
• Kliknite na funkciju "kalibracija akcelerometra". Zatim će postaviti ispravan prikaz slike na zaslonu u različitim položajima.

rezultati

Unatoč činjenici da se akcelerometar i žiroskop pojavljuju kao uređaji za uporabu u inženjerstvu, danas se niti jedan pametni telefon ne može smatrati potpunim ako nedostaju te komponente. Navedene funkcije čine njegovu uporabu što ugodnijom. Stoga, prije kupnje telefona, pobrinite se da ih imate na popisu njegovih glavnih karakteristika.