Акселерометр

Акселеро́метр (від лат. accelerare — прискорювати і грец. μετρέω — вимірювати), акцелерометр — прилад для вимірювання прискорення (перенавантаження) в машинах і системах, що рухаються зі змінною швидкістю, а також для відстеження орієнтації пристроїв відносно напряму земної гравітації. Основою конструкції акселерометра є чутливий елемент (так звана сейсмічна маса), який зміщується за рахунок гнучкого зв’язку (пружини) при виникненні прискорення, що призводить до зміни довжини пружини, з’єднаної з потенціометричним перетворювачем, з якого знімається вихідний сигнал, пропорційний прискоренню, що вимірюється. Для запобігання аварій у разі критичних прискорень в акселерометі встановлений демпфер, який гасить енергію від ударів чутливого елемента в крайніх його положеннях.

Відповідно до їхнього застосування (для вимірювання лінійних чи кутових прискорень) акселерометри поділяються на лінійні й кутові. Є також маятникові акселерометри — це лінійні акселерометри з кутовим переміщенням сейсмічної маси. За кількістю вимірюваних складових прискорення акселерометри поділяються на одновісні, двовісні та тривісні, за типом чутливого елемента — на гіроскопічні (сейсмічною масою служить гіроскоп) і негіроскопічні (сейсмічна маса — тверде тіло). За принципом дії розрізняють механічні та електромеханічні акселерометри: у механічних прискорення сприймається маятниковим пристроєм, у якому під його дією виникає відхилення маятника від положення рівноваги, у електромеханічних — тензодатчиком, що змінює свій електричний параметр (опір, індуктивність або ємність) залежно від механічної деформації, пропорційної прискоренню. До акселерометрів відносять також вимірювачі прискорень лінійних вібрацій (вібродатчики, віброакселерометри).

Акселерометри використовуються в системах навігації і управління літаків, ракет та інших літальних апаратів, кораблів та підводних човнів; у промислових системах контролю вібрацій верстатів, виробничих ліній та агрегатів; в автомобілях за їх допомогою працюють відеорєстратори, системи розгортання подушок безпеки, антиблокувальні системи гальм, системи курсової стійкості, адаптивні підвіски, адаптивний круїзконтроль тощо. В інформаційних технологіях акселерометри застосовують для захисту жорстких дисків під час падінь та струсів: акселерометри віддають головкам зчитування команду зайняти безпечне положення, що значно знижує ризики пошкодження диску і втрати інформації. У мобільних пристроях акселерометри використовуються для управління розташуванням зображення на моніторі (альбомне чи книжкове), а також для виконання пристроєм певних функцій при зміні його орієнтації в просторі (поворот дисплея, струшування, удар тощо).

Література

1. Алёшин Б. С., Афонин А. А., Веремеенко К. К. и др. Ориентация и навигация подвижных объектов: современные информационные технологии. Москва, 2006.
2. Попович М. Г., Ковальчук О. В. Теорія автоматичного керування. Київ, 2007.
3. Современные информационные технологии в задачах наведения беспилотных маневренных летательных аппаратов. Москва, 2009.
4. Лазарєв Ю. Ф. Основи теорії чутливих елементів систем орієнтації. Київ, 2011.
5. Бортникова В. О. Математическая модель метода нагрузки на чувствительный элемент акселерометра // Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології у виробництві та освіті: стан, досягнення, перспективи розвитку: Матеріали Всеукр. наук.-практ. Internet-конф. Черкаси, 2015.

Автор ВУЕ

• К. Л. Торопчинова