Ako kalibrovať domáce Akcerelometre

Váš mobil , fotoaparát , airbag v aute --- všetky majú akcelerometrov. Akcelerometre boli po dlhú dobu , ale je to len od príchodu mikroelektromechanických systémov ( MEMS ) , ktoré sa stali pripojený k svetským zariadenie . A je to dobrá vec , že majú , pretože previesť zmeny v pohybe elektrických signálov v aplikáciách pre bezpečnosť , zábava a funkcie . Ale akcelerometer je k ničomu , ak neviete , ako previesť svoj ​​elektronický výstup na meranie zrýchlenia . To je to , čo Postup kalibrácie je for.Things budete potrebovať
Air Hockey tabuľky a puk alebo kobercom rady a plastové nábytkové klzáky
reťazec
Malé kladka
signálu drôty
Váhy
Balance ( váh )
signálu rekordéra
Obojstranné pásky alebo gumové cement
akcelerometer
tabuľkového programu , alebo ekvivalent .
Zobraziť ďalšie inštrukcie
1

Pripojte akcelerometra do vzduchu hokejový puk . Pomocou obojstrannej lepiacej pásky alebo gumové lepidlo , alebo iný spôsob dočasné pripevnenie . Zvážte vyplnený montáž a zaznamenajte čítanie . Ak používate kobercom palube miesto vzdušný hokej stôl , pripojiť akcelerometra na malé plastové chrániče podlahy --- druh dať pod ťažké nohy nábytku . Na účely ilustráciu predpokladajme , že hmotnosť vášho dokončená montáž je 60 g
2

Pripojte jeden koniec reťazca do vzduchu hokejový puk alebo nábytku jazdca . Umiestnite reťazec tak , aby IT linky s jedným osi akcelerometra .
3

Pripojte signálové vodiče k akcelerometra a signálu rekordéra .
4

dajte puk na jednom okraji stola vzdušný hokej alebo kobercom palube , a znížiť reťazec , takže je dostatočne dlhá , aby nevisel cez opačný okraj najvzdialenejší strane stola alebo dosky . Umiestnite remenicu na tej hrane stola a reťazec cez kladku trase .
5

Držte hokejový puk alebo nábytok jazdec pri pripájaní hmotnosti na reťazec . Ak používate vzdušný hokej tabuľky , zapnite ho . Pustite hokejového puku alebo nábytku jazdca . Prechádzka pri stole , nesúci vodiče , takže nemajú vplyv na pohyb akcelerometra . Pre názorný príklad predpokladajme , že vaša váha je 200 g
6

Vypočítajte zrýchlenie . Sila je dodávaná klesajúci hmotnosti , a je rovné m1 násobí g v smere nadol , kde m1 je hmotnosť závažia na povrázku , a g je gravitačné zrýchlenie , 9.8 m /s ^ 2. Sila urýchľuje celý pripojený hmotnosť , čo je hmotnosť puk , m2 , a hmotnosť na reťazce , m1 , takže konečný zrýchlenie je daná vzťahom :

= ( m1 /( m1 + m2 ) ) x g

Pre príklad problému , zrýchlenie je

= ( 200 /( 200 +60 ) ) x 9.8 m /s ^ 2 = 7,5 m /s ^ 2 .
7

nechajte puk začať , a potom zaznamenať čítanie z akcelerometra , než puk dopadne na opačnú stranu , alebo hmotnosť dopadne na zem . Opakujte meranie s rovnakou hmotnosťou niekoľkokrát . Zaznamenajte priemerný výstup z vášho akcelerometra . V tomto príklade predpokladajme , že priemer bol 445 mV .
8

Opakujte meranie Kroky 4 , 5 a 6 pomocou dvoch alebo tri ďalšie závažie . Predpokladajme napríklad , že ste využili hmotnosti 100 , 300 a 500 g , a namerané hodnoty na 370 , 480 a 515 mV . Zrýchlenie pre masy 100 , 300 , a 500 g sú 6,1 , 8,2 , a 8,8 m /s kvadrát .
9

sa vypočíta kalibračná rovnica pre vaše akcelerometra . Hľadáte rovnice , ktorá je v tvare : výstup = scale x zrýchlenie + offset . Môžete spustiť lineárnej regresnej analýzy v ruke , s tabuľkovým kalkulátorom , alebo s programom , špecializované analýzy dát . Program regresná analýza je presnejší než rovnice založené iba na niekoľkých dátových bodov ste nazbierali . Údaje z tohto príkladu výsledkov v rovnici zrýchlenie = 0,018 m /sec ^ 2/mV x výstup - 0,58 m /s ^ 2. Táto kalibrácia rovnica umožňuje previesť z rýchlomera výstupu na zrýchlenie .