Accelerometru - Accelerometer

Un accelerometru este un instrument care măsoară o accelerație adecvată . Accelerația adecvată este accelerația ( rata de schimbare a vitezei ) a unui corp în cadrul său de repaus instantaneu ; aceasta este diferită de accelerarea coordonatelor, care este accelerarea într-un sistem de coordonate fix . De exemplu, un accelerometru în repaus pe suprafața Pământului va măsura o accelerație datorată gravitației Pământului , direct în sus (prin definiție) de g ≈ 9,81 m / s 2 . În schimb, accelerometrele în cădere liberă (care cad spre centrul Pământului cu o rată de aproximativ 9,81 m / s 2 ) vor măsura zero.

Accelerometrele au multe utilizări în industrie și știință. Accelerometrele foarte sensibile sunt utilizate în sistemele de navigație inerțială pentru aeronave și rachete. Vibrația în mașinile rotative este monitorizată de accelerometre. Sunt utilizate în tablete și aparate foto digitale, astfel încât imaginile de pe ecrane să fie întotdeauna afișate în poziție verticală. În vehiculele aeriene fără pilot , accelerometrele ajută la stabilizarea zborului.

Când două sau mai multe accelerometre sunt coordonate între ele, pot măsura diferențele de accelerație adecvată, în special gravitațională, în ceea ce privește separarea lor în spațiu - adică gradientul câmpului gravitațional . Gradometria gravitațională este utilă deoarece gravitația absolută este un efect slab și depinde de densitatea locală a Pământului, care este destul de variabilă.

Accelerometrele cu o singură și mai multe axe pot detecta atât mărimea, cât și direcția accelerației corespunzătoare, ca mărime vectorială , și pot fi utilizate pentru a detecta orientarea (deoarece se schimbă direcția greutății), pentru a coordona accelerația, vibrațiile, șocurile și căderea într-un mediu rezistiv (un caz în care accelerația corectă se schimbă, crescând de la zero). Microuzinat sisteme microelectromecanice (MEMS) accelerometre sunt tot mai prezente în dispozitive electronice portabile și controlere de jocuri video, pentru a detecta schimbări în pozițiile acestor dispozitive.

Principii fizice

Un accelerometru măsoară o accelerație adecvată , care este accelerația pe care o experimentează în raport cu căderea liberă și este accelerația resimțită de oameni și obiecte. Altfel spus, în orice moment al spațiului-timp principiul echivalenței garantează existența unui cadru inerțial local , iar un accelerometru măsoară accelerația în raport cu acel cadru. Astfel de accelerații sunt denumite în mod popular forța g ; adică, în comparație cu gravitația standard .

Un accelerometru în repaus față de suprafața Pământului va indica aproximativ 1 g în sus, deoarece suprafața Pământului exercită o forță normală în sus față de cadrul inerțial local (cadrul unui obiect care cade liber lângă suprafață). Pentru a obține accelerația datorată mișcării față de Pământ, acest „decalaj gravitațional” trebuie scăzut și trebuie efectuate corecții pentru efectele cauzate de rotația Pământului în raport cu cadrul inerțial.

Motivul apariției unui offset gravitațional este principiul de echivalență al lui Einstein , care afirmă că efectele gravitației asupra unui obiect nu se pot distinge de accelerație. Când este ținut fixat într-un câmp gravitațional, de exemplu, aplicând o forță de reacție la sol sau o împingere echivalentă în sus, cadrul de referință pentru un accelerometru (carcasa proprie) accelerează în sus față de un cadru de referință care cade liber. Efectele acestei accelerații nu se pot distinge de orice altă accelerație experimentată de instrument, astfel încât un accelerometru nu poate detecta diferența dintre a sta într-o rachetă pe platforma de lansare și a fi în aceeași rachetă în spațiul adânc în timp ce își folosește motoarele pentru a accelera la 1 g. Din motive similare, un accelerometru va citi zero în timpul oricărui tip de cădere liberă . Aceasta include utilizarea într-o navă spațială de coastă în spațiul adânc departe de orice masă, o navă spațială care orbitează Pământul, un avion într-un arc parabolic „zero-g” sau orice cădere liberă în vid. Un alt exemplu este căderea liberă la o altitudine suficient de mare încât efectele atmosferice pot fi neglijate.

Totuși, aceasta nu include o cădere (ne-liberă) în care rezistența aerului produce forțe de tragere care reduc accelerația până la atingerea vitezei terminale constante . La viteza maximă, accelerometrul va indica o accelerație de 1 g în sus. Din același motiv, un parașutist , la atingerea vitezei maxime, nu se simte ca și cum ar fi fost în „cădere liberă”, ci mai degrabă experimentează un sentiment asemănător cu a fi sprijinit (la 1 g) pe un „pat” de aer care se revărsa. .

Accelerația este cuantificată în unități SI metri pe secundă pe secundă (m / s 2 ), în unitatea cgs gal (Gal) sau popular în termeni de greutate standard ( g ).

În scopul practic de a găsi accelerația obiectelor față de Pământ, cum ar fi pentru utilizarea într-un sistem de navigație inerțială , este necesară cunoașterea gravitației locale. Acest lucru poate fi obținut fie prin calibrarea dispozitivului în repaus, fie de la un model de gravitație cunoscut la poziția curentă aproximativă.

Structura

Conceptual, un accelerometru este o masă amortizată, o masă de probă , pe un arc. Când accelerometrul experimentează o accelerație, masa este mutată în punctul în care arcul poate împinge (accelera) masa cu aceeași viteză ca carcasa. Măsurarea compresiei arcului măsoară accelerația. Sistemul este amortizat astfel încât oscilațiile (mișcări) ale masei și ale arcului să nu afecteze măsurătorile necesare. Datorită amortizării, accelerometrele răspund întotdeauna în moduri diferite la diferite frecvențe de accelerație. Aceasta se numește „răspuns de frecvență”.

Multe animale au organe senzoriale pentru a detecta accelerația, în special gravitația. În acestea, masa de probă este de obicei unul sau mai multe cristale de otoliti de carbonat de calciu (în latină pentru „piatra urechii”) sau statoconii , acționând împotriva unui pat de fire de păr conectate la neuroni. Firele de păr formează arcurile, cu neuronii ca senzori. Amortizarea este de obicei de un fluid. Multe vertebrate, inclusiv oameni, au aceste structuri în urechile lor interioare. Majoritatea nevertebratelor au organe similare, dar nu ca parte a organelor lor auditive. Acestea se numesc statociste .

Accelerometrele mecanice sunt deseori proiectate astfel încât un circuit electronic să simtă o cantitate mică de mișcare, apoi împinge masa de probă cu un anumit tip de motor liniar pentru a împiedica deplasarea masei de probă. Motorul poate fi un electromagnet sau în accelerometre foarte mici, electrostatic . Deoarece comportamentul electronic al circuitului poate fi proiectat cu atenție, iar masa de probă nu se mișcă departe, aceste modele pot fi foarte stabile (adică nu oscilează ), foarte liniare cu un răspuns de frecvență controlat. (Aceasta se numește proiectarea modului servo .)

În accelerometrele mecanice, măsurarea este adesea electrică, piezoelectrică , piezorezistivă sau capacitivă . Accelerometrele piezoelectrice utilizează senzori piezoceramici (de exemplu titanat de zirconat de plumb ) sau monocristale (de exemplu cuarț , turmalină ). Sunt de neegalat în măsurători de înaltă frecvență, greutate mică ambalată și rezistență la temperaturi ridicate. Accelerometrele piezorezistive rezistă mai bine la șocuri (accelerații foarte mari). Accelerometrele capacitive folosesc în mod obișnuit un element de detectare micro-prelucrat cu siliciu. Măsoară bine frecvențele joase.

Accelerometrele mecanice moderne sunt adesea mici sisteme micro-electromecanice ( MEMS ) și sunt adesea dispozitive MEMS foarte simple, constând din puțin mai mult decât un fascicul în consolă cu o masă de probă (cunoscută și sub numele de masă seismică ). Amortizarea rezultă din gazul rezidual etanșat în dispozitiv. Atâta timp cât factorul Q nu este prea mic, amortizarea nu are ca rezultat o sensibilitate mai mică.

Sub influența accelerațiilor externe, masa de probă deviază de la poziția sa neutră. Această deviere este măsurată într-un mod analog sau digital. Cel mai frecvent, se măsoară capacitatea dintre un set de grinzi fixe și un set de grinzi atașate la masa de probă. Această metodă este simplă, fiabilă și ieftină. Integrarea piezorezistoarelor în arcuri pentru a detecta deformarea arcului și, astfel, devierea, este o alternativă bună, deși sunt necesari încă câțiva pași de proces în timpul secvenței de fabricație. Pentru sensibilități foarte mari se utilizează, de asemenea, tuneluri cuantice ; acest lucru necesită un proces dedicat, ceea ce îl face foarte scump. Măsurarea optică a fost demonstrată în dispozitivele de laborator.

Un alt accelerometru bazat pe MEMS este un accelerometru termic (sau convectiv ). Conține un încălzitor mic într-o cupolă foarte mică. Aceasta încălzește aerul sau alt fluid din interiorul cupolei. Bula termică acționează ca o masă de probă . Un senzor de temperatură însoțitor (cum ar fi un termistor ; sau un termopil ) din cupolă măsoară temperatura într-o locație a cupolei. Aceasta măsoară locația bulelor încălzite în interiorul cupolei. Când cupola este accelerată, fluidul mai rece și cu densitate mai mare împinge bula încălzită. Temperatura măsurată se schimbă. Măsurarea temperaturii este interpretată ca accelerare. Fluidul asigură amortizarea. Gravitația care acționează asupra fluidului asigură arcul. Deoarece masa de probă este un gaz foarte ușor și nu este ținută de un fascicul sau de o pârghie, accelerometrele termice pot supraviețui șocurilor mari . O altă variantă folosește un fir atât pentru încălzirea gazului, cât și pentru detectarea modificării temperaturii. Schimbarea temperaturii modifică rezistența firului. Un accelerometru bidimensional poate fi construit economic cu o cupolă, o bulă și două dispozitive de măsurare.

Majoritatea accelerometrelor micromecanice funcționează în plan , adică sunt proiectate pentru a fi sensibile doar la o direcție în planul matriței . Prin integrarea a două dispozitive perpendicular pe o singură matriță se poate realiza un accelerometru pe două axe. Prin adăugarea unui alt dispozitiv în afara planului , se pot măsura trei axe. O astfel de combinație poate avea o eroare de dezaliniere mult mai mică decât trei modele discrete combinate după ambalare.

Accelerometre micromecanice sunt disponibile într - o varietate de domenii de măsurare, ajungând până la mii de g ' s. Proiectantul trebuie să facă compromisuri între sensibilitate și accelerația maximă care poate fi măsurată.

Aplicații

Inginerie

Accelerometrele pot fi utilizate pentru a măsura accelerația vehiculului. Accelerometrele pot fi utilizate pentru măsurarea vibrațiilor pe mașini, mașini, clădiri, sisteme de control al proceselor și instalații de siguranță. Ele pot fi, de asemenea, utilizate pentru a măsura activitatea seismică , înclinația, vibrațiile mașinii, distanța dinamică și viteza cu sau fără influența gravitației. Aplicațiile pentru accelerometre care măsoară gravitația, în care un accelerometru este configurat special pentru utilizarea în gravimetrie , se numesc gravimetre .

Notebook-urile echipate cu accelerometre pot contribui la Quake-Catcher Network (QCN), un proiect BOINC care vizează cercetarea științifică a cutremurelor.

Biologie

Accelerometrele sunt, de asemenea, din ce în ce mai utilizate în științele biologice. Înregistrările de înaltă frecvență ale accelerației bi-axiale sau tri-axiale permit discriminarea tiparelor de comportament în timp ce animalele sunt în afara vederii. Mai mult, înregistrările de accelerație permit cercetătorilor să cuantifice rata la care un animal cheltuiește energie în sălbăticie, fie prin determinarea frecvenței loviturilor membrelor, fie prin măsuri precum accelerarea dinamică generală a corpului. incapacitatea de a studia animalele în sălbăticie folosind observații vizuale, totuși un număr tot mai mare de biologi terestri adoptă abordări similare. De exemplu, accelerometrele au fost folosite pentru a studia cheltuielile cu energia zborului șoimului lui Harris ( Parabuteo unicinctus ) .. Cercetătorii folosesc, de asemenea, accelerometre pentru smartphone-uri pentru a colecta și extrage descriptori mecano-biologici ai exercițiului de rezistență. Din ce în ce mai mult, cercetătorii folosesc accelerometre cu tehnologie suplimentară, precum camere sau microfoane, pentru a înțelege mai bine comportamentul animalelor în sălbăticie (de exemplu, comportamentul de vânătoare al râsului canadian ).

Industrie

Accelerometrele sunt, de asemenea, utilizate pentru monitorizarea stării mașinilor pentru a raporta vibrațiile și modificările acesteia în timp ale arborilor la rulmenții echipamentelor rotative, cum ar fi turbine, pompe , ventilatoare, role, compresoare sau defecțiuni ale rulmenților care, dacă nu sunt atenți cu promptitudine, pot duce la reparații costisitoare. Datele despre vibrațiile accelerometrului permit utilizatorului să monitorizeze mașinile și să detecteze aceste defecte înainte ca echipamentul rotativ să cedeze complet.

Construcții și monitorizare structurală

Accelerometrele sunt utilizate pentru a măsura mișcarea și vibrațiile unei structuri care este expusă la sarcini dinamice. Sarcinile dinamice provin dintr-o varietate de surse, inclusiv:

  • Activități umane - mers pe jos, alergare, dans sau sărituri
  • Mașini de lucru - în interiorul unei clădiri sau în zona înconjurătoare
  • Lucrări de construcții - conducerea grămezilor, demolarea, forarea și excavarea
  • Mutarea sarcinilor pe poduri
  • Coliziunile vehiculelor
  • Sarcini de impact - resturi care cad
  • Sarcini de comotie - explozii interne și externe
  • Prăbușirea elementelor structurale
  • Încărcături de vânt și rafale de vânt
  • Presiunea exploziei de aer
  • Pierderea suportului din cauza unei defecțiuni la sol
  • Cutremure și replici

În cadrul aplicațiilor structurale, măsurarea și înregistrarea modului în care o structură răspunde dinamic la aceste intrări este esențială pentru evaluarea siguranței și viabilității unei structuri. Acest tip de monitorizare se numește Monitorizarea sănătății, care implică de obicei alte tipuri de instrumente, cum ar fi senzorii de deplasare -Potentiometre, LVDT-uri, etc. alții.

Aplicații medicale

AED Plus Zoll folosește CPR-D • padz care conține un accelerometru pentru a măsura adâncimea compresiilor toracice CPR.

În ultimii câțiva ani, mai multe companii au produs și comercializat ceasuri sportive pentru alergători care includ footpod-uri , care conțin accelerometre pentru a ajuta la determinarea vitezei și distanței pentru alergătorul care poartă unitatea.

În Belgia, contoare de trepte bazate pe accelerometru sunt promovate de guvern pentru a încuraja oamenii să parcurgă câteva mii de pași în fiecare zi.

Herman Digital Trainer folosește accelerometre pentru a măsura forța de lovire în antrenamentul fizic.

S-a sugerat construirea unor căști de fotbal cu accelerometre pentru a măsura impactul coliziunilor capului.

Accelerometrele au fost folosite pentru a calcula parametrii mersului, cum ar fi poziția și faza de oscilație. Acest tip de senzor poate fi utilizat pentru măsurarea sau monitorizarea oamenilor.

Navigare

Un sistem de navigație inerțial este un ajutor de navigație care utilizează un computer și senzori de mișcare (accelerometre) pentru a calcula continuu prin calculul mort poziția, orientarea și viteza (direcția și viteza de mișcare) ale unui obiect în mișcare fără a fi nevoie de referințe externe. Alți termeni utilizați pentru a se referi la sistemele de navigație inerțială sau la dispozitivele strâns legate includ sistemul de ghidare inerțială, platforma de referință inerțială și multe alte variații.

Un accelerometru singur nu este adecvat pentru a determina schimbările de altitudine pe distanțe în care scăderea verticală a gravitației este semnificativă, cum ar fi pentru aeronave și rachete. În prezența unui gradient gravitațional, calibrarea și procesul de reducere a datelor sunt instabile numeric.

Transport

Accelerometrele sunt folosite pentru a detecta apogeul atât în ​​rachete profesionale, cât și în amatori.

Accelerometrele sunt utilizate și în rolele de compactare inteligentă. Accelerometrele sunt utilizate alături de giroscopuri în sistemele de navigație inerțială.

Una dintre cele mai frecvente utilizări pentru accelerometrele MEMS este în sistemele de desfășurare a airbagurilor pentru automobilele moderne. În acest caz, accelerometrele sunt folosite pentru a detecta accelerația negativă rapidă a vehiculului pentru a determina când a avut loc o coliziune și gravitatea coliziunii. O altă utilizare obișnuită a automobilului este în sistemele electronice de control al stabilității , care utilizează un accelerometru lateral pentru a măsura forțele de virare. Utilizarea pe scară largă a accelerometrelor în industria auto a scăzut dramatic costurile acestora . O altă aplicație auto este monitorizarea zgomotului, vibrațiilor și durității (NVH), condiții care provoacă disconfort șoferilor și pasagerilor și pot fi, de asemenea, indicatori ai defecțiunilor mecanice.

Trenurile basculante folosesc accelerometre și giroscopuri pentru a calcula înclinarea necesară.

Vulcanologie

Accelerometrele electronice moderne sunt utilizate în dispozitivele de teledetecție destinate monitorizării vulcanilor activi pentru a detecta mișcarea magmei .

Electronice de consum

Accelerometrele sunt încorporate tot mai mult în dispozitivele electronice personale pentru a detecta orientarea dispozitivului, de exemplu, un ecran de afișare.

Un senzor de cădere liberă (FFS) este un accelerometru folosit pentru a detecta dacă un sistem a fost scăzut și este în cădere. Apoi, poate aplica măsuri de siguranță, cum ar fi parcarea capului unui hard disk pentru a preveni o cădere a capului și pierderea rezultată a datelor la impact. Acest dispozitiv este inclus în numeroasele produse electronice obișnuite pentru computer și pentru consumatori care sunt produse de o varietate de producători. De asemenea, este utilizat în unele data loggers pentru a monitoriza operațiunile de manipulare a containerelor de transport . Durata de timp în cădere liberă este utilizată pentru a calcula înălțimea căderii și pentru a estima șocul la pachet.

Intrare de mișcare

Accelerometru digital cu trei axe de la Kionix , în interiorul Motorola Xoom

Unele smartphone-uri , playere audio digitale și asistenți personali personali conțin accelerometre pentru controlul interfeței utilizatorului; de multe ori accelerometrul este folosit pentru a prezenta peisaje sau portrete ale ecranului dispozitivului, pe baza modului în care este ținut dispozitivul. Apple a inclus un accelerometru în fiecare generație de iPhone , iPad și iPod touch , precum și în fiecare iPod nano de la a 4-a generație. Împreună cu reglarea vizualizării orientării, accelerometrele de pe dispozitivele mobile pot fi folosite și ca pedometre , împreună cu aplicații specializate .

Sistemele de notificare automată a coliziunilor (ACN) folosesc, de asemenea, accelerometre într-un sistem pentru a solicita ajutor în cazul unui accident de vehicul. Sistemele ACN proeminente includ serviciul OnStar AACN, 911 Assist de la Ford Link , Safety Connect Toyota , Lexus Link sau BMW Assist . Multe smartphone-uri echipate cu accelerometru au, de asemenea, software-ul ACN disponibil pentru descărcare. Sistemele ACN sunt activate prin detectarea accelerațiilor de rezistență la impact.

Accelerometrele sunt utilizate în sistemele electronice de control al stabilității vehiculului pentru a măsura mișcarea reală a vehiculului. Un computer compară mișcarea reală a vehiculului cu direcția șoferului și intrarea clapetei de accelerație. Calculatorul de control al stabilității poate frana selectiv roți individuale și / sau reduce puterea motorului pentru a minimiza diferența dintre intrarea șoferului și mișcarea reală a vehiculului. Acest lucru poate ajuta la prevenirea vehiculului învârtit sau răsturnat.

Unele pedometre folosesc un accelerometru pentru a măsura mai precis numărul de pași parcurși și distanța parcursă decât poate oferi un senzor mecanic.

Consola de jocuri video Wii de la Nintendo folosește un controler numit telecomandă Wii care conține un accelerometru pe trei axe și a fost conceput în principal pentru introducerea mișcării. Utilizatorii au, de asemenea, opțiunea de a cumpăra un atașament suplimentar sensibil la mișcare, Nunchuk , astfel încât intrarea de mișcare să poată fi înregistrată din ambele mâini ale utilizatorului independent. Este, de asemenea, utilizat pe sistemul Nintendo 3DS .

Sony PlayStation 3 folosește telecomanda DualShock 3 care folosește un accelerometru pe trei axe care poate fi folosit pentru a face direcția mai realistă în jocurile de curse, cum ar fi MotorStorm și Burnout Paradise .

Nokia 5500 sport dispune de un accelerometru 3D , care pot fi accesate din software - ul. Este utilizat pentru recunoașterea pașilor (numărare) într-o aplicație sportivă și pentru recunoașterea gesturilor prin interfață cu utilizatorul. Gesturile de atingere pot fi folosite pentru controlul playerului muzical și a aplicației sportive, de exemplu pentru a trece la melodia următoare atingând îmbrăcămintea când dispozitivul este într-un buzunar. Alte utilizări ale accelerometrului în telefoanele Nokia includ funcționalitatea pedometrului în Nokia Sports Tracker . Unele alte dispozitive oferă caracteristica de detectare a înclinării cu o componentă mai ieftină, care nu este un adevărat accelerometru.

Ceasurile cu alarmă în fază de somn folosesc senzori accelerometrici pentru a detecta mișcarea unui dormitor, astfel încât să poată trezi persoana atunci când nu se află în faza REM, pentru a o trezi mai ușor.

Înregistrarea sunetului

Un microfon sau timpan este o membrană care răspunde la oscilațiile presiunii aerului. Aceste oscilații provoacă accelerații, astfel încât accelerometrele pot fi folosite pentru a înregistra sunetul. Un studiu din 2012 a constatat că vocile pot fi detectate de accelerometrele smartphone-urilor în 93% din situațiile zilnice tipice.

În schimb, sunetele proiectate cu atenție pot determina accelerometrele să raporteze date false. Un studiu a testat 20 de modele de accelerometre (MEMS) pentru smartphone și a constatat că majoritatea erau susceptibile la acest atac.

Detectarea orientării

Un număr de dispozitive din secolul XXI folosesc accelerometre pentru a alinia ecranul în funcție de direcția în care este ținut dispozitivul (de exemplu, comutarea între modurile portret și peisaj ). Astfel de dispozitive includ multe tablete PC și unele smartphone-uri și camere digitale . Amida Simputer , un dispozitiv portabil Linux lansat în 2004, a fost primul dispozitiv portabil comercial care a avut un accelerometru încorporat. Acesta a încorporat multe interacțiuni bazate pe gesturi folosind acest accelerometru, incluzând întoarcerea paginii, mărirea și micșorarea imaginilor, schimbarea portretului în modul peisaj și multe jocuri simple bazate pe gesturi.

Începând din ianuarie 2009, aproape toate telefoanele mobile noi și camerele digitale conțin cel puțin un senzor de înclinare și, uneori, un accelerometru în scopul rotirii automate a imaginii, mini-jocurilor sensibile la mișcare și corectării tremurului atunci când se fac fotografii.

Stabilizare de imagine

Camerele folosesc accelerometre pentru stabilizarea imaginii , fie prin mișcarea elementelor optice pentru a regla calea luminii către senzor pentru a anula mișcările neintenționate, fie pentru a schimba digital imaginea pentru a netezi mișcarea detectată. Unele camere foto utilizează accelerometre pentru captarea anti-estompare. Camera se oprește capturând imaginea atunci când camera se mișcă. Când camera este încă (chiar și pentru o milisecundă, așa cum ar putea fi cazul vibrațiilor), imaginea este capturată. Un exemplu de aplicare a acestei tehnologii este Glogger VS2, o aplicație de telefon care rulează pe telefoane bazate pe Symbian cu accelerometre precum Nokia N96 . Unele camere digitale conțin accelerometre pentru a determina orientarea fotografiei realizate și, de asemenea, pentru rotirea imaginii curente la vizualizare.

Integritatea dispozitivului

Multe laptopuri au un accelerometru care este folosit pentru a detecta picăturile. Dacă este detectată o cădere, capetele hard diskului sunt parcate pentru a evita pierderea datelor și posibilele deteriorări ale capului sau ale discului prin șocul care rezultă .

Gravimetrie

Un gravimetru sau gravitometru, este un instrument utilizat în gravimetrie pentru măsurarea câmpului gravitațional local . Un gravimetru este un tip de accelerometru, cu excepția faptului că accelerometrele sunt susceptibile la toate vibrațiile, inclusiv zgomotul , care provoacă accelerații oscilatorii. Acest lucru este contracarat în gravimetru prin izolarea integrală a vibrațiilor și procesarea semnalului . Deși principiul esențial al proiectării este același ca și în accelerometre, gravimetrele sunt de obicei proiectate să fie mult mai sensibile decât accelerometrele pentru a măsura modificări foarte mici în greutatea Pământului , de 1 g . În schimb, alte accelerometre sunt deseori proiectate să măsoare 1000 g sau mai mult, iar multe efectuează măsurători multi-axiale. Constrângerile asupra rezoluției temporale sunt de obicei mai mici pentru gravimetre, astfel încât rezoluția poate fi mărită prin procesarea ieșirii cu o „constantă de timp” mai lungă.

Tipuri de accelerometru

Exploatări și probleme de confidențialitate

Datele accelerometrului, care pot fi accesate de aplicații terțe fără permisiunea utilizatorului pe multe dispozitive mobile, au fost folosite pentru a deduce informații bogate despre utilizatori pe baza modelelor de mișcare înregistrate (de exemplu, comportamentul la volan, nivelul de intoxicație, vârsta, sexul, ecranul tactil intrări, locație geografică). Dacă se face fără cunoștința sau consimțământul utilizatorului, aceasta este denumită un atac de inferență . În plus, milioane de smartphone-uri ar putea fi vulnerabile la cracarea software-ului prin accelerometre.

Vezi si

Referințe