Accelerometer vibration sensoe discrip.pptx

Accelerometer

1. Accelerometer prof: dr . Hassani NajafAbadi Farnaz Jahangirnia

2. مقدمه شتاب سنج حسگری می‌باشد که شتاب مکانیکی را به سیگنال الکتریکی متناسب با آن تبدیل می‌کند. شتاب نرخ تغییرات سرعت در واحد زمان می‌باشد که می‌تواند ثابت (شتاب استاتیک) یا متغیر (شتاب دینامیک) و یا گذرا باشد. شتاب‌سنج دارای مدل‌های یک‌محوری و چندمحوری است که می‌توانند اندازه و جهت شتاب را به‌عنوان یک کمیت برداری اندازه گیری کندند. هنگامی که شتاب‌سنج با شتابی حرکت می‌کند، جسم به اندازه‌ای جابجا می‌شود که نیروی وارد شده از فنر به جسم، جسم را با شتابی برابر شتاب بدنهٔ شتاب‌سنج حرکت دهد. سپس با اندازه‌گیری میزان جابجایی مقدار شتاب اندازه‌گیری می‌شود . شتاب‌سنج‌های جدید معمولاً بر پایهٔ میکروالکترومکانیکی هستند.

3. کاربرد 1.مهندسی 2.زیست شناسی 3.صنعت 4.پزشکی 5.ساختمان سازی 6.سیستم ناوبری 7.حمل و نقل 8.جهت یابی 9.سنجش جاذبه شتاب سنج معمولی دو محوره جهت گرانش را در هواپیما ، تلفن هوشمند ، اتومبیل یا سایر وسایل به کاربران می دهد . در سیستم ناوبری هواپیما ها و موشک ها از شتاب سنج های بسیار حساس استفاده میشود و در هواپیما های بدون سرنشین شتاب سنج ها به ثبات پرواز کمک میکنند. از شتاب سنج میتوان برای اندازه گیری لرزش در اتومبیل ها،ماشین ها،ساختمان ها،تاسیسات ایمنی و نظارت بر سلامت ماشین آلات استفاده کرد.

4. در مقاطع خاصی از پرواز ممکن است به هواپیما زیادی وارد شود و چون هرهواپیما حداکثر g معینی را میتواند تحمل کند تجاوز از این حد g میتواند خطرناک باشد از اینرو در هواپیما های جنگنده این نشان دهنده نصب میشود تا خلبان از حداکثر مجاز تجاوز ننماید. g

5. انواع شتاب سنج شتاب سنج خازنی شتاب سنج پیزوالکتریک شتاب سنج پیزومقاومتی شتاب سنج تونلی شتاب سنج حرارتی شتاب سنج نوری شتاب سنج رزونانسی

6. شتاب سنج خازنی شتاب‌سنج خازنی بر مبنای تغییرات خازن متغیر کار می‌کنند. وقتی شتاب، صفحات خازن را جابجا می‌کند، یک تغییر قابل اندازه‌گیری در ظرفیت خازن رخ می‌دهد. پاسخ شتاب‌سنج‌های خازنی از نوع DC است، یعنی هم شتاب استاتیک هم شتاب دینامیک را می‌توان اندازه‌گیری کرد از این حسگرها برای اندازه‌گیری ارتعاشات فرکانس پایین و شتاب حالت برخی از مزایای شتاب‌سنج خازنی شامل دقت بالا، حساسیت بالا، پاسخ مناسب به ورودی ثابت، عملکرد مناسب در برابر نویز، تغییر کم پارامترهای این شتاب‌سنج‌ها در طول زمان، حساسیت عرضی کم، حساسیت دمایی کم، افت توان پایین، اعمال نیروی فیدبک و سادگی ساختار مکانیکی آنها می‌باشد.پایدار استفاده می‌شود.

7. شتاب سنج پیزوالکتریک شناب سنج پیزوالکتریک از اثر پیزوالکترونیک (که در مواد خاصی وجود دارد) برای اندازه گیری پارامترهای دینامیکی سیستم‌های مکانیکی (از قبیل شتاب، نوسان و لرزه‌های مکانیکی) استفاده می‌کند. همانند سایر سنسورهای مبدل یک شتاب سنج پیزو الکترونیک نیز نوعی از انرژی را به نوع دیگری تبدیل کرده و یک سیگنال الکتریکی متناسب با مقدار، ویژگی یا حالتی که می‌خواهیم اندازه‌گیری کنیم، به ما می‌دهد .

8. شتاب سنج تونلی در شتاب سنج تونلی از پدیده تونل زنی الکترون برای اندازه‌گیری شتاب استفاده می‌شود. شتاب‌سنج تونلی شامل یک شکاف بسیار کم بین نوک تیز و یک صفحه الکترود است (کمتر از ۱۰ نانومتر). با اعمال شتاب جرم جابجا می‌شود و فاصله دو هادی از هم کمتر می‌شود. کمتر شدن این فاصله منجر به تونل زدن الکترون می‌شود و جریان عبوری را تغییر می‌دهد. با تغییرات جریان عبوری از دو الکترود با فاصله خیلی نزدیک از هم، جریان را اندازه‌گیری می‌کنند. رابطه جریان و فاصله دو الکترود از هم به صورت نمایی است که منجر به تغییرات زیاد جریان می‌شود. این مکانیزم اندازه‌گیری بسیار حساس می‌باشد. شتاب‌سنج تونلی غیرخطی است و کاملاً وابسته به اندازه شکاف می‌باشد؛ بنابراین نیاز به یک سیستم کنترلی حلقه بسته برای اندازه‌گیری فاصله است. نقطه ضعف دیگر شتاب‌سنج تونلی وابسته بودن آن به دما می‌باشد.