Accelerometro: cos'è e perché è necessario?

Grazie allo sviluppo del progresso tecnologico, le persone hanno avuto l'opportunità di utilizzare un set di strumenti sufficientemente ampio, portando con sé un solo smartphone. Tuttavia, vi è un piccolo dettaglio, senza il quale l'uso di questo dispositivo non sarebbe così conveniente - un accelerometro. Che cos'è e perché è così importante?

Definizione e storia

La funzione principale di questo dispositivo è misurare l'accelerazione di veicoli terrestri, aerei, missili e altre attrezzature. Apparve per la prima volta alla fine del XIX secolo. Il dispositivo è stato installato su treni e automobili per essere in grado di tracciare la velocità con cui si muovono.

La scala mostra tutti i valori possibili e massimi consentiti per uno specifico modalità di trasporto. Una tale struttura ha permesso di evitare l'eccesso di velocità e di impedire la distruzione del motore. Ma questo assistente aveva uno svantaggio. Cos'è questo? L'accelerometro era estremamente macchinoso. Quindi in seguito il design è cambiato continuamente.

In Russia, i primi dispositivi del genere erano già inclusi nelle vetture Ford e Mercedes-Benz. Sono anche andati con le locomotive prodotte in Germania. C'era solo un problema. Era che questi accelerometri non potevano resistere al clima freddo. Questo è il motivo per cui le imprese di ingegneria dei trasporti della Russia hanno dovuto sviluppare i propri modelli.

specie

Esistono i seguenti tipi di accelerometri:

• Capacitivo. Tiene traccia del cambio di capacità tra stato statico e dinamico.
• Piezoelettrico. Il dispositivo funziona a causa dell'effetto dello stesso nome (a seconda della pressione sui cristalli, appare il potenziale elettrico).
• Piezoresistivo. misure resistenza elettrica a seconda della pressione meccanica applicata.
• Dispositivo con effetto Hall. Misura le variazioni di tensione dovute a cambiamenti nel campo magnetico attorno al dispositivo stesso.
• Resistenza magnetica. Registra i cambiamenti nel campo magnetico. A differenza del precedente, misura la resistenza.
• Dispositivo di trasferimento di calore. A seconda delle misure di accelerazione, cambiamenti nel trasferimento di calore.

Nuova ora

Nella foto sopra puoi vedere un'applicazione mobile che simula un accelerometro.

La moderna struttura degli accelerometri consente di collegarli con il computer di bordo in auto, treni, aerei e razzi. Quindi, si ottiene un sistema olistico assoluto. Il suo compito principale è analizzare la misurazione del tasso di accelerazione. Successivamente, al computer viene assegnato il comando appropriato per regolare il lavoro, aumentando o diminuendo la velocità di movimento.

Al momento, l'uso del sensore accelerometro è andato oltre l'industria dei trasporti. Questo dispositivo ha anche iniziato ad essere installato nei telefoni cellulari, ma allo stesso tempo in una forma leggermente diversa. Riguarda la variazione moderna dello strumento ridotto che verrà discussa ulteriormente.

Industria mobile

Sopra si diceva che l'accelerometro è un dispositivo che consente di misurare e regolare il cambiamento nella velocità di movimento dei veicoli. Tuttavia, oggi può essere trovato nei telefoni cellulari.

Primo dispositivo

Il primo dispositivo mobile che ha ricevuto l'accelerometro era il Nokia 5500. In un pacchetto così piccolo, non era possibile utilizzare il dispositivo nella sua forma originale. Per questo motivo, è stato deciso di utilizzare un chip in miniatura. Dentro c'era una massa inerte. Si pone una domanda ragionevole: quale funzione ha svolto il primo accelerometro nel telefono? Cos'è stato? Ciò che è estremamente popolare ora in vari braccialetti fitness e altri dispositivi è un contapassi.

Come funziona

L'algoritmo di operazione generale non è troppo diverso dal dispositivo originale. Il chip è stato costruito sul principio di una costruzione fissa con conduttori collegati. La massa inerziale situata all'interno, in fase di accelerazione, cambia la sua posizione nello spazio. Grazie a questo spostamento, il dispositivo riceve i dati su tutte le modifiche di posizione. In uscita dal dispositivo conduttori erano tra i contatti, prendendo letture del contatore.

A causa delle dimensioni estremamente ridotte di tutte le parti del chip, la produzione di parti viene eseguita senza l'intervento umano, solo trasportatori automatizzati.

Vale la pena notare che l'accelerometro nello smartphone è un dettaglio che consente di salvare dati importanti. Ad esempio, quando il dispositivo è in volo (caduta o lancio), il dispositivo determina questo stato e fornisce il comando per bloccare le parti più fragili responsabili della registrazione dei dati. Ad esempio, lo stesso accade con la testina di registrazione di un hard disk di un laptop.

Tuttavia, nei gadget moderni è possibile trovare non solo un accelerometro, ma anche un giroscopio.

Cos'è un giroscopio?

Nella foto sopra puoi vedere il giroscopio del rotore. Questo dispositivo è sensibile ai cambiamenti nell'angolo di inclinazione rispetto alla superficie della Terra. L'esempio più semplice è Yule. Fu inventato nel 1817. Il suo vantaggio era la capacità di lavorare in condizioni abbastanza povere, come ad esempio:

• bassa visibilità;
• la presenza di interferenze elettromagnetiche;
• scuotendo la superficie e molti altri.

specie

Al momento, ci sono due categorie principali di questi dispositivi.

Secondo il grado di libertà:

• due gradi;
• a tre stadi.

Per il principio di azione:

• ottica;
• meccanica.

Prima apparizione nel settore della telefonia mobile

Il primo rappresentante di questa sfera, che ha ricevuto un sensore giroscopico, era lo smartphone Apple, iPhone 4. Questa funzione ha permesso al telefono di cambiare il suo orientamento da verticale a orizzontale, a seconda della sua posizione nello spazio.

Questa innovazione è stata estremamente popolare tra gli acquirenti e perché altri produttori di dispositivi mobili hanno raccolto rapidamente l'idea, avviando l'installazione di questo elemento nei propri telefoni. Vale la pena notare che tutti i successivi modelli di iPhone su base obbligatoria includevano questa funzione.

Tuttavia, i dispositivi sulla piattaforma Android non hanno sempre un sensore giroscopico. Pertanto, prima di acquistare un dispositivo con questo sistema operativo, è necessario informarsi sulla presenza di un giroscopio nel dispositivo. Questo può essere fatto:

• trovare un elenco di caratteristiche su Internet;
• chiedi al consulente nel negozio.

Preferibilmente il primo, poiché i consulenti non sono sempre a conoscenza delle caratteristiche di un particolare modello di smartphone.

Come determinare la presenza del sensore giroscopico nel dispositivo?

Come accennato in precedenza, è possibile conoscere le caratteristiche del telefono sul sito Web del produttore o del negozio che lo vende. Molto spesso, la presenza di questo elemento è indicata su base obbligatoria.

Un'altra opzione è quella di controllare un video che funzioni a 360 gradi. Se, durante la visualizzazione, esiste una funzione di rotazione dell'immagine in qualsiasi direzione consentita, il sensore è presente.

E l'ultima opzione - controlla l'applicazione AnTuTu Benchmark. Effettua una diagnosi completa dello smartphone e indica necessariamente la presenza di questo componente.

Calibrare l'accelerometro del telefono

La presenza di un tale elemento in uno smartphone moderno è estremamente importante. Consente al dispositivo di eseguire una serie di funzioni estremamente importanti:

• rotazione del display;
• eseguire azioni mentre si agita lo schermo;
• assicurare il funzionamento del contapassi;
• dimostrazione dell'attuale posizione nello spazio.

Il prossimo sarà un esempio di come calibrare l'accelerometro Xiaomi. Questo manuale è adatto per dispositivi mobili di questo produttore, così come per molti altri smartphone sulla piattaforma Android. È abbastanza semplice e non richiede molto tempo e conoscenze per lavorare con le funzioni del telefono. Per avviare la calibrazione dello schermo, è necessario eseguire la seguente sequenza di azioni:

• selezionare il menu "Impostazioni";
• vai alla voce "display";
• Fare clic sulla funzione "calibrazione accelerometro". Quindi imposta la corretta visualizzazione dell'immagine sullo schermo in diverse posizioni.

risultati

Nonostante l'accelerometro e il giroscopio appaiano come dispositivi per l'ingegneria, oggi nessuno smartphone può considerarsi completo se mancano questi componenti. Le funzioni di cui sopra rendono il suo utilizzo il più confortevole possibile. Pertanto, prima di acquistare un telefono, assicurarsi di averli nell'elenco delle sue caratteristiche principali.