Акселерометър - какво е това и защо е необходимо?

Благодарение на развитието на технологичния прогрес, хората имаха възможност да използват достатъчно голям набор от инструменти, докато носеха само един смартфон с тях. Въпреки това, има малък детайл, без който използването на това устройство не би било толкова удобно - акселерометър. Какво е това и защо е толкова важно?

Определение и история

Основната функция на това устройство е да измерва ускорението на наземните превозни средства, самолети, ракети и друго оборудване. За първи път се появява в края на XIX век. Устройството е монтирано на влакове и коли, за да може да се следи скоростта, с която се движат.

Скалата показва всички възможни и максимално допустими стойности за конкретен начин на транспорт. Такава конструкция направи възможно да се предотврати ускоряване и да се предотврати разрушаването на двигателя. Но този помощник имаше един недостатък. Какво е това? Акселерометърът беше изключително тромав. Така след това дизайнът постоянно се променя.

В Русия първите такива устройства вече бяха включени в автомобилите Ford и Mercedes-Benz. Те също така се движеха заедно с локомотиви, произведени в Германия. Имаше само един проблем. Именно тези акселерометри не издържат на студения климат. Ето защо транспортните предприятия в Русия трябваше да разработят свои собствени модели.

вид

Има следните типове акселерометри:

• Капацитивен. Проследява промяната на капацитета между статично и динамично състояние.
• Пиезоелектричен. Устройството работи поради едноименния ефект (в зависимост от налягането на кристалите се появява електрически потенциал).
• Пиезорезистивен. мерки електрическо съпротивление в зависимост от приложеното механично налягане.
• Устройство с ефект на Хол. Измерва промени в напрежението поради промени в магнитното поле около самото устройство.
• Магнитен резистор. Записва промени в магнитното поле. За разлика от предишната, тя измерва съпротивата.
• Устройство за пренос на топлина. В зависимост от ускорението се измерват промените в преноса на топлина.

Ново време

На снимката по-горе можете да видите мобилно приложение, което симулира акселерометър.

Модерната структура на акселерометрите ви позволява да ги свържете с бордовия компютър в коли, влакове, самолети и ракети. Така се получава абсолютна холистична система. Неговата основна задача е да анализира измерването на скоростта на ускорение. Впоследствие на компютъра се дава подходяща команда за настройка на работата, като същевременно се увеличава или намалява скоростта на движение.

В момента използването на акселерометър е надхвърлило транспортната индустрия. Това устройство също започна да се инсталира в мобилни телефони, но в същото време в малко по-различна форма. Става въпрос за съвременните варианти на редуцирания инструмент, които ще бъдат обсъдени по-нататък.

Мобилна индустрия

По-горе се казва, че акселерометърът е устройство, което ви позволява да измервате и регулирате промяната в скоростта на движение на превозните средства. Въпреки това, днес тя може да бъде намерена в мобилните телефони.

Първо устройство

Първото мобилно устройство, което е получило акселерометъра, е Nokia 5500. В такъв малък пакет не е възможно устройството да се използва в оригиналния му вид. Поради това бе решено да се използва миниатюрен чип. Вътре беше инертна маса. Възниква разумен въпрос: каква функция изпълнява първият акселерометър в телефона? Какво беше това? Това, което е изключително популярно в различни фитнес гривни и други устройства, е крачкомер.

Как работи

Общият алгоритъм на работа не е твърде различен от оригиналното устройство. Чипът е изграден на принципа на фиксирана конструкция с прикрепени проводници. Инерционната маса, намираща се вътре, претърпява ускорение, променя местоположението си в пространството. Благодарение на тази промяна, устройството получава данни за всички промени в местоположението. Изходящите от устройството проводници бяха между контактите, като се отчитат показанията на уреда.

Поради изключително малкия размер на всички части на чипа, производството на части се извършва без човешка намеса - само автоматични транспортьори.

Заслужава да се отбележи, че акселерометърът в смартфона е детайл, който ви позволява да запазвате важни данни. Например, когато устройството е в полет (падане или хвърляне), устройството определя това състояние и дава команда да блокира най-крехките части, отговорни за записването на данни. Например, същото се случва и с записващата глава на твърдия диск на лаптопа.

Въпреки това, в модерните джаджи можете да намерите не само акселерометър, но и жироскоп.

Какво е жироскоп?

На снимката по-горе можете да видите роторния жироскоп. Това устройство реагира на промени в ъгъла на наклона спрямо повърхността на Земята. Най-простият пример е Yule. Изобретен е през 1817 година. Неговото предимство е способността за работа в сравнително лоши условия, като:

• ниска видимост;
• наличието на електромагнитни смущения;
• разклащане и много други.

вид

В момента има две основни категории на тези устройства.

Според степента на свобода:

• две степени;
• три етапа.

По принципа на действие:

• оптичен;
• механично.

Първа поява в мобилната индустрия

Първият представител на тази сфера, който получи жироскопичен сензор, беше смартфонът на Apple, iPhone 4. Тази функция позволи на телефона да промени ориентацията си от портрет на пейзаж в зависимост от позицията си в пространството.

Тази иновация беше изключително популярна сред купувачите, и тъй като други производители на мобилни устройства бързо вдигнаха идеята, започвайки инсталирането на този елемент в собствените си телефони. Заслужава да се отбележи, че всички последващи модели на iPhone задължително включват тази функция.

Въпреки това, устройствата на платформата Android не винаги разполагат с жироскопичен сензор. Ето защо, преди да закупите устройство с тази операционна система, трябва да попитате за наличието на жироскоп в устройството. Това може да се направи:

• намиране на списък с характеристики в интернет;
• попитайте консултанта в магазина.

За предпочитане е първата, тъй като консултантите не винаги са наясно с характеристиките на даден модел смартфон.

Как да се определи наличието на жироскопичен сензор в устройството?

Както бе споменато по-горе, можете да се запознаете с характеристиките на телефона на уебсайта на производителя или магазина, който го продава. Най-често присъствието на този елемент е задължително.

Друга възможност е да проверите на видео, което работи на 360 градуса. Ако при преглеждане има функция за завъртане на изображението в която и да е допустима посока, тогава сензорът е налице.

И последната опция - проверете приложението AnTuTu Benchmark. Той провежда пълна диагностика на смартфона и задължително показва наличието на този компонент.

Калибрирайте телефонния акселерометър

Наличието на такъв елемент в модерен смартфон е изключително важно. Тя позволява на устройството да изпълнява редица изключително важни функции:

• въртене на дисплея;
• извършване на действия при разклащане на екрана;
• осигуряване на работата на крачкомера;
• демонстрация на настоящата позиция в пространството.

Следващ пример ще бъде как да се калибрира акселерометърът Xiaomi. Това ръководство е подходящо за мобилни устройства на този производител, както и за много други смартфони на платформата Android. Тя е доста проста и не изисква много време и знания за работа с функциите на телефона. За да стартирате калибрирането на екрана, трябва да изпълните следната последователност от действия:

• изберете меню "настройки";
• отидете на елемента "дисплей";
• Кликнете върху функцията "Калибриране на акселерометъра". След това тя ще настрои правилното изображение на екрана на различни позиции.

резултати

Независимо от факта, че акселерометърът и жироскопът се появяват като устройства за използване в машиностроенето, днес нито един смартфон не може да се счита за завършен, ако тези компоненти липсват. Горните функции правят използването му възможно най-комфортно. Затова, преди да закупите телефон, уверете се, че ги има в списъка на основните му характеристики.