Din mobiltelefon, kameran , krockkudden i bilen — alla har accelerometrar . Accelerometrar har funnits länge , men det är bara sedan tillkomsten av mikroelektromekaniska system (MEMS) att de har blivit fäst vid vardagliga enheter . Och det är en bra sak de har , eftersom de omvandlar förändringar i rörelse till elektriska signaler i applikationer för säkerhet , roligt och funktion . Men en accelerometer är till någon nytta om du inte vet hur man översätter sin elektroniska produktionen i en mätning av acceleration . Det är vad en kalibrering är for.Things Du behöver
Air hockey bord och puck eller heltäckningsmatta ombord och plastmöblersliders
String
Liten remskiva
Signal kablar
Vikter
Balans ( våg ) katalog Signal inspelare
Dubbelhäftande tejp eller klister
Accelerometer
kalkylbladsprogram, eller motsvarande .
Visa fler Instruktioner
1
Bifoga accelerometern till air hockey puck . Använd dubbelhäftande tejp eller klister , eller ett annat tillfälligt fästmetod . Väg den färdig montering och registrerar mätvärdet . Om du använder en matta ombord i stället för en air hockey bord , fästa accelerometern till en liten plast golvskydd— den typ sätta under tunga möbler ben . I illustrativt syfte , antar massan av ditt färdiga monteringen är 60 g. .
2
Fäst ena änden av snöret till air hockey puck eller reglaget möbler . Placera strängen så att den ställer upp med en axel av accelerometern . Addera 3
Anslut signalkablarnatill accelerometern och signal brännaren .
4
Sätt hockey puck på en kant av air hockey bord eller heltäckningsmatta ombord, och skär strängen så att den är tillräckligt lång för att hänga över den motsatta kanten av den yttersta sidan av bordet eller kartong. Placera skivan på den kanten av bordet och dra snöret över trissan .
5
Håll reglaget hockeypuck eller möbler samtidigt fästa en vikt på strängen . Om du använder en air hockey bord , slå på den. Släpp hockeypuck eller reglaget möbler . Gå bredvid tabellen , bärande trådarna så att de inte påverkar rörelsen hos accelerometern. För illustrationsändamål , antag din vikt är 200 g. .
6
Beräkna accelerationen. Den kraft som tillförs av den fallande vikten , och är lika med M1 multipliceras med g i riktning nedåt , där m1 är massan av den tyngd på strängen , och g är tyngdaccelerationen , 9,8 m /s ^ 2 . Kraften accelererar hela ansluten massa , vilket är massan av pucken , m2 , och vikten på strängen , m1 , så den slutliga accelerationen ges av:
a = ( m1 /( m1 + m2 ) ) x g. .
för exemplet problemet , är accelerationen
a = ( 200 /( 200 +60 ) ) x 9,8 m /s ^ 2 = 7,5 m /s ^ 2 .
7
Låt pucken komma igång , sedan spela in avläsningen från accelerometern innan pucken träffar den motsatta sidan eller vikten träffar golvet . Upprepa mätningen med samma vikt flera gånger. Spela den genomsnittliga produktionen från din accelerometer . I det här exemplet antar medelvärdet var 445 millivolt .
8
Upprepa mätningarna från steg 4 , 5 och 6 med två eller tre extravikter . Till exempel , anta att du använde vikter på 100 , 300 och 500 g , och uppmätta värden av 370 , 480 och 515 mV . De accelerationer för den stora massan av 100 , 300 och 500 g är 6,1 , 8,2 och 8,8 m /s kvadrat .
9
Beräkna kalibreringsekvationen för din accelerometer . Du söker en ekvation som har formen : output = skal x acceleration + offset . Du kan köra en linjär regressionsanalys för hand , med ett kalkylprogram , eller med en dedikerad dataanalysprogrammet. Den regressionsanalys programmet är mer exakt än en ekvation som enbart bygger på ett par av de datapunkter som du har samlat . Data från detta exempel resulterar i en ekvation av acceleration = 0,018 m /sek ^ 2/mV x utgång – 0,58 m /s ^ 2 . Denna kalibreringsekvationen kan du konvertera från accelerometern utgång till acceleration . Addera