Sådan Kalibrer Hjemmelavet Accelerometre

Din mobiltelefon, dit kamera, airbag i bilen --- har alle accelerometre. Accelerometre har eksisteret i lang tid, men det er kun siden indførelsen af ​​microelectromechanical systemer (MEMS) , at de er blevet knyttet til verdslige enheder. Og det er en god ting, de har , fordi de konvertere ændringer i bevægelse til elektriske signaler i applikationer til sikkerhed , sjov og funktion. Men et accelerometer er til nogen nytte , hvis du ikke ved, hvordan til at omsætte sine elektroniske output i en måling af acceleration. Det er, hvad en kalibreringen for.Things du har brug
Air hockey bord og pucken eller tæppebelagt bord og plast møbler skyderne
String
den lille remskive
Signaltråde
Vægte hoteltilbud Balance (vejer skala )
Signal optager
dobbeltsidet tape eller gummi cement
Accelerometer
regneark program eller tilsvarende.
Vis Flere Instruktioner
1

Vedhæft accelerometer til luft hockey puck . Brug dobbeltklæbende tape eller gummi cement , eller en anden midlertidig fastgørelse metode. Den færdige montage vejes og registrere læsning. Hvis du bruger en tæppebelagt bord i stedet for en air hockey bord , vedhæfte accelerometer til en lille plastik gulv protektor --- den slags sat under tunge møbler ben . Med henblik på illustration , antager massen af ​​din udfyldte forsamling er 60 g .
2

Sæt den ene ende af snoren til air hockey pucken eller skyderen møbler. Placér snoren, så det flugter med den ene akse accelerometer.
3

Slut signal ledninger til accelerometer og til signalet optageren.
4

Sæt hockey puck ved en kant af den airhockey bord eller tæppebelagt bord, og klippe snoren , så den er lang nok til at hænge ud over den modsatte kant af den længst side af bordet eller bestyrelsen . Placer trisse på den kant af bordet og rute snoren over remskiven .
5

Hold hockey puck eller møbler skyderen , mens du fastgør en vægt på strengen. Hvis du bruger en air hockey bord, tænde den. Slip hockey puck eller skyderen møbler. Gå ud til bordet, der bærer ledningerne , så de ikke påvirker bevægelsen af ​​accelerometer. Med henblik på illustration , at din vægt er 200 gram.
6

Beregn acceleration. Kraften leveres af faldende vægt , og er lig med m1 ganget med g i nedadgående retning , hvor m1 er massen af vægten på strengen , og g er tyngdeaccelerationen , 9,8 m /s ^ 2 . Den kraft accelererer hele tilsluttet masse, hvilket er massen af ​​pucken , m2 , og vægten på strengen , m1 , så den endelige acceleration er givet ved:

a = ( m1 /(m1 + m2 ) ) x g. .

for eksempel problemet , accelerationen er

en = ( 200 /(200 +60 ) ) x 9,8 m /s ^ 2 = 7,5 m /s ^ 2 .
7.

Lad pucken komme i gang, derefter optage aflæsningen fra accelerometeret før pucken rammer den modsatte side eller vægten rammer gulvet . Gentag målingen med samme vægt flere gange. Optag den gennemsnitlige output fra din accelerometer. I dette eksempel antager gennemsnittet var 445 millivolt .
8

Gentag målinger trin 4, 5 og 6 ved brug af yderligere to eller tre lodder. For eksempel antage, at du brugte vægte på 100 , 300 og 500 g , og målte aflæsninger af 370 , 480 og 515 mV . Accelerationerne for masserne af 100 , 300, og 500 g er 6,1 , 8,2 , og 8,8 m /s potens.
9.

Beregn kalibreringsligningen for din accelerometer. Du er på udkig efter en ligning, der er af formen : output = skala x acceleration + offset. Du kan køre en lineær regressionsanalyse i hånden, med et regneark program , eller med en dedikeret dataanalyse program . Regressionsanalysen program er mere præcis end en ligning baseret udelukkende på et par af de datapunkter , du har indsamlet. Dataene fra dette eksempel resulterer i en ligning af acceleration = 0,018 m /sek ^ 2/mV x udgang - 0,58 m /s ^ 2 . Denne kalibrering ligning giver dig mulighed for at konvertere fra accelerometer output til acceleration .
Hoteltilbud