Тактильні давачі
Провідна піна та два електроди
Опір давача – нелінійна функція сили (рис. 6.13)
Зміна опору є досить велика
Давач нечутливий до шуму та легко інтегрується
Можуть використовувати постійний чи змінний струм, а також мати різні розміри
Група давачів може бути побудована х використанням одного великого електроду з одного боку плівки та групи електродів з іншого
Акселерометри
За другим законом Ньютона (F = ma), давач може вимірювати прискорення простим виміром сили, що діє на нього
В стані спокою прискорення рівне нулеві, та сила, що діє на масу, також рівна нулеві
При прикладенні прискорення, сила, що діє на
масу, пропорційна йому
Ця сила може бути виміряна будь-яким підходящим методом, проте, найкращим прямим методом є тензодавач
Акселерометри
Інші методи вимірювання прискорення
Магнітні та електростатичні (ємнісні) методи використовуються найчастіше
Відстань між масою та фіксованою поверхнею
утворює конденсатор
Магнітний давач вимірює поле магнітної маси. Чим більше прискорення, тим ближце підсувається магніт
до фіксованої поверхні, відповідно, сильнішає магнітне поле.
Давачі, використані в главі 5 для вимірювання позиції,
тепер можуть застосовуватися як акселерометри
Акселерометри - принцип
Матоди вимірювання прискорення починаються з
механічної моделі (рис. 6.14).
Маса, що рухається під впливом сил, має силу
протидії (приужина) та демпфуючу силу (коефіціїєт
затухання коливань)
Акселерометри - принципи
В цих умовах, припускаючи, що маса може рухатися
тільки в одному напрямку (по горизнтальній осі), другий закон Ньюнона можна записати як:
ma = kx bdxdt
Маса змщується на відстань x під дією прискорення, k – коефіцієнт пружності, b – коефіцієнт затухання.
Вимір відстані x дає уявлення про прискорення a.
Акселерометри - принципи
Таким чином, для ефективного давача прискорення достатньо компонента, що буже рухатися під впливои прискорення відносно нерухомго компонента
Зміщення рухомого компонента вимірюється та дозволяє визначити прискорення
Ємнісні акселерометри
Одна пластина конденсатора фіксована та
закріплена на тілі давача
Друга пластина (як інерційна маса) закріплена пружно на “пружині”
Три основні конфігурації показані на рис. 6.15.
Сила пружності забезпечується пружинами (рис. 6.15a,c) або закріпленим кінцем
кронштейна (Figure 6.15b).
Ємнісні акселерометри
Ємнісні акселерометри
На рис. 6.15a та 6.15b, відстань між пластинами
змінюється під впливом прискорення
На рис. 6.15c, ефективна площа пластин змінюється
при постійній відстані між ними
В кожному випадку, прискорення збільшує чи зменшує ємність в залежності від напрямку
Практично ці пластини повинні бути захищені від
дотику одна до одної
Механізм затухання повинен бути застосований для того, щоб пружини чи кронштейн не коливалися
