Πώς να βαθμονομείται Σπιτική Accelerometers

κινητό σας , φωτογραφική μηχανή σας , ο αερόσακος του αυτοκινήτου σας --- όλα έχουν επιταχυνσιόμετρα . Επιταχυνσιόμετρα έχουν εδώ και πολύ καιρό , αλλά αυτό είναι μόνο μετά την έλευση του microelectromechanical συστημάτων ( MEMS ) που έχουν γίνει συνδέονται με εγκόσμια συσκευές . Και αυτό είναι ένα καλό πράγμα που έχουν , επειδή μετατρέπουν τις αλλαγές στην κίνηση σε ηλεκτρικά σήματα σε εφαρμογές για την ασφάλεια , τη διασκέδαση , και τη λειτουργία . Όμως, ένα επιταχυνσιόμετρο είναι άχρηστο αν δεν ξέρετε πώς να μεταφράσει ηλεκτρονική παραγωγή της σε μια μέτρηση της επιτάχυνσης . Αυτό είναι ό, τι μια διαδικασία βαθμονόμησης είναι for.Things Θα πρέπει
πίνακα Air hockey και ξωτικό ή μοκέτα του σκάφους και πλαστικά έπιπλα ρυθμιστικά
String
Μικρές τροχαλία
καλώδια σήματος
Βάρη
Υπόλοιπο ( ζυγαριά )
εγγραφής σήματος
ταινία διπλής όψεως ή τσιμέντο καουτσούκ
επιταχυνσιόμετρο
πρόγραμμα υπολογιστικού φύλλου , ή ισοδύναμο .
Η Εμφάνιση Περισσότερες οδηγίες
Η 1

Συνδέστε το επιταχυνσιόμετρο για να το ξωτικό χόκεϊ αέρα . Χρησιμοποιήστε ταινία διπλής όψεως ή τσιμέντο καουτσούκ , ή άλλη μέθοδο προσωρινή κατάσχεση . Ζυγίστε την ολοκληρώσει τη συναρμολόγηση και καταγράψτε την ένδειξη . Εάν χρησιμοποιείτε μια μοκέτα σκάφους, αντί της έναν πίνακα χόκεϊ αέρα , συνδέστε το επιταχυνσιόμετρο σε ένα μικρό πλαστικό προστατευτικό δάπεδο --- το είδος που κάτω από τη βαριά πόδια επίπλων . Για σκοπούς απεικόνισης , ας υποθέσουμε ότι η μάζα του ολοκληρωμένου συγκροτήματος σας είναι 60 g . 2

Συνδέστε το ένα άκρο του string για να το ξωτικό χόκεϊ αέρα ή το ρυθμιστικό έπιπλα . Τοποθετήστε το κορδόνι έτσι ώστε να ευθυγραμμιστεί με έναν άξονα επιταχυνσιόμετρο .
Εικόνων 3

Συνδέστε τα καλώδια σήματος με το επιταχυνσιόμετρο και στη συσκευή του σήματος .
Η 4

Βάλτε το ξωτικό χόκεϊ στη μία άκρη του πίνακα χόκεϊ αέρα ή μοκέτα του σκάφους , και κόψτε το κορδόνι έτσι ώστε να είναι αρκετά μεγάλη ώστε να κρέμονται πάνω από το αντίθετο άκρο του πλέον πλευρά του τραπεζιού ή του σκάφους . Τοποθετήστε την τροχαλία εκείνη την άκρη του τραπεζιού και τη διαδρομή το κορδόνι πάνω από την τροχαλία .
5

Κρατήστε το χόκεϊ ξωτικό ή έπιπλα slider ενώ τοποθετείτε ένα βάρος στο κορδόνι . Εάν χρησιμοποιείτε έναν πίνακα χόκεϊ αέρα , να το ενεργοποιήσετε. Αφήστε το ξωτικό χόκεϊ ή το ρυθμιστικό έπιπλα . Πόδια δίπλα στον πίνακα , που φέρει τα σύρματα έτσι ώστε να μην επηρεάζουν την κίνηση του επιταχυνσιόμετρο . Για σκοπούς απεικόνισης , να αναλάβει το βάρος σας είναι 200 g .
Η 6

Υπολογίστε την επιτάχυνση . Η δύναμη που παρέχεται από την πτώση του βάρους , και είναι ίση με το Μ1 πολλαπλασιάζεται με g στην κατεύθυνση προς τα κάτω , όπου m1 είναι η μάζα του βάρους στην string, και g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας , 9,8 m /s ^ 2 . Η δύναμη επιταχύνει το σύνολο συνδεδεμένη μάζα, η οποία είναι η μάζα του ξωτικό , m2 , και το βάρος της χορδής , m1 , έτσι ώστε η τελική επιτάχυνση δίνεται από :

α = ( m1 /(m1 + m2 ) ) x g .

Για το πρόβλημα παράδειγμα , η επιτάχυνση είναι

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

Αφήστε το ξωτικό να ξεκινήσετε και, στη συνέχεια καταγράφει την ανάγνωση από το επιταχυνσιόμετρο , πριν ο δίσκος χτυπά την αντίθετη πλευρά ή το βάρος χτυπά το πάτωμα . Επαναλάβετε τη μέτρηση με το ίδιο βάρος πολλές φορές . Καταγράφεται η μέση απόδοση από τα επιταχυνσιόμετρο σας . Για αυτό το παράδειγμα , ας υποθέσουμε ότι ο μέσος όρος ήταν 445 mv.
8

Επαναλάβετε τις μετρήσεις της βήματα 4 , 5 και 6, με τη χρήση δύο ή τρία πρόσθετα βάρη . Για παράδειγμα , ας υποθέσουμε ότι έχετε χρησιμοποιήσει βάρη 100 , 300 , και 500 g , και μετρήθηκαν αναγνώσεις των 370 , 480 , και 515 mV . Οι επιταχύνσεις για τις μάζες των 100 , 300 , και 500 g είναι 6.1 , 8.2 , και 8.8 m /s τετράγωνο .
Η 9

Υπολογίστε την εξίσωση βαθμονόμησης για επιταχυνσιόμετρο σας . Ψάχνετε για μια εξίσωση η οποία είναι της μορφής : output = κλίμακα x επιτάχυνση + offset . Μπορείτε να εκτελέσετε μια ανάλυση γραμμικής παλινδρόμησης με το χέρι , με ένα πρόγραμμα υπολογιστικών φύλλων , ή με ένα πρόγραμμα αφιερωμένο ανάλυση των δεδομένων . Το πρόγραμμα ανάλυσης παλινδρόμησης είναι πιο ακριβή από μια εξίσωση που βασίζεται αποκλειστικά και μόνο σε ένα ζευγάρι από τα σημεία δεδομένων που έχετε συλλέξει . Τα δεδομένα από αυτό το παράδειγμα οδηγεί σε μια εξίσωση της επιτάχυνσης = 0.018 m /sec ^ χ 2/mV έξοδος - 0,58 m /s ^ 2 . Αυτή η εξίσωση βαθμονόμησης σας επιτρέπει να μετατρέψετε από έξοδο επιταχυνσιόμετρο την επιτάχυνση.
Η
εικόνων