Comment calibrer Homemade accéléromètres

Votre portable, votre appareil photo , l'airbag de votre voiture --- ont tous accéléromètres . Accéléromètres ont été autour depuis longtemps , mais ce n'est que depuis l'avènement de systèmes micro-électromécaniques (MEMS) qu'ils sont devenus liés aux dispositifs banales . Et c'est une bonne chose qu'ils ont , car ils transforment changements dans le mouvement en signaux électriques dans les applications de sécurité, de plaisir , et la fonction . Mais un accéléromètre n'est d'aucune utilité si vous ne savez pas comment traduire sa sortie électronique dans une mesure de l'accélération . C'est ce que la procédure d'étalonnage est for.Things Vous devez
table de air hockey et une rondelle ou du conseil de moquette et de meubles en plastique curseurs
les fils de signaux de petite poulie de corde
poids
balance ( balance )
enregistreur signal
ruban adhésif double face ou colle de caoutchouc
programme de feuille de calcul , ou l'équivalent de l'accéléromètre .
Afficher Instructions
1

Fixez l'accéléromètre de la rondelle de hockey de l'air . Utilisez du ruban adhésif double face ou colle de caoutchouc , ou une autre méthode de fixation temporaire . Peser l'ensemble terminé et enregistrer la lecture . Si vous utilisez une carte de moquette à la place d'une table de hockey sur air , fixez l'accéléromètre pour un petit protecteur de plancher en plastique --- le genre mis sous les pieds des meubles lourds . A titre d'illustration , supposons que la masse de votre ensemble terminé est de 60 g .
2

Fixez une extrémité de la chaîne à la rondelle de hockey de l'air ou des meubles curseur . Placez la chaîne de sorte qu'il s'aligne avec un axe de l'accéléromètre .
3

Connecter les fils de signal de l'accéléromètre et de l'enregistreur de signal .
4

Mettez la rondelle de hockey sur un bord de la table de hockey sur air ou du conseil de moquette , et couper la chaîne de sorte qu'il est assez long pour accrocher sur le bord opposé de la partie la plus éloignée de la table ou du conseil . Placez la poulie à ce bord de la table et de la voie de la chaîne sur la poulie .
5

Maintenez la rondelle de hockey ou des meubles curseur tout en attachant un poids à la chaîne . Si vous utilisez une table de hockey sur air , allumez-le . Lâchez la rondelle de hockey ou des meubles curseur . Marcher à côté de la table, portant les fils de sorte qu'ils n'influencent pas la motion de l'accéléromètre . A titre d'illustration , supposons que votre poids est de 200 g .
6

Calculer l'accélération . La force est fournie par la masse tombante , et est égal à m1 multiplié par g dans la direction vers le bas , où m1 est la masse du poids de la chaîne , et g est l'accélération due à la gravité , de 9,8 m /s ^ 2 . La force accélère la masse entière , qui, par la masse de la rondelle , m2 , et le poids sur la corde, m1 , si l'accélération finale est donnée par : Photos

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

Pour le problème exemple , l'accélération est

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

Laissez la rondelle commencer , puis enregistrez la lecture de l'accéléromètre avant que la rondelle frappe le côté opposé ou le poids touche le sol . Recommencer la mesure avec le même poids à plusieurs reprises . Enregistrer la sortie moyenne de votre accéléromètre . Pour cet exemple , supposons que la moyenne était de 445 millivolts .
8

Répéter les mesures des étapes 4, 5, et 6 à l'aide de deux ou trois poids supplémentaires . Par exemple, supposons que vous avez utilisé des poids de 100 , 300 et 500 g , et valeurs mesurées de 370 480 , et 515 mV . Les accélérations des masses de 100 , 300 et 500 g sont 6.1 , 8.2 , et 8.8 m /s au carré .
9

Calculer l'équation d'étalonnage pour votre accéléromètre . Vous cherchez une équation qui est de la forme : x = sortie accélération échelle + décalage . Vous pouvez exécuter une analyse de régression linéaire à la main , avec un tableur ou d'un programme d'analyse de données dédié . Le programme d'analyse de régression est plus précis que d'une équation basée uniquement sur un couple de points de données que vous avez recueillies . Les données de cet exemple se traduit par une équation d'accélération = 0,018 m /sec ^ 2/mV x sortie - 0,58 m /s ^ 2 . Cette équation d'étalonnage vous permet de convertir de la sortie de l'accéléromètre à l'accélération .