Lorsque vous utilisez une application de boussole sur votre smartphone, elle sait en quelque sorte dans quelle direction le téléphone pointe. Avec les applications d’observation des étoiles, elle sait en quelque sorte où dans le ciel vous regardez pour afficher correctement les constellations. Les smartphones et autres technologies mobiles identifient leur orientation grâce à l’utilisation d’un accélérateur, un petit dispositif composé de capteurs de mouvement basés sur les axes.
Les capteurs de mouvement des accéléromètres peuvent même être utilisés pour détecter les tremblements de terre, et peuvent par être utilisés dans des dispositifs médicaux tels que les membres bioniques et autres parties du corps artificielles. Plusieurs dispositifs, faisant partie du mouvement quantified self, utilisent des accéléromètres.
Un accéléromètre est un dispositif électromécanique utilisé pour mesurer les forces d’accélération. Ces forces peuvent être statiques, comme la force continue de la gravité ou, comme c’est le cas pour de nombreux appareils mobiles, dynamiques pour détecter les mouvements ou les vibrations.
L’accélération est la mesure du changement de vitesse, ou de la vitesse divisée par le temps. Par exemple, on détermine qu’une voiture qui accélère de l’arrêt à 60 mph en six secondes a une accélération de 10 mph par seconde (60 divisé par 6).
Le but de l’accéléromètre
L’application des accéléromètres s’étend à de multiples disciplines, tant académiques que grand public. Par exemple, les accéléromètres des ordinateurs portables protègent les disques durs contre les dommages. Si l’ordinateur portable devait soudainement tomber alors qu’il est en cours d’utilisation, l’accéléromètre détecterait la chute libre soudaine et éteindrait immédiatement le disque dur pour éviter de heurter les têtes de lecture dans le plateau du disque dur. Sans cela, les deux têtes se heurteraient et provoqueraient des rayures sur le plateau, ce qui endommagerait considérablement les fichiers et la lecture. Les accéléromètres sont de même utilisés dans les voitures comme moyen de méthode de l’industrie pour détecter les accidents de voiture et déployer les airbags presque instantanément.
Dans un autre exemple, un accéléromètre dynamique mesure la traction gravitationnelle pour déterminer l’angle auquel un appareil est incliné par rapport à la Terre. En détectant la quantité d’accélération, les utilisateurs analysent comment l’appareil se déplace.
Les accéléromètres permettent à l’utilisateur de mieux comprendre l’environnement d’un objet. Grâce à ce petit appareil, vous pouvez déterminer si un objet se déplace en montée, s’il va tomber s’il s’incline davantage, ou s’il vole horizontalement ou s’il s’incline vers le bas. Par exemple, les smartphones font pivoter leur écran entre le mode portrait et le mode paysage en fonction de la façon dont vous inclinez le téléphone.
Comment ils fonctionnent
Un accélérateur ressemble à un simple circuit pour quelque appareil électronique plus grand. Malgré son apparence humble, l’accéléromètre se compose de nombreuses pièces différentes et fonctionne de plusieurs façons, dont deux sont l’effet piézoélectrique et le capteur de capacité. L’effet piézoélectrique est la forme la plus courante d’accéléromètre et utilise des structures cristallines microscopiques qui sont soumises à une tension en raison des forces d’accélération. Ces cristaux créent une tension à partir de la contrainte, et l’accéléromètre interprète la tension pour déterminer la vitesse et l’orientation.
L’accéléromètre capacitif détecte les changements de capacité entre les microstructures situées à côté de l’appareil. Si une force d’accélération déplace l’une de ces structures, la capacité changera et l’accéléromètre traduira cette capacité en tension pour l’interprétation.
Les accéléromètres sont constitués de nombreux composants différents, et peuvent être achetés comme un dispositif séparé. Des écrans analogiques et numériques sont disponibles, bien que pour la plupart des appareils technologiques, ces composants soient intégrés dans la technologie principale et accessibles à l’aide du logiciel ou du système d’exploitation régissant.
Les accéléromètres typiques sont constitués de plusieurs axes, deux pour déterminer la plupart des mouvements bidimensionnels avec l’option d’un troisième pour le positionnement 3D. La plupart des smartphones font généralement appel à des modèles à trois axes, tandis que les voitures n’utilisent simplement qu’un axe double pour déterminer le moment de l’impact. La sensibilité de ces dispositifs est assez élevée car ils sont destinés à mesurer des variations d’accélération même infimes. Plus l’accéléromètre est sensible, plus il peut mesurer facilement l’accélération.
Les accéléromètres, bien qu’activement utilisés dans de nombreux appareils électroniques du monde actuel, sont également disponibles pour être utilisés dans des projets personnalisés. Que vous soyez un ingénieur ou un geek de la technologie, l’accéléromètre joue un rôle très actif dans un large éventail de fonctionnalités. Dans de nombreux cas, vous ne remarquerez peut-être pas la présence de ce simple capteur, mais il y a de fortes chances que vous utilisiez déjà un appareil qui en est équipé.
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