Wanneer u een kompas-app op uw smartphone gebruikt, weet deze op de een of andere manier welke kant de telefoon op wijst. Bij sterrenkijk-apps weet de app op de een of andere manier waar u naar de hemel kijkt om de sterrenbeelden goed weer te geven. Smartphones en andere mobiele technologie identificeren hun oriëntatie met behulp van een versneller, een klein apparaatje dat bestaat uit op assen gebaseerde bewegingsdetectie.
De bewegingssensoren in versnellingsmeters kunnen zelfs worden gebruikt om aardbevingen te detecteren, en kunnen worden gebruikt in medische hulpmiddelen zoals bionische ledematen en andere kunstmatige lichaamsdelen. Verscheidene apparaten, die deel uitmaken van de gekwantificeerde zelfbeweging, maken gebruik van versnellingsmeters.
Een versnellingsmeter is een elektromechanisch apparaat dat wordt gebruikt om versnellingskrachten te meten. Dergelijke krachten kunnen statisch zijn, zoals de continue kracht van de zwaartekracht, of, zoals bij veel mobiele apparaten het geval is, dynamisch om beweging of trillingen waar te nemen.
Versnelling is de meting van de verandering in snelheid, of snelheid gedeeld door tijd. Een auto die bijvoorbeeld in zes seconden van stilstand naar 100 km/uur accelereert, heeft een versnelling van 10 km/uur per seconde (60 gedeeld door 6).
Het doel van de versnellingsmeter
De toepassing van versnellingsmeters strekt zich uit tot meerdere disciplines, zowel academisch als door consumenten gedreven. Zo beschermen versnellingsmeters in laptops de harde schijven tegen beschadiging. Als de laptop tijdens het gebruik plotseling zou vallen, zou de versnellingsmeter de plotselinge vrije val detecteren en de harde schijf onmiddellijk uitschakelen om te voorkomen dat de leeskoppen in de harde-schijfplaat zouden stoten. Zonder dit zouden de twee tegen elkaar stoten en krassen op de platter veroorzaken, met uitgebreide bestands- en leesschade tot gevolg. Accelerometers worden ook in auto’s gebruikt als de industriële methode om auto-ongelukken op te sporen en de airbags vrijwel onmiddellijk te activeren.
In een ander voorbeeld meet een dynamische versnellingsmeter de aantrekkingskracht van de zwaartekracht om de hoek te bepalen waarin een apparaat ten opzichte van de aarde is gekanteld. Door de mate van versnelling te meten, kunnen gebruikers analyseren hoe het apparaat beweegt.
Accelerometers stellen de gebruiker in staat de omgeving van een voorwerp beter te begrijpen. Met dit kleine apparaatje kun je bepalen of een voorwerp zich bergopwaarts beweegt, of het om zal vallen als het nog meer kantelt, of dat het horizontaal vliegt of schuin naar beneden. Zo draaien smartphones hun scherm tussen portret- en landschapsmodus, afhankelijk van hoe je de telefoon kantelt.
Hoe ze werken
Een versneller ziet eruit als een eenvoudige schakeling voor een of ander groter elektronisch apparaat. Ondanks zijn nederige uiterlijk bestaat de versnellingsmeter uit veel verschillende onderdelen en werkt hij op vele manieren, waarvan twee het piëzo-elektrisch effect en de capaciteitsensor zijn. Het piëzo-elektrisch effect is de meest voorkomende vorm van versnellingsmeters en maakt gebruik van microscopische kristalstructuren die onder spanning komen te staan als gevolg van versnellingskrachten. Deze kristallen wekken een spanning op als gevolg van de spanning, en de versnellingsmeter interpreteert de spanning om de snelheid en oriëntatie te bepalen.
De capacitieve versnellingsmeter registreert veranderingen in de capaciteit tussen microstructuren die zich naast het apparaat bevinden. Als een versnellende kracht een van deze structuren beweegt, zal de capaciteit veranderen en zal de versnellingsmeter die capaciteit vertalen naar spanning voor interpretatie.
Accelerometers zijn opgebouwd uit veel verschillende componenten, en kunnen als afzonderlijk apparaat worden gekocht. Er zijn analoge en digitale displays beschikbaar, maar bij de meeste technologische apparaten zijn deze componenten geïntegreerd in de hoofdtechnologie en toegankelijk via de regerende software of het besturingssysteem.
Typische versnellingsmeters bestaan uit meerdere assen, twee om de meeste tweedimensionale bewegingen te bepalen met de optie van een derde voor 3D-positionering. De meeste smartphones maken doorgaans gebruik van modellen met drie assen, terwijl auto’s eenvoudigweg slechts een twee-as gebruiken om het moment van impact te bepalen. De gevoeligheid van deze toestellen is vrij hoog, aangezien zij bedoeld zijn om zelfs zeer minieme verschuivingen in de versnelling te meten. Hoe gevoeliger de versnellingsmeter, hoe gemakkelijker hij versnellingen kan meten.
Accelerometers worden weliswaar actief gebruikt in veel elektronica in de wereld van vandaag, maar zijn ook beschikbaar voor gebruik in aangepaste projecten. Of u nu een ingenieur of tech geek bent, de versnellingsmeter speelt een zeer actieve rol in een breed scala van functionaliteiten. In veel gevallen zult u de aanwezigheid van deze eenvoudige sensor niet opmerken, maar de kans is groot dat u al een apparaat gebruikt dat ermee is uitgerust.
Recent news