הטכנולוגיה שמאחורי מד תאוצה

מכשירים רבים, כמו טלפונים חכמים, ציוד כושר ומצלמות מסתמכים על מדי תאוצה כדי לקבוע תנועה וכוון. מד תאוצה משמש להבנה טובה יותר של סביבתו של פריט, שכן הוא מודד תאוצה פיזית ביחס לנפילה חופשית לאורך ממד אחד.

מד תאוצה דינאמי מודד את אמצעי הכבידה למשיכה על מנת לקבוע את הזווית שבה מוטה מכשיר ביחס לכדור הארץ. בדרך כלל מדי תאוצה פועלים על שלושה צירים, שכל אחד מהם נמדד בנפרד, ואלגוריתם מעבד את הנתונים המשמשים את היישום לביצוע פעולה.

מבולבלים? בואו נבין את הטכנולוגיה של מד תאוצה

מדי תאוצה יכולים לאמוד את הכיוון של פריט נייח ביחס למשטח האדמה. מכיוון שאנו יודעים שהרכיב האנכי של ערך האצה של אובייקט נייח חייב להיות גרם אחד, אנו יכולים לחשב את זווית ההטיה של היחידה, ומכאן האובייקט שאליו היא מחוברת, על ידי טריגונומטריה פשוטה.

רוב מדי התאוצה בשוק משתמשים בטכנולוגיה שנקראת התקני מערכות מיקרו אלקטרומכניות. אל הן מערכו או מכשירים קטנים מאוד, שמורכבים ממרכיבי מיקרו שנעים בין 0.001 מילימטר ועד 0.1 מילימטר בגודל.

רכיבים אלו מורכבים מסיליקון, מתכות פולימריות או קרמיקה ליצירת מכשירים אלקטרומכניים שמודדים ערך פיזי, במקרה זה תאוצה.

המבנה של מערכות מיקרו אלקטרומכניות

מכשירים אלקטרומכניים אלה משולבים בדרך כלל במעבד לעיבוד אינטראקציה בקלות עם מערכת המוצר. טכנולוגיית התקני מערכות מיקרו אלקטרומכניות משמשת במכשירים כגון מד תאוצה, גירוסקופ, מגנטומטר, ומכשירי מדידה אחרים.

מד תאוצה מודד תאוצה על ידיד מדידת שינוי הקיבול. למיקרו-מבנה שלו יש שני חלקים, לוחות חיצוניים קבועים ומסה שמחוברת לקפיץ שמאפשר לו לנוע על פי תנועות חיצוניות בכיוון אחד. לכן כאשר האצה לכיוון מסוים מוחלת, שני החלקים יועברו קרוב יותר זה לזה, וישנו את הקיבול ביניהם. שינוי זה בקיבול נמדד ומעובד על ידי המעבד על מנת לייצר את ערך האצה.

מגבלות תאוצה

מד תאוצה מודד תאוצה נכונה, על פי תורת היחסות. זוהי התאוצה הנפוצה על ידי אנשים וחפצים וניתן להגדיר אותה כתאוצה שאובייקט חווה יחסית לנפילה חופשית. מד תאוצה יקבע קריאה של אפס במהלך כל סוג של נפילה חופשית, ולכן לא ניתן להשתמש בו לבד על מנת לסייע בשמירה על מטוסים בכיוון תקין, למשל, והוא משמש בשילוב עם גירוסקופ ומגנטומטר במקרה זה.

מד תאוצה אינו מציין כיוון לרוחב, מכיוון שיש לו רק התייחסות אנכית, כלומר, כיוון כבידה, ולא התייחסות אופקית.

שימושים של מדי תאוצה

מדי תאוצה משמשים בתחומים מרובים, למרות שהשימוש הידוע ביותר שלהם הוא כחיישני כיוון, שנפוצים בטלפונים חכמים וטאבלטים.

מדי תאוצה שמשמשים במחשבים ניידים מגנים על הכונן הקשיח מפני נזק, על ידי איתור נפילה חופשית של מחשב נייד וכיבוי מידי של הכונן הקשיח על מנת למנוע מראשי הקריאה להתנגש בפלטת הכונן הקשיח, מה שעלול להרוס אותו. מדי תאוצה משמשים גם במכוניות כדרך לזהות תאונת דרכים ולפרוס כרית אוויר כמעט מיד.