Cómo calibrar caseras Acelerómetros

Su teléfono móvil , la cámara , la bolsa de aire en su coche --- todos tienen acelerómetros . Los acelerómetros han existido por mucho tiempo , pero es sólo desde el advenimiento de sistemas microelectromecánicos ( MEMS ) que se han convertido unida a dispositivos mundanas . Y es una buena cosa que tienen , porque convierten los cambios en el movimiento en señales eléctricas en aplicaciones para la seguridad , la diversión , y la función. Pero un acelerómetro no sirve de nada si usted no sabe cómo traducir su salida electrónica en una medición de la aceleración. Eso es lo que un procedimiento de calibración es for.Things que necesitará
mesa de hockey de aire y el disco o la placa de moqueta y muebles de plástico deslizadores
Cadena
polea pequeña
cables de señal
Pesos
Equilibrio ( báscula )
grabadora señal
cinta o goma de cemento de doble cara
Acelerómetro
programa de hoja de cálculo o equivalente.
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Conecte el acelerómetro para el disco de hockey de aire . Use cinta adhesiva de doble cara o pegamento de caucho , u otro método de unión temporal. Pesar el conjunto terminado y registre la lectura . Si se utiliza un tablero alfombrado en lugar de una mesa de hockey de aire , coloque el acelerómetro para un pequeño protector de piso de plástico --- el tipo sometido a patas de los muebles pesados ​​. Para fines de ilustración , supongamos que la masa de su ensamblaje completo es de 60 g .
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Coloque un extremo de la cadena en el disco de hockey de aire o muebles slider . Coloque la cadena para que se alinee con uno de los ejes del acelerómetro .
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Conectar cables de señal al acelerómetro y al grabador de señales.
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Coloque el disco de hockey en un borde de la mesa de hockey de aire o la junta de moqueta , y cortar la cadena para que sea lo suficientemente largo para colgar sobre el borde opuesto de la parte más alejada de la mesa o tablero . Coloque la polea en el borde de la mesa y la ruta de la cadena sobre la polea .
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Mantenga el control deslizante disco de hockey o los muebles mientras se coloca un peso a la cuerda . Si se usa una mesa de hockey de aire , vuelva a encenderlo . Suelte el disco de hockey o los muebles slider . Caminar junto a la mesa , llevando los cables de manera que no influyen en el movimiento del acelerómetro. Para fines de ilustración , suponga que su peso es de 200 g .
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Calcular la aceleración. La fuerza es suministrada por el peso que cae , y es igual a M1 multiplicado por g en la dirección hacia abajo , donde m1 es la masa del peso en la cuerda , y g es la aceleración debida a la gravedad, 9,8 m /s ^ 2 . La fuerza acelera toda la masa conectado , que es la masa de la pastilla , m2 , y el peso de la cuerda , m1 , por lo que la aceleración final está dada por:

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

En el problema de ejemplo , la aceleración es

a = ( 200 /( 200 + 60 ) ) x 9,8 m /s ^ 2 = 7,5 m /s ^ 2 .
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Que el puck empezar , a continuación, registre la lectura del acelerómetro antes del puck golpea el lado opuesto o el peso golpea el suelo . Repita la medición con el mismo peso varias veces . Registre la producción media de su acelerómetro . Para este ejemplo , suponga que el promedio fue de 445 milivoltios .
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Repetir las mediciones de los pasos 4 , 5 y 6 utilizando dos o tres pesos adicionales . Por ejemplo , suponga que utilizó pesos de 100 , 300 y 500 g , y de lecturas medidas de 370 , 480 y 515 mV . Las aceleraciones de las masas de 100 , 300 y 500 g son 6.1 , 8.2 , y 8.8 m /s cuadrado .
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Calcular la ecuación de calibración para su acelerómetro . ¿Está buscando una ecuación que es de la forma : salida = escala x aceleración + offset. Se puede ejecutar un análisis de regresión lineal a mano, con un programa de hoja de cálculo, o con un programa de análisis de datos dedicado . El programa de análisis de regresión es más precisa que una ecuación basada únicamente en un par de puntos de datos que has recogido . Los datos de este ejemplo produce una ecuación de la aceleración = 0,018 m /s ^ 2 /mV x salida - 0,58 m /s ^ 2 . Esta ecuación de calibración le permite convertir de salida del acelerómetro a la aceleración .