kiihtyvyysanturien

Kiihtyvyysanturit ovat mittausantureita, jotka mittaavat kappaleen kiihtyvyyttä ja muuntavat sen sähköiseksi signaaliksi. Ne voivat erottaa staattisen kiihtyvyyden, kuten gravitaation, dynaamisesta kiihtyvyydestä, ja niitä käytetään liikkeen, suuntautumisen sekä häiriöiden havainnointiin monissa laitteissa.

Teknologia ja rakenne: Nykyisin suurin osa kiihtyvyysantureista on MEMS-pohjaisia. Tyypillisiä teknologioita ovat kapasitanssiin perustuvat ratkaisut, piezoelektriset ja piezoresistiiviset anturit. Anturit voivat olla kolmiakselisia (x, y, z) ja tuottaa sekä analogisen että digitaalisen ulostulon (esim. I2C tai SPI).

Suorituskyky: Kiihtyvyysanturien ominaisuuksiin vaikuttavat mittausalue, herkkyys, taustakohina sekä bias- ja lämpötilariippuvuus. Kaistanleveys sekä drift-suhteet vaikuttavat tarkkuuteen erityisesti jatkuvissa ja nopeissa liikkeissä. Kuluttajamalleissa mittausalue on usein useita g:n luokkaa, kun taas teollisuus- ja turvallisuussovelluksissa käytetään laajempia aloja ja suurempia dynamiikkasävyjä.

Sovellukset: Kiihtyvyysantureita käytetään monipuolisesti älypuhelimissa ja älykelloissa liikkeen ja suunnan seurannassa, ajoneuvojen turvallisuusjärjestelmissä sekä navigoinnissa ja inertiaalimittausjärjestelmissä. Teollisissa ja tieteellisissä mittauksissa niitä hyödynnetään muun muassa tärinöiden ja iskujen analysoinnissa sekä geofysikaalisissa havainnoissa.

Historia: Varhaisissa järjestelmissä käytettiin mekaanisia tai kvartsipohjaisia mittausratkaisuja. MEMS-tekniikan yleistyminen 1990-luvulla teki kiihtyvyysantureista pienempiä, halvempia ja luotettavampia, laajentaen niiden käyttöönottoa eri sovellusalueilla.