Акселерометр – это устройство, предназначение которого заключается в фиксации ускорения. Благодаря способности регистрации изменения ускорения в единицу времени, этот датчикможно использовать во всех случаях, когда необходимо измерять параметры перемещения, т.е. узнать положение объекта в пространстве. На основе описанного явления можно организовать работу множества современных устройств – шагомера, датчика ориентации в пространстве, спидометра и т.д.
Поскольку область применения акселерометра весьма широка, один такой датчик способен заменить сразу несколько специальных регистраторов. Это значительно упрощает разработку многих вспомогательных функций в современных электронных устройствах. В частности, любой современный смартфон оснащается акселерометром, что позволяет ему быть сразу и картой, и измерителем пройденного расстояния, и даже компасом.
Принцип работы акселерометра
Несмотря на кажущуюся сложность, с технической точки зрения акселерометр – это простой прибор.
Суть конструкции основана на регистрации перемещения некоторого груза (инертной массы), зафиксированного на пружинке. В изолированном герметичном корпусе собирается простейший механизм, который включает в себя некоторую массу, пружинку и демпфер. Демпфер исключает инерционные раскачивания грузика, которые для контроллера являются паразитными и приводят к сбоям.
Легче всего такой датчик можно представить, вспомнив конструкцию детских ушек-звездочек на пружинке.
Инертная масса внутри датчика, в результате перемещения корпуса акселерометра, отклоняется на некоторый угол с определённой скоростью. Это отклонение фиксируется контроллером акселерометра. Исходя из зарегистрированной величины, высчитываются ускорение, определяется положение объекта и другие параметры.
Описаниеакселерометра, который используется практически в любом современном мобильном телефоне, будет мало отличаться. Принципиальный способ регистрации не изменяется, но меняется размер самого датчика. В смартфонах и телефонах – это маленький блок, размером не более 0,5 см.
Важный момент заключается и в том, что инженерам удалось добиться значительного уменьшения размера акселерометра без потери его высокой точности и надежности. Сделать это получилось за счёт некоторой доработки конструкции. Инертная масса внутри датчика была оснащена дополнительными «ножками». Фактически оказывается, что в устройстве установлен не один датчик, а сразу шесть.
Акселерометр в телефоне
Сегодня сложно представить себе мобильный гаджет, который не был бы оснащен акселерометром. Широкое распространение датчик получил из-за небольшого размера, высокой точности и большой надежности. Его наличие позволяет реализовать многие современные функции на мобильном устройстве без лишних затра труда.
Привычныйповорот экрана смартфона работает именно благодаря наличию акселерометра. Аналогичный способ измерения отклонения корпуса телефона от занимаемого положения используется и в видеоиграх. Пользователь управляет героем с помощью перемещения смартфона в пространстве.
Спидометр в телефоне функционирует также благодаря наличию акселерометра. Отклонение инертной массы позволяет измерить изменение скорости тела. Этот же эффект позволяет определять пройденное расстояние или узнавать направление движения.
В современных мобильных устройствах акселерометр дополняется гироскопом, что увеличивает точность измерений.
