Akcelerometr - co je a proč je potřeba?

Díky rozvoji technologického pokroku měli lidé možnost používat dostatečně velký soubor nástrojů a zároveň s sebou nosili pouze jeden smartphone. Existuje však malý detail, bez kterého by používání tohoto zařízení nebylo tak výhodné - akcelerometr. Co je a proč je tak důležité?

Definice a historie

Hlavním úkolem tohoto zařízení je měřit zrychlení pozemních vozidel, letadel, raket a dalších zařízení. Nejprve se objevila na konci 19. století. Zařízení bylo instalováno na vlaky a automobily, aby bylo možné sledovat rychlost, se kterou se pohybují.

Váha zobrazuje všechny možné a maximální přípustné hodnoty pro konkrétní způsob dopravy. Taková struktura umožnila zabránit překročení rychlosti a zabránit zničení motoru. Ale tento asistent měl jednu nevýhodu. Co to je? Akcelerometr byl extrémně těžkopádný. Následně se návrh stále měnil.

V Rusku byly první takové přístroje již zahrnuty do vozů Ford a Mercedes-Benz. Oni také šli spolu s lokomotivy vyrobenými v Německu. Byl jediný problém. Právě tyto akcelerometry nemohly odolat chladnému klimatu. Proto musely ruskoprávní podniky z Ruska vyvinout vlastní modely.

Odrůdy

Existují následující typy akcelerometrů:

• Kapacitní. Kapacita stop se mění mezi statickým a dynamickým stavem.
• Piezoelektrické. Přístroj funguje v důsledku stejného jména (v závislosti na tlaku na krystalech se objevuje elektrický potenciál).
• Piezoresistivní. Opatření elektrický odpor v závislosti na použitém mechanickém tlaku.
• Zařízení s Hallovým efektem. Měří změny napětí v důsledku změn v magnetickém poli kolem samotného zařízení.
• Magnetický odpor. Zaznamenává změny v magnetickém poli. Na rozdíl od předchozího měří odpor.
• Zařízení pro přenos tepla. V závislosti na změnách zrychlení změní přenos tepla.

Nový čas

Na výše uvedené fotografii vidíte mobilní aplikaci, která simuluje akcelerometr.

Moderní struktura akcelerometrů umožňuje spojit je s palubním počítačem v automobilech, vlacích, letadlech a raketách. Tím se získá absolutní holistický systém. Jeho hlavním úkolem je analyzovat měření rychlosti zrychlení. Následně je počítači poskytnut příslušný příkaz k úpravě práce, přičemž se zvyšuje nebo snižuje rychlost pohybu.

V současné době použití senzorů akcelerometru nepřesáhlo odvětví dopravy. Toto zařízení také začalo být instalováno v mobilních telefonech, ale současně v trochu jiné formě. Jedná se o moderní variaci redukovaného nástroje, o kterém se bude dále diskutovat.

Mobilní průmysl

Nad tím bylo řečeno, že akcelerometr je zařízení, které umožňuje měřit a řídit změnu rychlosti pohybu vozidel. Nicméně, dnes je v mobilních telefonech.

První zařízení

První mobilní zařízení, které přijímalo akcelerometr, bylo zařízení Nokia 5500. V tak malém balení nebylo možné zařízení používat v původní podobě. Z tohoto důvodu bylo rozhodnuto použít miniaturní čip. Uvnitř to byla inertní hmota. Objeví se přiměřená otázka: Jakou funkci vykonal první akcelerometr v telefonu? Co to bylo? Co je extrémně populární v různých fitness náramcích a jiných zařízeních je krokoměr.

Jak to funguje

Obecný provozní algoritmus není příliš odlišný od původního zařízení. Čip byl postaven na principu pevné konstrukce s připojenými vodiči. Inerciální hmota, která se nachází uvnitř a prochází akcelerací, mění polohu v prostoru. Díky této změně přístroj přijímá data o všech změnách polohy. Výstupy z přístro- jového vedení byly mezi kontakty a odečetly měřidla.

Vzhledem k extrémně malé velikosti všech částí čipu se výroba dílů provádí bez zásahu člověka - pouze automatizovaných dopravníků.

Stojí za zmínku, že akcelerometr v smartphonu je detail, který vám umožňuje ukládat důležité údaje. Například, když je přístroj v letu (pádu nebo házení), přístroj určuje tento stav a dává povel blokovat nejkřehčí části odpovědné za záznam dat. Například to samé se děje s nahrávací hlavou pevného disku laptopu.

V moderních zařízeních však najdete nejen akcelerometr, ale i gyroskop.

Co je to gyroskop?

Na výše uvedené fotografii můžete vidět rotorový gyroskop. Toto zařízení reaguje na změny úhlu sklonu vzhledem k povrchu Země. Nejjednodušším příkladem je Yule. Byl vynalezen v roce 1817. Jeho výhodou byla schopnost pracovat za poměrně špatných podmínek, jako jsou:

• nízká viditelnost;
• přítomnost elektromagnetického rušení;
• třepací plocha a mnoho dalších.

Odrůdy

V současné době existují dvě hlavní kategorie těchto zařízení.

Podle míry svobody:

• dva stupně;
• třikrát.

Podle zásady akce:

• optický;
• mechanické.

První vzhled v mobilním průmyslu

První zástupce této oblasti, který obdržel gyroskopický snímač, byl smartphone Apple iPhone 4. Tato funkce umožnila telefonu změnit orientaci z portrétu na krajinu v závislosti na poloze v prostoru.

Tato inovace byla mimořádně populární mezi kupujícími a protože jiní výrobci mobilních zařízení tuto myšlenku rychle zvedli a zahájili instalaci tohoto prvku v jejich vlastních telefonech. Stojí za zmínku, že všechny následující modely iPhone na povinném základě zahrnovaly tuto funkci.

Zařízení na platformě Android však nemají vždy gyroskopický snímač. Proto před zakoupením zařízení s tímto operačním systémem byste se měli zeptat na přítomnost gyroskopu v zařízení. To lze provést:

• nalezení seznamu vlastností na internetu;
• požádejte konzultanta v obchodě.

S výhodou první, protože konzultanti nejsou vždy vědomi vlastností konkrétního modelu smartphone.

Jak zjistit přítomnost gyroskopického senzoru v zařízení?

Jak bylo uvedeno výše, můžete se seznámit s vlastnostmi telefonu na webových stránkách výrobce nebo prodejně. Nejčastěji je přítomnost tohoto prvku povinně uvedena.

Další možností je zkontrolovat video, které pracuje v 360 stupních. Pokud při prohlížení je funkce rotace obrazu v jakémkoliv přípustném směru, pak je přítomen snímač.

A poslední možnost - zkontrolujte aplikaci AnTuTu Benchmark. Provádí úplnou diagnózu smartphonu a nutně naznačuje přítomnost této komponenty.

Kalibrace mobilního akcelerometru

Přítomnost takového prvku v moderním smartphonu je nesmírně důležitá. Umožňuje zařízení provádět řadu mimořádně důležitých funkcí:

• rotace zobrazení;
• provádění činností při otřesení obrazovky;
• zajištění chodu pedometru;
• demonstrace současné pozice v prostoru.

Dále bude příkladem kalibrace akcelerometru Xiaomi. Tato příručka je vhodná pro mobilní zařízení tohoto výrobce, stejně jako pro mnoho dalších smartphonů na platformě Android. Je to docela jednoduché a nevyžaduje mnoho času a znalostí o práci s funkcemi telefonu. Chcete-li spustit kalibraci obrazovky, musíte provést následující sled akcí:

• vyberte nabídku "nastavení";
• přejděte na položku "zobrazení";
• Klikněte na funkci "kalibrace akcelerometru". Poté nastaví správné zobrazení obrazu na obrazovce v různých pozicích.

Výsledky

Navzdory skutečnosti, že akcelerometr a gyroskop se objevily jako zařízení pro použití ve strojírenství, dnes žádný smartphone nelze považovat za kompletní, pokud tyto komponenty chybí. Výše uvedené funkce usnadňují jeho používání. Proto si před zakoupením telefonu ujistěte, že máte v seznamu jeho hlavních charakteristik.