شتاب سنج (Accelerometer)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
شتاب سنج (Accelerometer) :
شتاب سنج سنسوری است که شتاب خطی (
\[ a \]) را اندازه گیری می کند. شتاب سنج ها می توانند شتاب ناشی از حرکت (دینامیک) و همچنین شتاب گرانش زمین (استاتیک) را اندازه گیری کنند. این ویژگی به آنها اجازه می دهد تا به عنوان شیب سنج (inclinometer) نیز عمل کنند. انواع اصلی عبارتند از:
شتاب سنج پیزوالکتریک: برای شتاب های دینامیک (ارتعاشات) با پهنای باند بالا.
شتاب سنج پیزومقاومتی: برای شتاب های بسیار بالا (ضربه).
شتاب سنج خازنی MEMS: رایج ترین نوع، قابل اندازه گیری شتاب DC (گرانش) و AC، مصرف پایین، اندازه کوچک.
شتاب سنج حرارتی: بدون جرم متحرک، مقاوم در برابر شوک.
شتاب سنج های MEMS خازنی سه محوره امروزه در اکثر دستگاه های الکترونیکی قابل حمل وجود دارند. خروجی آنها معمولا دیجیتال (I²C/SPI) است و مقادیر شتاب را بر حسب
\[ m/s^2 \]یا
\[ g \]ارائه می دهند. با انتگرال گیری از شتاب می توان سرعت و با انتگرال گیری مجدد، موقعیت را تخمین زد. اما خطاها (نویز و بایاس) باعث می شوند که موقعیت به سرعت دچار رانش شود.
کاربردها:
تشخیص حرکت (گام شمار، سقوط آزاد) در تلفن ها و پوشیدنی ها.
تعیین شیب (مانند سطح سنج دیجیتال).
فعال سازی کیسه هوا در خودروها (تشخیص تصادف).
پایش ارتعاشات ماشین آلات.
کنترل تعادل در ربات ها و پهپادها.
\[ v(t) = \int_0^t a(\tau) d\tau + v_0 \quad , \quad x(t) = \iint a(\tau) d\tau^2 + v_0 t + x_0 \]