Como Calibrar caseiros Acelerômetros

seu celular, sua câmera , o airbag do seu carro --- todos têm acelerômetros . Acelerômetros foram em torno de um longo tempo, mas é apenas desde o advento de sistemas microeletromecânicos ( MEMS ) que eles se apegam a dispositivos mundanos . E é uma coisa boa que eles têm, porque eles convertem mudanças em movimento em sinais elétricos em aplicações de segurança , diversão e função. Mas um acelerômetro é inútil se você não sabe como traduzir sua produção eletrônica em uma medida de aceleração. Isso é o que um procedimento de calibração é for.Things que você precisa
mesa de air hockey e disco ou placa de carpete e móveis de plástico sliders
corda
polia pequena
Fios de sinal
Pesos
Saldo ( balança )
gravador Signal
fita dupla face ou borracha cimento
Acelerômetro
programa de planilha ou equivalente.
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1

Coloque o acelerômetro para o disco de hóquei de ar. Use fita dupla face ou cola de borracha , ou de outro método de fixação temporária. Pesar o conjunto completo e registrar a leitura. Se estiver usando uma placa de acarpetado em vez de uma mesa de air hockey , prenda o acelerômetro para um pequeno protetor de piso de plástico --- o tipo colocado sob os pés dos móveis pesados. Para fins de ilustração , suponha que a massa do conjunto completo é de 60 g .
2

Anexar uma extremidade da corda para o disco de hóquei de ar ou móveis slider. Coloque a corda para que ele se alinhe com um eixo do acelerômetro
3

. Conecte os fios de sinal para o acelerômetro e para o gravador de sinal.
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Coloque o disco de hóquei em uma ponta da mesa de air hockey ou placa acarpetado , e cortou a corda , por isso é tempo suficiente para pendurado na extremidade oposta do lado mais distante da mesa ou tabuleiro. Coloque a polia naquele canto da mesa e via a corda sobre a polia .
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Segure o disco de hóquei ou mobiliário deslizante ao anexar um peso para a cadeia . Se estiver usando uma mesa de air hockey , ative-o . Deixe de lado o disco de hóquei ou móveis slider. Caminhe ao lado da mesa , levando os fios para que eles não influenciam o movimento do acelerômetro. Para fins de ilustração , suponha que o seu peso é de 200 g .
6

Calcule a aceleração. A força é fornecida pela queda de peso , e é igual a M1 multiplicado por g no sentido descendente , em que m1 é a massa do peso sobre a corda , e g é a aceleração devido à gravidade , de 9,8 m /s ^ 2 . A força de acelera o de massa acoplado , que é a massa do disco, m2 , e o peso da corda , m1 , de modo que a aceleração final é dado por:

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

Para o problema exemplo, a aceleração é

a = ( 200 /(200 +60 ) ) x 9,8 m /s ^ 2 = 7,5 m /s ^ 2 .
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Deixe o disco começar, em seguida, gravar a leitura do acelerômetro antes do disco atinge o lado oposto ou o peso bate no chão. Repetir a medição com o mesmo peso por várias vezes . Grave a produção média do seu acelerômetro. Para este exemplo , suponha que a média foi de 445 milivolts.
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Repita as medições das etapas 4 , 5 e 6, utilizando dois ou três pesos adicionais . Por exemplo, suponha que você usou pesos de 100, 300 e 500 g , e leituras de medição de 370 , 480 e 515 mV. As acelerações para as massas de 100 , 300 e 500 g são 6.1 , 8.2 e 8.8 m /s quadrado
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. Calcule a equação de calibração para o seu acelerômetro. Você está procurando uma equação que é da forma : output = escala x aceleração + offset. Você pode executar uma análise de regressão linear com a mão, com um programa de planilha ou com um programa de análise de dados dedicado. O programa de análise de regressão é mais preciso do que uma equação com base apenas em um par de pontos de dados que você coletou . Os dados deste exemplo resulta em uma equação de aceleração = 0,018 m /s ^ 2 /mV x saída - 0,58 m /s ^ 2 . Esta equação de calibração permite converter de saída acelerômetro para aceleração.

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