Universalclimate.com

Hur man skapar en Accelerometer

Miniatyr accelerometrar är enheter som mobiltelefoner och datorer. Du kan inte bygga en miniatyr utan mycket dyr tillverkning utrustning, men du kan bygga din egen accelerometer. Din accelerometer, som alla andra, beror på att mäta konsekvenserna av Newtons andra lag av rörelse, att kraft är lika med massan gånger accelerationen. Du ska skapa en situation där du kan mäta en förändring i position som motsvarar den kraft, som i sin tur motsvarar acceleration.

Instruktioner

• Bifoga en våren på ena sidan av vikt och den andra våren till motsatt sida.

• Koppla de två källorna till motsatta sidor av rutan. Rutan kan vara en öppen ram, en cigarrlåda, en cookie tenn – helst en rektangulär låda stor nog att rymma vikt och fjädrar, men inte så länge att du måste arbeta hårt för att bifoga fjädrarna, och inte mycket större än vikt och våren.

• Limma en tandpetare med vikten så den sticker ut i rät vinkel till källorna, pekade på ena sidan av rutan. Limma eller tejpa en bit papper på sidan av rutan där tandpetare pekar.

Hur man skapar en Accelerometer

Så länge en fjäder inte är sträckte sig för mycket, är förskjutningen linjär med acceleration.

Stäng rutan upprätt, så att fjädrarna är vertikal, ovan och nedan vikt. Markera platsen där tandpetare pekar. Denna förskjutning är ett svar till 1 g acceleration, som är acceleration på grund av jordens gravitation på ytan av jorden.

• Vänds i rutan så att den översta våren är på botten och botten våren är på topp. Markera platsen där tandpetare pekar.

• Markera platsen mitt emellan de två tandpetare punkterna. Du vet har en skala för din accelerometer, med varumärkena för plus och minus one-g acceleration, och noll acceleration. Skalan är linjär, så en acceleration av half-g kommer att ha tandpetare pekar halvvägs mellan din mellersta märket och en av slutpunkter.

Tips & varningar

  • Det finns ett oändligt utbud av våren och vikt kombinationer. Helst kommer att din våren vara tillräckligt styvt för att din vikt inte sag mycket när du stänger rutan åt sidan, men inte så stel att samlas knappt rör sig med en acceleration av 1 g. Ditt val beror också på vad mätområde du förväntar dig att använda.
  • Principerna för accelerometer design som presenteras här, men du kan få lika komplex som du vill, med en ram som tillåter oberoende mätning av tre axlar, ett lasersystem för beröringsfri mätning, pendlar, gummiband, oavsett vilket system du kan komma med som gör att du kan konvertera kraft till vissa kvantitet kan du mäta.