Что такое акселерометр в планшете

Обновлено: 04.07.2024

Акселерометр – это электромеханическое устройство, используемое для измерения силы ускорения. Такие силы могут быть статическими, как постоянная сила тяжести, или, как в случае со многими мобильными устройствами, динамическими для восприятия движения или вибраций. Ускорение – это измерение изменения скорости или скорости, деленное на время.

Для чего используется датчик акселерометра в мобильных телефонах?

Акселерометры в мобильных телефонах используются для определения ориентации телефона. Гироскоп, или сокращенно гироскоп, добавляет дополнительное измерение к информации, предоставляемой акселерометром, отслеживая вращение или поворот.

Для чего нужен акселерометр в Android?

Акселерометр работает как датчик в смартфонах и планшетах на базе Android, который отслеживает движение по деволюции, чтобы изменить ориентацию приложения. Практически каждое устройство Android оснащено датчиком акселерометра.

Что такое акселерометр и для чего он нужен?

Акселерометр — это устройство, измеряющее вибрацию или ускорение движения конструкции. Сила, вызванная вибрацией или изменением движения (ускорением), заставляет массу «сжимать» пьезоэлектрический материал, который создает электрический заряд, пропорциональный действующей на него силе.

Зачем в телефонах есть магнитометры?

Большинство современных смартфонов и планшетов оснащены магнитными датчиками, также называемыми магнитометрами. . Обычно они используются для оценки ориентации устройства относительно магнитного севера Земли и, таким образом, действуют как цифровые компасы, например, для отображения текущего направления пользователя в навигационных приложениях. .

Как смартфон отличает верх от низа (акселерометр)

Найдено 23 похожих вопроса

Может ли мой телефон быть компасом?

Есть ли в вашем телефоне Android магнитометр? Да, есть вероятность, что он работает так же, как и большинство устройств Android. Даже если у вас старый или дешевый телефон, внутри него наверняка есть магнитометр. Кроме того, существует множество приложений, использующих этот магнитометр для отображения цифрового компаса на экране вашего телефона.

Безопасны ли смартфоны?

Сотовые телефоны при использовании излучают низкий уровень неионизирующего излучения. Тип излучения, излучаемого сотовыми телефонами, также называется радиочастотной (РЧ) энергией. Как заявил Национальный институт рака, «в настоящее время нет убедительных доказательств того, что неионизирующее излучение увеличивает риск развития рака у людей».

Что является примером акселерометра?

Например, акселерометры в ноутбуках защищают жесткие диски от повреждений. . В другом примере динамический акселерометр измеряет гравитационное притяжение, чтобы определить угол наклона устройства по отношению к Земле. Определяя величину ускорения, пользователи анализируют движение устройства.

Для чего используется акселерометр?

Акселерометр – это базовая технология, которая преобразует механическое движение в электрический сигнал. Это электромеханическое устройство, которое измеряет ускорение, вызванное гравитацией или движением.

Какие бывают типы акселерометров?

В чем разница между гироскопом и акселерометром?

Акселерометр и гироскоп

Акселерометры измеряют линейное ускорение (указанное в мВ/g) вдоль одной или нескольких осей. Гироскоп измеряет угловую скорость (указывается в мВ/град/с).

Акселерометр какой оси чаще всего используется в IOT?

Акселерометр какой оси чаще всего используется в IOT? Объяснение: Он использует 3-осевой акселерометр. Он определяет ориентацию, встряхивание, касание, двойное касание, падение, наклон, движение, положение, удар или вибрацию.

Что такое акселерометр XYZ?

Акселерометр мобильного устройства предоставляет значения координат XYZ, которые используются для измерения положения и ускорения устройства. Координата XYZ представляет направление и положение устройства, в котором произошло ускорение. . Линейное ускорение не включает гравитацию.

Какой тип акселерометра используется в Iphone?

Все устройства iOS оснащены трехосевым акселерометром, который обеспечивает значения ускорения по каждой из трех осей, показанных на рис. 1.

Сколько датчиков в мобильных устройствах?

Смартфон Android оснащен двумя датчиками, которые позволяют определять положение устройства: датчик геомагнитного поля в сочетании с датчиком акселерометра. Этот датчик управляет уровнем яркости экрана.

Как проверить акселерометр телефона?

Акселерометр определяет ориентацию вашего телефона и измеряет его линейное ускорение движения. Чтобы проверить, правильно ли он работает, нажмите либо "Проверка изображения", чтобы проверить переходы от альбомной ориентации к портретной, либо "График", чтобы увидеть, насколько хорошо датчик определяет движение при встряхивании устройства вверх и вниз.

Какой принцип работы акселерометра?

Основной принцип работы акселерометра заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Когда на датчике удерживается масса, которая на самом деле похожа на пружину, она начинает двигаться вниз. Поскольку он движется вниз, он начинает испытывать ускорение.

Есть ли в моем телефоне акселерометр?

Большинство современных смартфонов имеют встроенные акселерометры и могут запускать приложения, отображающие показания акселерометра. Так что, если вы хотите исследовать движение в окружающем мире, вам нужен только смартфон!

Насколько точны акселерометры телефонов?

Долгосрочное интегрирование приводит к большой ошибке из-за накопления небольших ошибок в измеренном ускорении. . Акселерометры можно использовать для создания очень точных шагомеров, которые могут измерять пройденное расстояние с точностью до ±1%.

Как вы используете приложение акселерометра?

Положите телефон на стол экраном вверх. Откройте датчик Акселерометр Y в приложении «Научный журнал». Ускорение должно быть равно нулю. Если вы двигаете телефон вперед и назад в направлении Y, удерживая его на столе, ускорение будет меняться между положительными и отрицательными значениями.

Что такое сейсмический акселерометр?

Акселерометр – это датчик вибрации, который измеряет ускорение, прямо пропорциональное силе, приложенной к объекту, которая заставляет его изменять свое положение или скорость. В сейсмологии наиболее распространенным датчиком является сейсмометр, который измеряет скорость точки на земле во время землетрясения.

Чем опасны смартфоны?

Депрессия, низкая самооценка и социальная изоляция — все это потенциальные опасности чрезмерного использования смартфона, планшета и социальных сетей, особенно поздно ночью.
.
Получите бесплатное руководство для родителей по цифровой зависимости!

"Tech Neck" (боль в спине и шее)
"Текстовый коготь" (тендинит)
Плохое качество сна.
Воздействие бактерий.
Эмоциональные проблемы.

Как уменьшить излучение телефона?

Текст. Используйте наушники или Bluetooth, особенно для продолжительных разговоров. .
Ограничьте количество вызовов в зоне слабого доступа к сети. .
Используйте режим полета для игр (для вашего ребенка).
Сон без телефона. .
Карман брюк — худшее место для телефона (мужчины).

Почему мобильный телефон небезопасен?

Мобильные телефоны: что говорят последние научные публикации

Да потому, что уже много лет ученые твердят, что интенсивное использование мобильного телефона может вызвать рак. У активных пользователей начали развиваться опухоли головного мозга на той стороне головы, где они часто пользуются телефоном.

Введение
Вы когда-нибудь играли в видеоигры с контроллером, использующим управление движением? Вы когда-нибудь задумывались, как иногда кажется, что смартфон «знает», двигаетесь ли вы? Как эти электронные устройства измеряют движение? Попробуйте это задание, чтобы узнать!

Предыстория
Вероятно, вы знакомы с единицами, которые мы используем для измерения расстояния и скорости. В США мы могли бы сказать, что кто-то имеет рост 5 футов 11 дюймов (измерение расстояния) или что мы едем по шоссе со скоростью 55 миль в час (измерение скорости, которая является единицей расстояния в течение определенного периода времени). Ученые используют метрическую систему, которая измеряет расстояние в метрах (м) и скорость в метрах в секунду (м/с).

Чтобы достичь определенной скорости, объекту часто приходится ускоряться или замедляться. Вы можете использовать слово «ускорение», чтобы описать что-то, что ускоряется (например, автомобиль, ускоряющийся после красного сигнала светофора), или «тормозить», чтобы описать что-то, что замедляется (например, автомобиль, нажимающий на тормоза). Мы можем исследовать эти идеи еще дальше. В то время как скорость измеряет, насколько быстро изменяется расстояние, ускорение измеряет, насколько быстро изменяется скорость. Из-за этого единицы измерения ускорения звучат немного странно: метры в секунду за секунду — или «метры в секунду в квадрате» (м/с 2 ). Если что-то имеет постоянную скорость, например автомобиль, использующий круиз-контроль на шоссе, его ускорение равно нулю. Если скорость вообще меняется, ускорение не равно нулю. Например, если автомобиль остановился на светофоре, его скорость равна 0 м/с. Если он ускоряется и через две секунды имеет скорость 10 м/с, его ускорение равно 5 м/с 2 . Водители американских горок могут испытывать ускорение примерно до 60 м/с 2 , а пилоты истребителей могут кратковременно испытывать ускорение до 90 м/с 2 ! Не волнуйтесь, если все это звучит запутанно — вы можете просто думать об ускорении как о том, насколько быстро что-то ускоряется или замедляется (если оно замедляется, число будет отрицательным).

Какое отношение все это имеет к смартфонам и игровым контроллерам? Ускорение можно измерить с помощью небольшого электронного устройства, называемого акселерометром. Большинство современных смартфонов содержат встроенные акселерометры и могут запускать приложения, отображающие показания акселерометра. Так что, если вы хотите исследовать движение в окружающем мире, вам нужен только смартфон!

Материалы

Смартфон или планшет с доступом в Интернет и разрешением на загрузку и установку приложения.
Мягкая поверхность, например подушка, кровать или диван.
Для взрослых (для проверки и загрузки приложения)
Доступ на игровую площадку (необязательно)
Ремешок на липучке (или другой способ) для крепления телефона к руке или ноге (необязательно)
Транспорт, на котором или в котором можно ездить, например велосипед, автомобиль, автобус и т. д. (необязательно)

Подготовка

Попросите взрослого помочь вам найти и загрузить приложение "акселерометр" на смартфон или планшет. Доступно множество бесплатных опций, но в некоторых приложениях может быть включена реклама или встроенные покупки.
Познакомьтесь с приложением акселерометра. Некоторые приложения просто отображают число на экране, тогда как другие отображают счетчик или график. Лучше всего для этого проекта подойдет приложение, которое позволяет записывать данные и автоматически находит минимальные и максимальные значения.
Большинство приложений-акселерометров отображают три значения ускорения с такими метками, как "X", "Y" и "Z". Они соответствуют движению вашего телефона в трехмерном пространстве.
Обычно, если положить телефон на стол экраном вверх, ускорение "X" означает любое движение слева направо, ускорение "Y" – любое движение в направлении верхней или нижней части устройства. , а ускорением "Z" будет любое движение вверх и вниз (над или под поверхностью стола).
Некоторые приложения могут давать вам возможность комбинировать показания со всех трех направлений и отображать комбинированное или общее ускорение.
Убедитесь, что приложение работает: взмахните телефоном, и вы увидите, как меняются цифры.

Процедура

Измеряйте ускорение "типичных" движений, которые вы совершаете в течение дня. Держите телефон в руке или положите его в карман, когда вы ходите, садитесь/встаете, поднимаетесь и спускаетесь по лестнице и так далее. Насколько велики ускорения, которые вы измеряете?
Теперь измерьте ускорения "быстрых" движений. Попробуйте прыгать, бегать, вертеться или размахивать руками (будьте осторожны, не уроните телефон!). Насколько велики эти ускорения?
Попробуйте уронить телефон на мягкую поверхность, например на подушку, кровать или диван. С каким ускорением телефон падает на землю? Как вы думаете, будет ли ускорение больше, если телефон упадет с более высокого места или приземлится на твердую поверхность? (Не проверяйте это!)
Насколько сложно двигаться с постоянной скоростью? Положите телефон на стол и попробуйте толкнуть его в направлении X или Y. Можно ли сделать так, чтобы соответствующее показание ускорения оставалось равным нулю?
Дополнительно. Попробуйте наклонить телефон, не двигая его. Изменяются ли показания ускорения в зависимости от того, как вы наклоняете телефон?
Дополнительно: измерьте ускорение на игровой площадке. Что происходит, когда вы спускаетесь с горки, качаетесь на качелях или карабкаетесь на турники? Где вы испытываете наибольшее ускорение?
Дополнительно: измеряйте ускорение с разных частей тела. Вы можете использовать липучку (или другую ленту), чтобы прикрепить телефон к руке или ноге. Какая часть вашего тела испытывает наибольшее ускорение во время бега? Самый маленький?
Дополнительно: проведите измерения в автомобиле. Каковы ускорения, когда вы едете на велосипеде (не смотрите на телефон во время езды!) или едете в машине или автобусе?

Наблюдения и результаты
Вы без труда сможете измерить ускорение примерно до 10 м/с 2 , совершая обычные движения, держа в руках телефон. Смартфоны, фитнес-трекеры и шагомеры могут отслеживать изменения этих ускорений, чтобы подсчитывать, сколько шагов человек делает в течение дня.

Ускорение может быть немного выше, если вы положите телефон в карман, а не держите его, потому что он больше подпрыгивает. Более быстрые движения, такие как раскачивание телефона, могут привести к ускорению более 50 м/с 2 , что близко к тому же ускорению, которое ощущает человек, катающийся на американских горках. Некоторые электронные устройства, такие как ноутбуки, на самом деле имеют «детектор падения» и автоматически отключаются, чтобы предотвратить повреждение, если обнаруживают слишком высокое ускорение. (Опять же, не проверяйте это!)

Вы можете быть сбиты с толку, если обнаружите, что можно изменить показания ускорения, просто наклонив телефон.В конце концов, телефон не движется — его скорость равна нулю, так не должно ли быть равно нулю и ускорение? Это происходит потому, что акселерометры также определяют ускорение, вызванное силой тяжести, которое составляет 9,8 м/с 2 . Когда вы наклоняете телефон, направление силы тяжести относительно корпуса телефона меняется. Даже если телефон держится неподвижно, показания ускорения X, Y и Z будут различаться в зависимости от того, какой из них направлен вниз. Именно так работает управление движением в видеоиграх (например, наклон контроллера для управления в гоночной игре).

Это задание было организовано совместно с Science Buddies

Сегодня смартфоны оснащены множеством датчиков, которые облегчают работу пользователей, предоставляют приложениям расширенную информацию об окружающем мире, а также обеспечивают надежность и увеличенный срок службы батареи.

Датчик приближения

Обнаруживает, когда объект находится рядом с телефоном. Чаще всего используется для определения, когда телефон подносится к уху пользователя, чтобы выключить дисплей. Это экономит заряд батареи и предотвращает случайные касания экрана.

Акселерометр и гироскоп

Акселерометр измеряет линейное ускорение движения, а гироскоп измеряет угловую скорость вращения. Оба датчика измеряют скорость изменения; они просто измеряют скорость изменения разных вещей.

На практике это означает, что акселерометр будет измерять направленное движение устройства, но не сможет точно определить его поперечную ориентацию или наклон во время этого движения, если только гироскоп не заполнит эту информацию.

С помощью акселерометра вы можете получить действительно "зашумленный" информационный вывод, который реагирует на запросы, или вы можете получить "чистый" вывод информации, но вялый. Но когда вы комбинируете 3-осевой акселерометр с 3-осевым гироскопом, вы получаете одновременно чистый и чувствительный результат."

Акселерометры также используются для предоставления информации о «шагах» для приложения «здоровье» поставщика.

Цифровой компас

Цифровой компас, который обычно основан на датчике, называемом магнитометром, и обеспечивает простую ориентацию мобильных телефонов относительно магнитного поля Земли. В результате ваш телефон всегда знает, где север, поэтому он может автоматически поворачивать ваши цифровые карты в зависимости от вашей физической ориентации.

Барометр помогает чипу GPS внутри устройства быстрее получать данные о высоте, мгновенно предоставляя данные о высоте. Кроме того,

барометр можно использовать для передачи информации о пройденных этажах в приложение "здоровье" на телефоне.

С появлением более точной навигации внутри помещений барометр может помочь определить, на каком этаже находится пользователь, например, в аэропорту.

Биометрические датчики обеспечивают более высокий уровень безопасности, собирая и проверяя показатели, связанные с людьми. Включая распознавание отпечатков пальцев, сканирование IRIS (глаза) и полное распознавание лиц.

Биометрические датчики обеспечивают более безопасный, но и более удобный способ разблокировки телефонов и оплаты покупок.

Кроме того, биометрические датчики можно использовать для сбора данных о частоте сердечных сокращений пользователей и SpO2 (оценка насыщения артериальной крови кислородом) для использования в приложении "здоровье" поставщика.

Дополненная и виртуальная реальность

Описанные выше высокоточные датчики в сочетании с мощными центральными и графическими процессорами современных смартфонов позволяют создавать очень реалистичные и быстро реагирующие приложения виртуальной реальности. Когда датчики объединяются с камерой смартфона, они упрощают работу с приложениями дополненной реальности.

Акселерометр нужен не только для работы устройств медицинского оповещения, но и для измерения правильного ускорения или перегрузки. Однако это маленькое устройство не измеряет то, что большинство людей считают ускорением (увеличением скорости). Вместо этого акселерометр измеряет то, что ученые считают правильным ускорением, или ускорением объекта относительно инерции или свободного падения. Одним из примеров того, как это отличается от скорости, является то, что если акселерометр поместить на землю, он действительно покажет измерение, потому что Земля имеет гравитационное притяжение. Поскольку акселерометр измеряет объект относительно инерции, он должен иметь какую-либо форму объекта для измерения. Таким образом, акселерометр, сброшенный в свободном падении, на самом деле записывает нулевое значение, даже если его толкает вперед гравитация Земли.

За прошедшие годы было создано несколько различных типов акселерометров.Первое устройство, которое действительно можно считать датчиком акселерометра, было построено в 1923 году. Это был акселерометр мостового типа. Пять лет спустя устройство было коммерциализировано американской компанией Southwark. Позже они создали двухосевой акселерометр. Позже были созданы другие версии, в том числе тензометрический акселерометр, акселерометр на кристалле сегнетовой соли и акселерометр на титанате бария. Сегодня трехосевые акселерометры невероятно распространены в электронных устройствах. Их можно найти в смартфонах, планшетах, контроллерах видеоигр и устройствах автоматического обнаружения падения, которые широко используются в индустрии медицинских предупреждений.

Простая история акселерометра. Запись Wiki об устройстве. Его история, использование и многое другое. Основная схема устройства. Информация от Omega Process Measurement & Control.

Акселерометры в самолетах и ракетах

Акселерометры используются в различных продуктах, включая самолеты и ракеты. Одним из наиболее распространенных применений акселерометров является определение ориентации самолета по тангажу или его ориентации относительно кривой Земли. Самолеты должны учитывать этот шаг, потому что Земля круглая. Если пилоты не исправят ориентацию самолета, он в конечном итоге улетит в верхние слои атмосферы и в космос (или разобьется, когда поднимется слишком высоко).

Акселерометры, используемые в ракетах, также помогают корректировать тангаж и удерживать ракеты на цели. Они также используются в ракетостроении и при испытаниях ракет для определения апогея или высшей точки, которой достигает ракета, прежде чем гравитация потянет ее обратно вниз.

Акселерометры часто используются в истребителях, чтобы определить, какое давление оказывается на пилотов (сколько раз они тянут). Чем больше ускорений у пилота, тем труднее ему оставаться в сознании. Эти акселерометры часто предупреждают пилотов о приближении к этой точке.

Как акселерометры помогают пилотам выполнять важные расчеты. Чем они отличаются. Как они устроены и как их использовать. Акселерометр особого типа, который часто используется в ракетах. Статья из журнала Сенсор.

Устройства обнаружения падения

Конечно, акселерометры используются не только в самолетах. Они используются дома каждый день различными способами и имеют медицинское применение. Акселерометры могут помочь спасти жизнь пожилым людям или тем, кому трудно стоять. Эти чувствительные акселерометры используются в различных устройствах обнаружения падения. Они чувствуют, когда кто-то внезапно упал, определяя изменение его скорости и направления движения. Если устройство определяет, что значения этих двух переменных относятся к категории опасности, оно автоматически отправит предупреждение о падении и вызовет помощь

Как насчет медленных падений? Здесь тоже пригодится акселерометр. Эти устройства для обнаружения падения пожилых людей могут на самом деле смотреть на такие вещи, как плавность ускорения. Это помогает определить, совершил ли человек нелинейное падение.

Если кто-то упадет в своем доме и не сможет позвать на помощь или потеряет сознание, его жизнь может оказаться под угрозой. Устройства, такие как кнопки экстренного вызова, могут помочь, но если человек без сознания, он не может использовать устройство. Устройство обнаружения падения не требует от пользователя каких-либо действий — оно автоматически вызывает помощь, если обнаруживает, что человек упал. Датчик подвески для обнаружения падения может обнаружить падение всего на два фута, что важно, если ваши близкие упадут с дивана или кровати. Также важно отметить, что технология автоматического обнаружения падения не срабатывает при скользящих движениях, и именно поэтому они не являются на 100 % точными.

Научная статья на эту тему. Как используются 3-осевые акселерометры. - Бумага об обнаружении падения из Калифорнийского университета. Беркли. - Краткий обзор системы обнаружения падений из Университета Данди, Шотландия. – Проблемы, проблемы и тенденции.

Планшеты и камеры

В каждом смартфоне, планшете и цифровой камере, выпущенных за последние пять лет, есть акселерометр. Эти устройства имеют несколько применений. Например, большинство смартфонов и планшетов меняют способ отображения экрана при повороте телефона или планшета.Если человек держит устройство боком, информация на экране отображается горизонтально. Поверните телефон вертикально, и экран тоже повернется. Это связано с тем, что акселерометр определяет перемещение и движение устройства.

Акселерометры также используются в ряде приложений и игр. Гоночные игры, например, могут позволить игрокам управлять автомобилем, поворачивая планшет или телефон в сторону. Акселерометр фиксирует это движение и сообщает игре, как настроить движение автомобиля игрока.

В цифровых камерах акселерометр используется примерно так же: он сообщает камере, когда делать снимок в альбомной ориентации, а когда в портретной. Он также отображает шаг и вращение осей камеры, что помогает точно отображать изображение на маленьком экране.

Как устройство работает в смартфоне. Как акселерометры смартфонов можно встроить в одежду. Как акселерометры можно использовать для идентификации смартфонов. Их использование в различной электронике по версии PC Magazine. Как устройство работает в iPhone.

Заключение

Смартфоны, камеры, устройства для видеоигр, самолеты, ракеты и устройства для обнаружения падения — это лишь некоторые из многих различных устройств, которые используют эти крошечные устройства. Одни только медицинские приложения делают акселерометры одним из самых важных инструментов в повседневном здравоохранении и автоматическом обнаружении падений. Первые пионеры этой технологии, вероятно, понятия не имели, что она будет использоваться во многих устройствах, используемых ежедневно. Возможно, будущие технологии позволят еще больше использовать этот уникальный предмет.

Читайте также: