Acelerometro

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
UNAM

FACULTAD DE INGENIERÍA

División de Ciencias Básicas

Cinemática y dinámica

Trabajo: diferentes tipos de acelerómetros


Introducción.
Antes de poder entrar de lleno al tema de acelerómetros, vale la pena hablar de algunos principios generales, como lo son los sistemas de medición, aunque suene un poco iterativo, ¿para qué son?, ¿cómofuncional? entre otras cuestiones que si bien son un poco técnicas son indispensables para entender cómo es que funciona un acelerómetros y cuáles son las diferentes partes que lo integran.
El objetivo que sigue un sistema de medición es presentar una cifra (valor numérico) a un usuario, persona, observador, que corresponda con la variable que se midió, por lo general este valor no corresponde alvalor real, por ejemplo:
El valor medio de la tasa de flujo por un tubo, como lo presenta un indicador con escala y manecilla, puede ser de 11.0m3hr-1, en tanto que el flujo verdadero puede ser de 11.2m3hr-1; la rapidez media de un motor, según se indica en un despliegue digital, puede ser de 3140 r.p.m., en tanto que la real puede ser de 3133 r.p.m.
Por lo tanto podemos decir que el valor realde la medición es la entrada y el valor medio (antes referido como valor numérico) es la salida, como se muestra en el siguiente esquema:
Un sistema de medición tiene varios elementos o bloquesEn general es posible identificar cuatro tipos de elementos; aunque en un sistema particular puede faltar un tipo de elemento, o bien, ocurrir más de una vez, de esta forma el siguiente esquema nos muestralos cuatro tipos:

Salida
Salida
Entrada
Entrada

En donde:
Elemento sensor. Está en contacto con el proceso y genera una salida la cual depende de alguna manera de la variable por medir. Si hay más de un sensor en un sistema, al elemento en contacto con el sistema se le denomina sensor primario; a los otros, se les denomina sensores secundarios.
Elemento acondicionador de señales. Tomala salida del elemento sensor y la convierte en una forma más adecuada para un procesamiento adicional, por lo general en una señal de frecuencia, de corriente directa o de voltaje de c.d.
Elemento procesador de señales. Toma la salida del elemento acondicionador y la convierte a una forma más adecuada para la presentación, por ejemplo el convertidor de analógico a digital, que transforma unvoltaje en una forma digital para entrar una computadora.
Elemento presentador de datos. Presenta el valor medido en una forma en que el observador pueda fácilmente reconocer.
El término transductor se utiliza comúnmente en medición e instrumentación, y consiste en un paquete manufacturado que produce un voltaje de salida (por lo general) correspondiente a una variable de entrada como presión oaceleración.
Acelerómetro
Es un instrumento para medir la aceleración del objeto al cual está pegado su sistema de referencia es una masa inercial interna. Casi todos los acelerómetros consisten en una masa y en un resorte montado en una caja y provisto de amortiguadores, ya sea del tipo eléctrico o mecánico, sin embargo hoy en día hay una gran existencia de estos, ya que se utilizan para finesdistintos. Dentro del tipo eléctrico mecánico hay un cierto tipo de sistema transductor (el cual transforma el movimiento mecánico en una señal eléctrica análoga) que se incorpora para disponer de una señal eléctrica de salida que sea proporcional al movimiento relativo entre la masa y la caja. Dentro de la caja el sistema formado por la masa y el resorte se comprime de tal manera que el movimientosólo sea de una forma, considerándose a este sistema como uno con grado de libertad simple. En consecuencia, el movimiento de la masa puede representarse por medio de una ecuación diferencial de segundo orden como la siguiente:
d2ydt2+cmdydt+kmy=-d2xdt2
En el cual x= Desplazamiento de la caja en relación con un punto fijo del espacio.
y=desplazamiento de la masa en relación a la caja.
m=...