Acelerometros

ACELEROMETROS.
1. Enuncie y describa dos tipos de acelerómetros más comunes.
Los tipos de acelerómetros más comunes usados son:
Piezoeléctricos. Se aprovechan de los fenómenos piezoeléctricos de algunos materiales para medir los cambios dinámicos en las variables mecánicas (aceleración, vibración, impacto mecánico, entre otras).
Los acelerómetros piezoeléctricos se basan en la segunda leyde movimiento de Newton f=m*a, donde la fuerza ejercida en el acelerómetro, mueve la masa sísmica que carga el elemento piezoeléctrico, creando así un cambio en la fuerza electrostática o voltaje generado por el material piezoeléctrico proporcional a la aceleración de la masa. La fuerza aplicada al piezoeléctrico puede ser de dos tipos, flexión o compresión.
Capacitivos. Utiliza un mecanismo dedetección, que es un sensor capacitivo que mide la aceleración debido a fuerzas estáticas y dinámicas, unido al mecanismo de detección hay un circuito eléctrico que se encarga de entregar la señal de salida generada.
Las fuerzas estáticas de aceleración se generan a partir de fuerzas gravitacionales, las medidas representan el ángulo de inclinación generado a partir de la fuerza gravitacional.Esto tiene gran aplicación en los celulares modernos, smart phones y PDAs, debido a que la orientación de la pantalla cambia en relación con el ángulo cuando el dispositivo quieto.
Las fuerzas de aceleración dinámicas se generan por vibraciones de movimientos. Las medidas de vibración permiten que el acelerómetro capacitivo determine en qué dirección el dispositivo se mueve y a qué velocidad lohace.
2. Mediante un ejemplo explique cada una de las especificaciones técnicas de los acelerómetros.
Rango dinámico, es la máxima amplitud que el acelerómetro puede medir antes de que la señal de salida sea distorsionada o recortada.
Frecuencia de respuesta, es determinada por las masas, las propiedades piezoeléctricas del cristal, y la frecuencia de resonancia del caso. Esta es el rango defrecuencia donde la salida del acelerómetro esta dentro de la desviación especificada, entre +/- 5%.
g , es la aceleración debido a la gravedad de la tierra 1g=9,8 m/s = 32,2 ft/s.
Puesta a tierra, Hay dos tipos de conexión a tierra de la señal en acelerómetros. Los acelerómetros de casos con toma de tierra tiene el lado bajo de la señal conectada a su caso. A medida que el caso es parte de laruta de la señal y puede ser unido a un material conductor, se debe tener cuidado cuando se utiliza este tipo de acelerómetro para evitar el ruido del la llanura del suelo. Los acelerómetros tierra aislada tienen los componentes eléctricos aislados del caso y son mucho menos susceptibles al ruido inducido al conectar a tierra.
Limite de alta frecuencia, es la frecuencia donde la señal de salidaexcede los parámetros de desviación. Es gobernada generalmente por el mecanismo de resonancia del acelerómetro.
Baja frecuencia de corte, es la frecuencia donde la salida comienza a caer por debajo del valor exacto.
Ruido, el ruido electrónico es generado por circuitos amplificadores. El ruido se puede especificar en un ancho de bando o en un espectro a frecuencia especifica.
Los niveles deruido son especificados en g’s i.e. 0.0025 g 2-25000Hz. El ruido generalmente disminuye cuando aumenta la frecuencia, por lo tanto el ruido es un problema es más un problema para bajas frecuencias que para altas frecuencias.
Frecuencia de resonancia, es la frecuencia con la que el sensor resuena o timbra.
Sensibilidad, la sensibilidad o coeficiente de transferencia es un parámetro básicopara todo transductor, donde se busca que la señal de salida sea proporcional a la señal de entrada.
En un acelerómetro indica cual es la relación entre la señal eléctrica de salida y el valor de aceleración aplicado al sensor. Aquí encontramos dos categorías: 10 mV/g o 100 mV/g. Los acelerómetros con bajos niveles de salida se usan para medir altos niveles de vibración, mientras que los...