Ознайомтеся з нашими рішеннями для маневрів із високою динамікою ↓
Акселерометр
Акселерометр — це інерціальний датчик, який вимірює питому силу, що визначається як негравітаційне прискорення, яке діє на об'єкт. На відміну від датчика швидкості, акселерометр не вимірює швидкість чи положення безпосередньо. Натомість він виявляє зміни в русі вздовж однієї, двох або трьох ортогональних осей шляхом вимірювання сили, що прикладається до внутрішнього чутливого елемента.
Сучасні акселерометри переважно базуються на технології мікроелектромеханічних систем (MEMS). MEMS-акселерометр містить мікроскопічну інерційну масу, підвішену на гнучких структурах. Коли датчик зазнає прискорення, інерційна маса зміщується відносно корпусу датчика. Ємнісні, п'єзорезистивні або п'єзоелектричні перетворювачі перетворюють це зміщення на електричний сигнал, пропорційний прикладеному прискоренню.
Акселерометри вимірюють як динамічне прискорення, що генерується рухом або вібрацією, так і статичне прискорення, що виникає внаслідок гравітаційного поля Землі. Ця здатність дозволяє їм оцінювати кути нахилу в статичних умовах і водночас виявляти швидкі зміни в русі. Їхній діапазон вимірювань зазвичай становить від кількох g до кількох сотень g залежно від застосування, тоді як такі характеристики продуктивності, як стабільність зсуву, густина шуму, точність масштабного коефіцієнта, смуга пропускання та температурна стабільність, визначають якість вимірювань.
В інерціальних навігаційних системах акселерометри працюють спільно з гіроскопами для оцінки швидкості та положення шляхом безперервного інтегрування даних прискорення. Алгоритми злиття датчиків, такі як розширені фільтри Калмана (EKF), поєднують вимірювання акселерометра з GNSS, магнітометрами, одометрами, LiDAR або візуальними датчиками для покращення точності навігації та стійкості в середовищах із GNSS-denied.
Сьогодні акселерометри є важливими компонентами в аерокосмічній галузі, обороні, автономних транспортних засобах, морській навігації, мобільному картування, industrial automation, моніторингу конструкцій та робототехніці. Їхній компактний розмір, низьке енергоспоживання та висока надійність роблять MEMS-акселерометри кращим рішенням для сучасних застосувань вимірювання руху, де точні вимірювання прискорення становлять основу точної навігації та керування.
