elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

İvmeölçer Nedir? Nasıl Çalışır?

Birçok cihazda etkin olarak kullanılan ivmeölçerin uygulama alanı çok geniştir. Uygulanacak sistem için uygun bir ivmeölçer seçmek ise yapmamız gereken en önemli iştir. İvmeölçer ile ilgili daha fazla bilgiye yazımızdan ulaşabilirsiniz...



A- A+
17.07.2014 tarihli yazı 20829 kez okunmuştur.

İvme Nedir?

Fizikte hızın zamana göre değişme miktarı veya hızın zamana göre türevine eşit olan niceliktir. Vektörel bir nicelik olup, cismin hem yönünün hem de hızının zamana göre değişimini verir. a=F/m ifadesi ile elde edilir. Formüldeki F hareket yönünde uygulanan kuvvet, m ise cismin sahip olduğu kütledir. Burada F vektörel bir nicelik olup, m gibi skaler bir niceliğe bölündüğünde, vektörel bir nicelik olan a ifadesi meydana gelmektedir. 
 

İvmeölçer Nedir?

 

Bir kütlenin sahip olduğu ivmeyi ölçmek için kullanılan bir cihazdır. Bunu yaparken, içerisinde bulunan konumlandırılmış kütlenin, değişken konumundan faydalanarak; sonuç elde edilir. Yani; bu kütlelerin dik konumunu referans olarak kabul ederek, oluşan değişiklikleri bu referans noktalarıyla kıyaslayarak bulabilir.


 
Görüldüğü gibi, kütle ivme kılavuzunun içerisinde yatay olarak konumlandırılmıştır. Başlangıç noktası 0 gram olarak belirlenmiş olup, kıyaslamaları 0 grama göre yapmaktadır. Bu kılavuz dikey olarak konumlandırıldığında ise, kütlenin konumu 1 grama gelmektedir. Çünkü içerisindeki kütle yatay olarak 9.86 m’ye eşit bir ivmeyle hareket ettirilseydi, 1 gram noktasına denk gelecek şekilde kütle konumlanacaktır. Burada dikey olarak kütleye etki eden yerçekimi etkisiyle, yatayda görülen etki dikeyde de geçerli olacaktır.

 
 
Burada ele alınan ivmeölçer bu eksenlerin birleşmesiyle hareketi kontrol etmektedir. Bilindiği gibi, bu sensörler tek yönlü ölçüm yapmaktadır. Bu nedenle,  3 adet sensör birleşerek 3 boyutta hareketi kontrol edebilir. Bu 3 eksen ise;  x, y, z olarak isimlendirilirse, bu şekilde gösterimle koordinat sistemi oluşmuş olur. Böylece, sistem oluşacak ivme değişikliklerini her yönde kontrol edebilecektir.


►İlginizi Çekebilir: Algılayıcılar|Sensörler


İvmeölçer birçok alanda kullanılabilmektedir. Yüksek hassasiyete sahip ivmeölçerler füze, uçak, gemi ve denizaltılarının navigasyon sistemlerinde kullanılan en önemli parçalardan birini oluşturmaktadır. Ayrıca cihazın içerisindeki titreşimi kontrol edip, bu titreşimin istenilen aralıkta olup olmadığını kontrol eder. Tablet bilgisayar ve dijital kameralarda titreşimi engelleyici sistemlerde aktif olarak kullanılmaktadır.



İvmeölçerler farklı yöntemlerle çalışmaktadır. Bunların en yaygın olarak kullanılanları piezoelektrik ve kapasitif ivmeölçerlerdir. Piezoelektrik ivmeölçerler içerisindeki mikroskobik kristaller maruz kaldıkları stres sonucunda orantılı olarak gerilim üretir. Üretilen bu gerilim değeri, önceden tanımlanmış olan gerilim değeri ile kıyaslanır ve ivmenin etkisi bulunmuş olur.

 
 
Diğer bir tip ise kapasitif ivmeölçerlerdir. Birbirine yakın iki paralel levha arasında kapasitif etki oluşur ve kapasitans değeri ortaya çıkar. Bu tip ivmeölçerlerde kapasitif iletim prensibi kullanılmıstır. Bir ivme uygulandığı takdirde sabit elektrot ve hareketli elektrot arasındaki mesafe değişecek, bu sayede kapasite değerinin de değişmesi sağlanacaktır. Sonuç olarak ivme ile ilintili bir çıkış değeri elde edilecektir.

 
 

İvme Sensörleri Seçimi

İvme sensörleri analog ve sayısal çıkışlı olmak üzere ikiye ayrılır. Analog ivme sensörleri, ivmenin değimesine göre sürekli gerilim verir. Sayısal ivme sensörleri ise uygulama alanına göre, modüle edilmiş çıkış değerleri vermektedir. İvme sensörleri şeçilirken göz önünde bulundurulması gereken özellikler:

Eksen sayısı: Bilindiği gibi ivme sensörlerinin hareketi kontrol edebilmesi için birden fazla eksene sahip olması gerekir. 2 ve 3 eksenli olarak piyasada yaygın olarak kullanılmaktadır.

Hassasiyet: Ölçümün önemine göre hassasiyeti düşük veya yüksek ivme sensörleri tercih edilebilir. Hassasiyeti yüksek olan ivme sensörleri ivmedeki küçük bir değişimde dahi çok büyük tepkiler verebilir.

Bant genişliği: Yavaş hareket eden bir sistemde ivme değişimlerini algılayabilmek için bant genişliğinin 50 Hz,  yüksek hızda ise 100 Hz olması gerekir.

Empedans: Uygulanan sistemin çıkış elemanının  empedansının, uygulanan ivmeölçerle uygun olması gerekir.


 




 
AHMET TOKTAS AHMET TOKTAS Yazar Hakkında Tüm yazıları Mesaj gönder Yazdır



ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar