Was ist ein kapazitiver Beschleunigungsmesser?
Beschleunigungsmesser können auf verschiedene Arten konstruiert werden, aber sie dienen alle denselben zwei Hauptzwecken. Ein kapazitiver Beschleunigungsmesser verwendet einen Erfassungsmechanismus, der als kapazitiver Beschleunigungssensor bekannt ist, um sowohl statische als auch dynamische Beschleunigungskräfte zu messen. In Anbetracht aller Beschleunigungsmesser ist typischerweise eine Art elektrischer Schaltkreis mit dem Erfassungsmechanismus verdrahtet, um den Ausgang oder die Spannung seiner Messungen darzustellen.
Die statische Beschleunigungskraft wird durch eine Schwerkraft erzeugt. Bei der Messung der statischen Beschleunigung mit einem kapazitiven Beschleunigungsmesser wird der Neigungswinkel dargestellt, in dem das Gerät in Bezug auf die Erdanziehung gehalten oder aufgehängt wird. Viele moderne Mobiltelefone, Smartphones und PDAs (Personal Digital Assistants) haben die Fähigkeit, dass sich die Ausrichtung des Bildschirms in Bezug auf den Winkel ändert, in dem das Gerät gehalten wird.
Die dynamische Beschleunigungskraft wird durch Vibrationen aus der Bewegung erzeugt. Durch die Messung von Vibrationen kann ein kapazitiver Beschleunigungsmesser feststellen, in welche Richtung sich das Gerät bewegt und mit welcher Geschwindigkeit. Zusätzlich kann die dynamische Beschleunigung gemessen werden, um den Aufprall zu verfolgen, auf den ein Objekt trifft.
Kapazitive Beschleunigungssensoren tragen zur Erfassung der gesamten statischen und dynamischen Beschleunigungsenergie bei. Die Grundkonstruktion dieses Mechanismus besteht aus einer beweglichen Mikrostruktur oder einem Oszillator, der mit einer oder mehreren Mikrostrukturen in einem festen oder stationären Zustand gepaart ist, in dem Kapazität gespeichert ist, wodurch der Name "kapazitiver Beschleunigungsmesser" definiert wird. Die Kapazität oder Energie, die von diesen Komponenten erzeugt wird, lädt einen Stromkreis auf, an dem der Sensor angebracht ist.
Die elektrische Schaltung ist dazu ausgelegt, die vom Erfassungsmechanismus erzeugte Ausgabe oder Spannung zu messen. Durch eine Reihe von Erfassungsschaltungen, die die Spitzenspannungen messen, werden die Spitzenspannungen inkrementell gemessen. Die Messungen werden von einem Verstärker verarbeitet, der die Summe aller angegebenen Messungen als endgültige Ausgabe liefert. Die endgültige Ausgabe wäre der Messwert, der dem Benutzer angezeigt wird, der Daten vom Gerät sammelt.
Das Anwendungsspektrum eines kapazitiven Beschleunigungsmessers ist schnell gewachsen, da die Technologie vieler Branchen sich weiterentwickelt hat. Kapazitive Beschleunigungsmesser können als Mittel für viele derart große Schritte angesehen werden. Durch den Einsatz des kapazitiven Beschleunigungsmessers konnten Ingenieure unerforschte Daten sammeln und ihre Produkte noch weiter verbessern. Dies hat den Verbrauchern den Zugang zu Produkten wie sichereren Autos und unterhaltsameren Spielen ermöglicht, bei denen der Benutzer tatsächlich mit der Umwelt interagieren muss.