Beschleunigung messer

Arten von Beschleunigungsmessern

Ein Beschleunigungsmesser, auch als Beschleunigungssensor bekannt, ist ein Gerät, das die Änderungsrate der Geschwindigkeit eines Objekts misst. Er kann verwendet werden, um statische Beschleunigung, wie die Erdbeschleunigung, und dynamische Beschleunigung, die durch Bewegung oder Vibration entsteht, zu messen. Es gibt mehrere Arten von Beschleunigungsmessern, darunter:

• Kapazitive Beschleunigungssensoren: Dies sind die gebräuchlichsten Arten von Beschleunigungsmessern. Sie verwenden mikrogefertigte Siliziumsensoren, um Änderungen der Kapazität zu erkennen, die durch Beschleunigung verursacht werden. Kapazitive Beschleunigungssensoren werden häufig in Unterhaltungselektronik wie Smartphones und Tablets eingesetzt, um die Bildschirmorientierung zu erkennen. Sie sind kostengünstig, energiesparend und haben eine gute Empfindlichkeit.
• Piezoelektrische Beschleunigungssensoren: Diese Beschleunigungsmesser verwenden piezoelektrische Kristalle, um eine elektrische Ladung zu erzeugen, die proportional zur angewandten Kraft ist. Sie werden häufig in industriellen und mechanischen Anwendungen verwendet, zum Beispiel zur Überwachung von Maschinenvibrationen oder zur Durchführung von Schlagtests. Piezoelektrische Beschleunigungssensoren haben einen breiten Frequenzbereich und eine hohe Empfindlichkeit, was sie für dynamische Messungen geeignet macht.
• MEMS (Mikroelektromechanische Systeme) Beschleunigungssensoren: Dies sind miniaturisierte Beschleunigungssensoren, die mit integrierter Schaltungstechnologie hergestellt werden. MEMS-Beschleunigungssensoren sind klein, energiesparend und kostengünstig, was sie für verschiedene Anwendungen geeignet macht, einschließlich der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie Unterhaltungselektronik. Sie können kapazitiv, resistiv oder piezoresistiv sein, je nach Messprinzip.
• Dehnungsmessstreifen-Beschleunigungssensoren: Diese Beschleunigungsmesser verwenden Dehnungsmessstreifen, um die Deformation einer Struktur aufgrund von Beschleunigung zu messen. Sie werden häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie im Bauwesen eingesetzt, um die strukturelle Gesundheit und die dynamische Reaktion zu überwachen. Dehnungsmessstreifen-Beschleunigungssensoren haben eine hohe Genauigkeit und können Niedrigfrequenzbeschleunigungen messen.
• Optische Beschleunigungssensoren: Dies sind neuartige Beschleunigungsmesser, die optische Fasern und Interferometrie zur Messung von Beschleunigung verwenden. Sie haben eine hohe Empfindlichkeit und können Hochfrequenzbeschleunigungen messen. Optische Beschleunigungssensoren sind für Anwendungen geeignet, die hohe Präzision und Stabilität erfordern, wie z.B. bei seismischen Messungen und der Raumforschung.

Technische Daten und Wartung von Beschleunigungsmessern

Beim Kauf eines Beschleunigungsmessers ist es wichtig, die technischen Daten zu überprüfen und die Wartungsanforderungen zu verstehen.

• Messbereich

  Der Messbereich ist der maximale und minimale Beschleunigungswert, den ein Beschleunigungsmesser messen kann. Beschleunigungsmesser haben je nach Anwendung unterschiedliche Messbereiche. Zum Beispiel kann ein Handheld-Messer, das im Sport eingesetzt wird, einen Bereich von +/- 16g haben, während ein industrieller Messgerät, der zur Überwachung von Maschinen verwendet wird, einen Bereich von +/- 2g haben kann.

• Empfindlichkeit

  Die Empfindlichkeit ist die kleinste Änderung in der Beschleunigung, die ein Beschleunigungsmesser erkennen kann. Die Empfindlichkeit eines Beschleunigungsmessers wird in Einheiten wie m/s²/g ausgedrückt. Ein Gerät mit einer Empfindlichkeit von 0,01 m/s²/g kann sehr kleine Änderungen in der Beschleunigung erkennen, wie z.B. 0,01 m/s². Eine höhere Empfindlichkeit ist wichtig, wenn kleine Änderungen in der Beschleunigung gemessen werden, z.B. in Forschungslabors.

• Frequenzbereich

  Der Frequenzbereich beschreibt die Reaktion des Beschleunigungsmessers auf Änderungen der Beschleunigung über einen bestimmten Frequenzbereich. Er wird in Hertz (Hz) angegeben. Beschleunigungsmesser, die in der seismischen Überwachung eingesetzt werden, haben einen Frequenzbereich von 0,1 bis 10 Hz, um Bodenbewegungen zu messen. Im Gegensatz dazu haben Messgeräte, die in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden, einen Frequenzbereich von 100 bis 1000 Hz, um strukturelle Vibrationen zu messen.

• Orientierung

  Ein orientierungsmäßiger Beschleunigungsmesser misst die Beschleunigung in einer, zwei oder drei Achsen. Ein einachsiger Messgerät misst die Beschleunigung entlang einer einzigen Achse, wie in einem Auto-Tachometer. Ein zweiachsiger Messgerät misst die Beschleunigung in zwei Achsen, wie in Handheld-Geräten wie Mobiltelefonen. Ein dreiäxiger Messgerät misst die Beschleunigung in drei Achsen, wie in Spielsteuerungen, medizinischen Geräten oder Robotik.

• Datenausgabe

  Die Datenausgabenbeschreibung gibt an, wie der Beschleunigungsmesser mit anderen Geräten kommuniziert. Zu den häufigen Optionen für die Datenübertragung gehören USB, serielle oder drahtlose Kommunikationsprotokolle wie Bluetooth oder Wi-Fi. Beispielsweise werden Beschleunigungsmesser mit drahtlosen Datenübertragungen in tragbaren Geräten zur Gesundheitsüberwachung verwendet, da sie Daten an Smartphones übertragen.

• Stromversorgung

  Die Stromversorgungsbeschreibung gibt die Stromquelle an, die der Beschleunigungsmesser benötigt. Einige Messgeräte haben eingebaute wiederaufladbare Batterien, während andere externe Batterien haben oder eine Verbindung zu einer AC- oder DC-Stromquelle benötigen. Beschleunigungsmesser mit niedrigem Stromverbrauch, wie sie in tragbaren Anwendungen verwendet werden, sind wünschenswerter.

• Umweltbedingungen

  Die Umweltbedingungen- Beschreibung gibt den Temperatur-, Feuchtigkeits- und Druckbereich an, unter dem der Beschleunigungsmesser ohne Beschädigung betrieben werden kann. Beschleunigungsmesser mit hohen und niedrigen Temperaturtoleranzen werden in extremen Umgebungen eingesetzt, wie z.B. bei der Raumforschung oder in der Tiefseetechnik.

Befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers, um einen Beschleunigungsmesser ordnungsgemäß zu pflegen und zu verwenden. Verwenden Sie den Beschleunigungsmesser in Umgebungen, die innerhalb der angegebenen Umweltbedingungen liegen, wie z.B. Temperatur, Feuchtigkeit und Druck. Reinigen Sie den Beschleunigungsmesser regelmäßig, um zu verhindern, dass Staub oder Schmutz seine Funktion beeinträchtigen. Wischen Sie ihn mit einem sauberen, feuchten Tuch ab. Schützen Sie den Beschleunigungsmesser vor physischen Schäden, indem Sie ihn sorgfältig verwenden und sicher aufbewahren, wenn er nicht benutzt wird.

Wie man einen Beschleunigungsmesser auswählt

Die Auswahl des richtigen Beschleunigungsmessers für eine bestimmte Anwendung kann angesichts der zahlreichen Optionen, die heute auf dem Markt erhältlich sind, eine herausfordernde Aufgabe sein. Hier sind einige Faktoren, die berücksichtigt werden müssen:

• Messbereich: Die beabsichtigte Anwendung bestimmt den erforderlichen Beschleunigungs-Messbereich des Messgeräts. Wenn beispielsweise die Beschleunigung, die das zu messende Objekt erfährt, hoch ist, sollte ein Messgerät mit einem größeren Bereich ausgewählt werden. Im Gegensatz dazu sollte für Anwendungen mit niedrigen Beschleunigungsniveaus ein Messgerät mit einem kleineren Bereich ausgewählt werden.
• Frequenzgang: Bei der Auswahl eines Beschleunigungsmessers zur Vibrationsanalyse muss der Frequenzgang des Messgeräts berücksichtigt werden. Der Frequenzgang des Messgeräts muss ausreichend sein, um die Beschleunigung der Vibrationen genau zu messen, wenn die zu messenden Vibrationen hohe Frequenzen aufweisen.
• Umweltbedingungen: Umweltbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit und Vorhandensein von korrosiven Substanzen beeinflussen den ausgewählten Beschleunigungsmesser. Ein Messgerät mit höherer Toleranz gegenüber den in der Anwendung vorhandenen Umweltbedingungen ist erforderlich. Wenn beispielsweise die Beschleunigung in einer korrosiven Umgebung gemessen werden soll, sollte ein Messgerät mit korrosionsbeständiger Beschichtung ausgewählt werden.
• Montageoptionen: Die verfügbaren Montageoptionen für den Beschleunigungsmesser müssen berücksichtigt werden. Für Anwendungen mit verschiedenen Montageflächen sollten Messgeräte mit verschiedenen Montageoptionen ausgewählt werden.

Wie man selbst Beschleunigungsmesser ersetzt

Das Ersetzen eines Beschleunigungsmessers kann eine DIY-freundliche Aufgabe sein, insbesondere wenn es sich um ein Handheld-Gerät handelt. Eine einfache Anleitung mit den richtigen Werkzeugen und grundlegenden Schritten zum Ersetzen des Geräts wird im Folgenden bereitgestellt.

Benötigte Werkzeuge

• Schraubendreher-Set
• Torx-Schraubendreher (wenn zutreffend)
• Kunststofföffnungswerkzeuge
• Neues Beschleunigungssensor-Modul (kompatibel mit dem Gerät)
• Antistatische Handgelenkband (optional)

Schritt-für-Schritt-Anleitung

• 1. Schalten Sie das Gerät aus und entfernen Sie eventuell vorhandene äußere Abdeckungen oder Schrauben, die das Gehäuse zusammenhalten.
• 2. Verwenden Sie Kunststofföffnungswerkzeuge oder geeignete Schraubendreher, um das Gehäuse des Geräts vorsichtig zu öffnen.
• 3. Erdung: Befestigen Sie optional ein antistatisches Handgelenkband an sich selbst und einer geerdeten Oberfläche, um statische Entladung zu verhindern.
• 4. Suchen Sie den alten Beschleunigungssensor-Chip oder das Modul im Inneren des Geräts.
• 5. Trennen Sie vorsichtig alle Stecker oder Kabel, die an dem alten Modul angeschlossen sind.
• 6. Entfernen Sie das alte Modul mit Kunststofföffnungswerkzeugen oder sanftem Hebeln.
• 7. Setzen Sie das neue Beschleunigungsmesser-Modul in das Gehäuse des Geräts ein.
• 8. Schließen Sie alle Stecker oder Kabel wieder an, um die ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.
• 9. Schließen Sie das Gehäuse des Geräts und sichern Sie es mit Schrauben oder Clips.
• 10. Schalten Sie das Gerät ein, um zu überprüfen, ob es mit dem neuen Beschleunigungsmesser-Modul korrekt funktioniert.

Fragen & Antworten

F1: Kann ein Beschleunigungsmesser an einem Motorrad verwendet werden?

A1: Ja, ein Beschleunigungsmesser kann an einem Motorrad verwendet werden. Wenn das Gerät montiert wird und die Anweisungen des Herstellers befolgt werden, kann die Beschleunigung an einem Motorrad wie bei jedem anderen Fahrzeug gemessen werden.

F2: Kann ich einen Beschleunigungsmesser in älteren Automodellen installieren?

A2: Ja, es ist möglich, einen Beschleunigungsmesser in älteren Automodellen zu installieren. Es gibt Nachrüst-Beschleunigungsmesser, die in den meisten Autos, einschließlich älterer Modelle, installiert werden können.

F3: Messen Beschleunigungsmesser sowohl positive als auch negative Beschleunigung?

A3: Ja, Beschleunigungsmesser können sowohl positive als auch negative Beschleunigung messen. Positive Beschleunigung bezieht sich auf eine Geschwindigkeitssteigerung, während negative Beschleunigung (Verzögerung) eine Geschwindigkeitsverminderung darstellt.