Los acelerómetros son en realidad bastante simples

Un acelerómetro es el diminuto sensor ubicuo que le dice a su tableta cuándo invertir la orientación o le informa al cerebro de su cuadricóptero en qué medida sus acciones reales coinciden con las deseadas. En tres rápidos minutos, [Afroman] explica qué hay dentro de un acelerómetro y cómo funcionan.

Resulta que los diminutos dispositivos que reportan aceleración en una, dos o tres dimensiones no funcionan con intrincados mecanismos mágicos, sino con muy simples Sistemas Micro-Mecánicos o “MEMS”. Los MEMS son similares a los circuitos integrados de cobre/plata/alambre, excepto que en un circuito MEMS se usa silicio conductor y en realidad se mueven físicamente, pero solo un poco.

El secreto está en la creación de condensadores microscópicos a lo largo de una palanca de peso equilibrado que se flexiona en respuesta a los cambios de velocidad. Cuando las placas se doblan, la distancia entre ellas cambia, lo que cambia la capacitancia. Esto traduce el movimiento físico en voltaje, que luego puede ser interpretado por el resto de su circuito. La química detrás de MEMS también es interesante.

Esta Navidad, cuando el cable de alimentación de su computadora portátil use al hijo de su primo, su disco duro tiene la oportunidad de estacionar su cabeza (en el disco, no en el niño) entre caídas y golpes y evitar daños (en el disco, no en el niño) porque de un acelerómetro. Si las malas carreteras hacen que te deslices hacia la zanja, es un acelerómetro que detecta el choque y le dice a la bolsa de aire que se despliegue antes de que tu cuerpo golpee el manillar.

El mercado de MEMS está en auge ahora y especialmente para nosotros los piratas, Wearables busca ser una gran parte de ese crecimiento.

  • abedul dice:

    No hay plata ni oro en los circuitos integrados y relativamente pocos tienen cobre. ¿Qué?

    • TIERRA Operacional dice:

      El oro se usa a menudo para los enlaces entre el silicio y las patas u otros puntos de unión en un circuito integrado o paquete de chips de silicio.

    • matt freund dice:

      Nuevamente, no es una buena fuente sino una fuente perezosa, wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit

    • Robar dice:

      El oro se usa para batir el silicio todo el tiempo, el oro también se usa para atar el silicio a un paquete. El único otro material de bong de alambre que vi fue cobre, pero era difícil de usar.

      El cobre se usa en una gran cantidad de silicio para la redistribución o, en algunos procesos, se usa una mezcla de cobre y aluminio para una interconexión de metal regular efectiva.

  • Hirudinea dice:

    Por desgracia, esta es una impresionante ingeniería mecánica a pequeña escala.

  • RB dice:

    No creo que los vehículos usen acelerómetros para el despliegue de bolsas de aire (pueden serlo hoy). Cree que tienen un conjunto mecánico diferente completamente llamado interruptor de inercia y generalmente son un trato de una sola vez, no un sensor.

    Corrígeme si estoy equivocado ...

    • matt freund dice:

      "Corrígeme si estoy equivocado ..."

      Bueno, igual. Mi experiencia con MEMS es muy rudimentaria. IE Probablemente se triplicó mientras escribía este artículo. Probablemente tengas más experiencia.

      Estaba buscando algunos números sobre el tamaño del mercado de MEMS y algunas tendencias. He escuchado de $ 11 a $ 80 mil millones / año, y las cantidades van en aumento (aunque con un progreso que reduce los costos, no necesariamente un mercado global más grande).

      Mucho de lo que encontré fueron proyecciones de sensores de automóviles como los de las bolsas de aire (proyecciones que en realidad muestran estas desaceleraciones, porque las ventas de vehículos no fueron excelentes). Umm, no es una gran fuente pero es la fuente más fácil... http://en.wikipedia.org/wiki/Microelectromechanical_systems#Applications

    • afromano dice:

      ¡Todos los acelerómetros se utilizan para las bolsas de aire! Los análogos han estado fabricando acelerómetros de alta g para este propósito durante años.
      p.ej.
      http://www.analog.com/en/mems-sensors/mems-inertial-sensors/adxl180/products/product.html

      • rbrat3 dice:

        Definitivamente ha sido algo reciente en estos últimos años, supongo, pero es difícil de decir porque están muy protegidos y es un dolor en el culo separarse para averiguarlo ... Todos los que rompí te dan una buena bola de oro para tuya. trabajos agobiantes 😀

  • materiales no peligrosos dice:

    Conocía los acelerómetros MEMS, pero también tenía que ver cómo fabricaban los girómetros MEMS. Los girómetros MEMS son casi idénticos a los acelerómetros, excepto que utilizan un campo eléctrico para estimular la vibración en el acelerómetro. Si el dispositivo está estacionario, la declinación es la misma en ambas direcciones. Si el dispositivo gira, la desviación será mayor en una dirección y menor en la dirección opuesta. El tamaño de desplazamiento es proporcional al índice de rotación angular: ¡Voila! Giroscopio de estado sólido: engañosamente simple.

    • Alinome la A dice:

      No estoy seguro de que puedan llamarse MEMS de estado sólido, porque tienen partes que realmente se mueven 😉

      • Irlanda dice:

        Para un giro de estado sólido más pedante, supongo que siempre es el Ring Laser Turn. Asumiendo que el láser es de estado sólido, eso es.

        Oh, espera, el artículo que estoy leyendo sobre ellos ahora dice que para evitar problemas a bajas velocidades de rotación, un resorte hace oscilar la cavidad del láser. Eso está bastante bien, pero ¿tal vez se mueve más que un giro-giro de MEMS en términos de movimiento puro? ya no estoy seguro

  • chester dice:

    ¡Los dispositivos MEMS son geniales!

    Sin embargo, el título me hizo llorar un poco: si bien los dispositivos son realmente "simples", no es fácil hacer cálculos sobre estos pequeños errores. Todavía tengo pesadillas universitarias sobre el cálculo de las características y los intervalos operativos de los acelerómetros y girómetros MEMS. ¡Paja!

    Sin embargo, ¡son muy buenos! ¡Super guay!

Óscar Soto
Óscar Soto

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