Was ist beschleunigungssensor?

Beschleunigungssensor

Ein Beschleunigungssensor, auch als Beschleunigungsmesser bekannt, ist ein Sensor, der Beschleunigung misst. Beschleunigung ist die Änderungsrate der Geschwindigkeit eines Objekts in Bezug auf die Zeit. Beschleunigungssensoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von der Erkennung von Orientierung und Bewegung in Smartphones und Tablets bis hin zur Überwachung von Vibrationen in Maschinen und Strukturen.

Funktionsweise

Es gibt verschiedene Arten von Beschleunigungssensoren, die auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien basieren. Einige gängige Typen sind:

• Piezoelektrische Beschleunigungssensoren: Diese Sensoren nutzen den piezoelektrischen Effekt, bei dem bestimmte Materialien bei mechanischer Beanspruchung eine elektrische Ladung erzeugen. Die erzeugte Ladung ist proportional zur angelegten Beschleunigung. (Piezoelektrischer%20Effekt)
• Kapazitive Beschleunigungssensoren: Diese Sensoren messen die Änderung der Kapazität eines Kondensators, die durch die Bewegung einer Masse aufgrund der Beschleunigung verursacht wird. (Kapazität)
• MEMS-Beschleunigungssensoren: MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) Beschleunigungssensoren sind miniaturisierte Sensoren, die auf mikrogefertigten Strukturen basieren. Sie können kapazitive, piezoelektrische oder andere Messprinzipien verwenden. (MEMS)

Anwendungen

Beschleunigungssensoren finden in den folgenden Bereichen breite Anwendung:

• Unterhaltungselektronik: Smartphones, Tablets, Spielkonsolen (z.B. zur Orientierungserkennung, Gestensteuerung). (Smartphone)
• Automobilindustrie: Airbagsysteme (Auslösung bei starker Verzögerung), Antiblockiersystem (ABS), elektronische Stabilitätskontrolle (ESP). (Airbag)
• Industrielle Anwendungen: Zustandsüberwachung von Maschinen (Vibrationsanalyse zur Erkennung von Verschleiß), Robotik, Navigation. (Vibrationsanalyse)
• Medizin: Schrittzähler, Sturzerkennung für ältere Menschen. (Schrittzähler)
• Luft- und Raumfahrt: Flugzeugnavigation, Satellitensteuerung. (Flugzeugnavigation)

Wichtige Parameter

Bei der Auswahl eines Beschleunigungssensors sind folgende Parameter wichtig:

• Messbereich: Der maximale Beschleunigungswert, den der Sensor messen kann.
• Empfindlichkeit: Die Änderung des Ausgangssignals pro Einheit der Beschleunigungsänderung.
• Genauigkeit: Die Abweichung des gemessenen Wertes vom tatsächlichen Wert.
• Bandbreite: Der Frequenzbereich, in dem der Sensor zuverlässige Messungen liefert.
• Rauschen: Das Grundrauschen des Sensors, das die Genauigkeit der Messungen beeinträchtigen kann.