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SENSOR ACELERÓMETRO BAJO BT10i GUÍA DE USUARIO CENTRE FOR MICROCOMPUTER APPLICATIONS
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Breve Descripción El sensor de aceleración bajo BT10i, mide la aceleración en el rango de: -­‐ 4,8 g1 (-­‐
47.0 m/s²) a 4,8 g (47,0 m/s²). El elemento de detección del sensor está montado dentro de la caja, una flecha en la caja con una etiqueta marca la dirección en la que se mide la aceleración. Si el sensor está en reposo y se orienta con la flecha hacia abajo su valor de aceleración es de -­‐ 1,0 g (-­‐9,8 m/s2). Cuando la flecha apunta hacia arriba el valor de aceleración medida es de 1,0 g (9,8 m/s2). Cuando la flecha del eje está en posición horizontal el valor de aceleración medida de g es cero. El rango de aceleraciones medidas por el acelerómetro g varia en el rango que el cuerpo humano puede realizar aceleraciones sin experimentar sin daño (muchas colisiones producirán aceleraciones mucho más grandes) de hecho, dejando caer el acelerómetro unos pocos centímetros puede producir la aceleraciones de cientos de g. NO deje caer el sensor de aceleración directamente sobre superficies sólidas o utilizarlo directamente en las colisiones, aceleraciones superiores a ± 4,8 g pueden dañar permanentemente el sensor. El acelerómetro de aceleraciones bajas g se entrega con dos trozos de cinta velcro, que se pueden utilizar para montar la caja redonda del acelerómetro en un objeto en movimiento. El acelerómetro g se puede conectar directamente a las entradas analógicas BT de las interfaces CMA. El cable BT del sensor -­‐ IEEE1394 necesario para conectar el sensor a una interface no se suministra con el sensor y se tiene que comprar por separado (CMA artículo BTsc_1). Reconocimiento del Sensor El acelerómetro bajo g cuenta con un chip de memoria (EEPROM) con información sobre el sensor como: nombre, cantidad medida, unidad y calibración. A través de un protocolo simple esta información se lee por las interfaces CMA y el sensor se reconoce automáticamente (cuando se conecta a una de estas interfaces). Si el sensor acelerómetro g no es detectado automáticamente se tiene que configurar manualmente seleccionándolo de la biblioteca de sensores del software Coach. Calibración La Acelerómetro BT10i se suministra ya calibrado. La salida de la acelerómetro es lineal con respecto a la aceleración. La función de calibración suministrada es: a(m/s2) = 31.4103*Vout(V) – 78.5256 El programa Coach 6 permite seleccionar la calibración suministrada por la memoria 1 1 g es la aceleración devida a la gravedad de la tierra en su superficie con valor aprox.de 9.8 m/s2. 2 | BT10i Sensor Acelerómetro g Bajo, Guía de Usuario de sensor (EEPROM) o la calibración almacenada en el biblioteca del software Coach 6. Para una mayor precisión de la calibración se puede realizar una nueva calibración del usuario utilizando la aceleración debida a la gravedad. Para calibrar el sensor: • Coloque el acelerómetro con la flecha que apunta hacia abajo para el primer punto de calibración. Defina esto como -­‐9,8 m/s2 o -­‐1,0 g. • Gire el acelerómetro modo que la flecha apunta hacia arriba y utilizar la lectura para el segundo punto de calibración. Definir esto como 9,8 m/s2 o 1,0 g. • El acelerómetro leerá 0,0 m/s2 o 0,0 g cuando se mantiene en posición horizontal. Experimentos Sugeridos El acelerómetro se puede utilizar para una amplia variedad de experimentos, tanto dentro como fuera del aula. El acelerómetro se debe montar en la orientación apropiada de modo que su eje está en la dirección de interés. • Medición de la aceleración de la dinámica de un carrito en un riel. • Medición de la inclinación de un objeto en movimiento. Los ángulos se pueden medir al grado más próximo. • Aceleración mientras se mueve el acelerómetro como un péndulo. • Medición de aceleraciones durante los movimientos del cuerpo: por ejemplo poner el acelerómetro bajo la hebilla del cinturón y salta hacia arriba-­‐abajo, con las rodillas flexionadas. • Si se recolecta los datos con la interface VinciLab es posible medir la aceleración en un parque de diversiones, en el patio de recreo, en los coches de juguete de control remoto, etc. • Para medir la aceleración en dos o tres direcciones montar dos o tres acelerómetros en las direcciones correctas. Interpretación de las aceleraciones medidas Un acelerómetro es un dispositivo electromecánico que mide las fuerzas de aceleración. Tales fuerzas pueden ser estáticas, como la constante de fuerza de la gravedad o dinámicas donde importa el sentido. El sensor acelerómetro es sensible tanto a la aceleración de movimiento y el campo gravitacional de la Tierra pero su interpretación de sus medidas es compleja. El acelerómetro no mide la gravedad; lo que realmente mide es la aceleración "no-­‐
gravitacional" -­‐ el componente de "gravedad total menos aceleración" a lo largo de su eje. El principio básico de funcionamiento detrás del acelerómetro es el desplazamiento de una pequeña masa de prueba (adjunta a la caja con un resorte que se desvía en proporción a la fuerza aplicada). Cuando el dispositivo está en reposo la fuerza constante de gravedad la única aceleración medida es en este momento la BT10i Sensor Acelerómetro g Bajo, Guía de Usuario | 3 aceleración debida a la gravedad. Cuando se aplica una aceleración al dispositivo de acuerdo con la Segunda ley de Newton del movimiento (F = m*a) una fuerza adicional proporcional a la aceleración aplicada se desarrolla. La salida acelerómetro es proporcional a la fuerza que actúa y respectivamente a la aceleración de la masa de prueba. Los acelerómetros se utilizan en la vida cotidiana a dispositivos modernos tales como: • En laptops portátiles protege los discos duros de posibles daños. • En los vehículos determina el punto de disparo para el sistema de airbags. • En los teléfonos móviles determina la orientación de la pantalla y ajustar la resolución de la pantalla. • En las consolas de juegos por ejemplo la Nintendo Wii, utiliza acelerómetros en los controladores de mano. Específicaciones Técnicas Tipo del Sensor Analógico 0 - 5 V Rango de Medición -­‐ 4.8 g .. 4.8 g (-­‐47.0 m/s2 .. 47.0 m/s2) Resolución ± 0.004 g Presición 0.05 g Frecuencia de Respuesta 0 - 100 Hz Función de Calibración a (m/s2) = 31.4103*Vout(V) – 78.5256 (almacenado en la memoria) a (g) = 3.2051*Vout(V) – 8.0128 Conector IEEE1394 del cable BT-­‐IEEE1394 no es liberado con el sensor Conexión Garantía: El sensor de Aceleración baja BT10i CMA está garantizado libre de defectos en sus materiales y mano de obra por un período de 12 meses a partir de la compra. La garantía no aplica si el sensor no se ha usado en condiciones de laboratorio o se ha dañado por mal manejo o accidente. Nota: Este producto es usado para propósitos educativos. No es apropiado para uso industrial, medico, investigación, o aplicaciones comerciales. Rev. 03/10/2015
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