Trung tâm đào tạo thiết kế vi mạch Semicon

Cảm biến accelerometer mà dịch thành "cảm biến gia tốc" nghe chừng chưa được hợp lý lắm, do đó trong bài này ra sẽ gọi nó là "accelerometer".

Hiện nay, các accelerometer đều được chế tạo theo công nghệ MEMS, nhờ vậy giá thành các loại cảm biến này trở nên rẻ hơn nhiều so với các công nghệ chế tạo cũ (giá dưới 5$).

Accelerometer thường được ứng dụng trong xác định "gia tốc tĩnh", tức là gia tốc trọng trường.

Tuỳ theo số trục của cảm biến (1, 2 hay 3 trục), giá trị đọc về của cảm biến sẽ là "hình chiếu của gia tốc trọng trường" trên từng trục toạ độ tương ứng.

Ta nhớ rằng, gia tốc trọng trường tại một địa điểm là không đổi. Khi cảm biến quay 1 góc nào đó, hệ trục toạ độ gắn với cảm biến cũng quay theo, và do đó, hình chiếu của gia tốc trọng trường lên các trục toạ độ đó sẽ thay đổi.

Từ các giá trị đó, ta xác định được góc nghiêng hiện tại của cảm biến, cũng như góc mà cảm biến đã quay đi so với vị trí trước.

Ví dụ sau thời gian T mà đọc được cảm biến đã quay 1 góc bao nhiêu độ, ta suy ra được vận tốc. Nếu tích phân vận tốc này ta sẽ có quỹ đạo chuyển động của cảm biến.

Giá trị đọc về của các accelerometer thường được tính theo đơn vị "g", g tức là gia tốc trọng trường. Do đó kết quả tính toán góc nghiêng, sau khi chia cho nhau sẽ mất đi thành phần "g" --> Kết quả đo góc không phụ thuộc gia tốc trọng trường, tức không phụ thuộc vào vị trí địa lý.

Về cảm biến Accelerometer MMA7455L:
+ Sản phẩm của hãng Please login or register to view links.
+ 3 trục toạ độ X, Y, Z. Giá trị đọc về từ cảm biến là hình chiếu của g trên 3 trục này.
+ Chỉnh được tầm đo +/-2g, +/-4g, +/-8g.
+ Điện áp hoạt động: 2.4V - 3.6V
+ Kết quả ngõ ra dạng Digital, có thể lựa chọn kết quả dạng 10-bit hoặc 8-bit.
+ Giao tiếp theo chuẩn truyền thông I2C và SPI.
+ Chỉnh offset và calib bằng phần mềm (thông qua các thanh ghi User Assigned)

Đóng gói: kích thước cảm biến 3mm x 5mm x 1mm, LGA 14 chân (chân gầm). Kiểu đóng gói này không hàn được bằng mỏ hàn. Phải dùng máy khò (đem ra cho bọn sửa điện thoại di động thì họ hàn được).


Ứng dụng:
+ Phát hiện chuyển động shock, rơi hoặc dao động, rung lắc.
+ Đo đạc góc nghiêng.
+ ... (chưa nghĩ ra hết)

Ví dụ áp dụng:
- Hiệu chỉnh độ nghiêng trong la bàn điện tử (E-Compass Tilt Compensation)
- HDD: Phát hiện rơi (Freefall Detection)
- Laptop PC: Phát hiện rơi, chống trộm (Freefall Detection, Anti-Theft)
- 3D Gaming: Cảm biến độ nghiêng và chuyển động, ghi lại thao tác (Tilt and Motion Sensing, Event Recorder)
- Là một thành phần của IMU, dùng trong các robot tự hành, máy bay trực thăng, robot tự cân bằng, ...