Cara kerja Accelerometer

1Accelerometer adalah sebuah tranduser yang berfungsi untuk mengukur percepatan, mendeteksi dan mengukur getaran, ataupun untuk  mengukur percepatan akibat gravitasi bumi. Accelerometer juga dapat digunakan untuk mengukur getaran yang terjadi pada kendaraan, bangunan, mesin, dan juga bisa digunakan untuk mengukur getaran yang terjadi di dalam bumi, getaran mesin, jarak yang dinamis, dan kecepatan dengan ataupun tanpa pengaruh gravitasi bumi.

Prinsip Kerja Accelerometer

Prinsip kerja dari tranduser ini berdasarkan hukum fisika bahwa apabila suatu konduktor digerakkan melalui suatu medan magnet, atau jika suatu medan magnet digerakkan melalui suatu konduktor, maka akan timbul suatu tegangan induksi pada konduktor tersebut. Accelerometer yang diletakan di permukaan bumi dapat mendeteksi percepatan 1g (ukuran gravitasi bumi) pada titik vertikalnya, untuk percepatan yang dikarenakan oleh pergerakan horizontal maka accelerometer akan mengukur percepatannya secara langsung ketika bergerak secara horizontal.

Hal ini sesuai dengan tipe dan jenis sensor Accelerometer yang digunakan karena setiap jenis sensor berbeda-beda sesuai dengan spesifikasi yang dikeluarkan oleh perusahaan pembuatnya. Saat ini hamper semua sensor/tranduser accelerometer sudah dalam bentuk digital (bukan dengan sistem mekanik) sehingga cara kerjanya hanya bedasarkan temperatur yang diolah secara digital dalam satu chip. Berikut ini adalah gambar bagaimana proses accelerometer analog (dengan sistem mekanik maupun digital) bekerja :

  • Accelerometer digital yang bekerja berdasarakan temperatur
  • Accelerometer analog yang bekerja berdasarakan sistem mekanik

 

Tipe Accelerometer

  1. Capacitive
    lempengan metal pada sensor memproduksi sejumlah kapasitansi, perubahan kapasitansi akan mempengaruhi percepatan
  2. Piezoelectric
    kristal piezoelectric yang terdapat pada accelerometer jenis ini mengeluarkan tegangan yang selanjutnya dikonversi menjadi percepatan
  3. Piezoresistive
    lempengan yang secara resistan akan berubah sesuai dengan perubahan percepatan
  4. Hall effect
    percepatan yang dirubah menjadi sinyal elektrik dengan cara mengukur setiap perubahan pergerakan yang terjadi pada daerah yang terinduksi magnet.
  5. Magnetoresistive
    Perubahan percepatan diketahui berdasarkan resistivitas material karena adanya daerah yang terinduksi magnet
  6. Heat Transfer
     percepatan dapat diketahui dari lokasi sebuah benda yang dipanaskan dan diukur ketika terjadi percepatan dengan sensor temperature.

 

Terminology pada sensor percepatan

  • +1g, posisi diam sensor searah dengan arah vertikal bumi dan menghadap ke atas)
  • 0g, posisi diam sensor searah dengan arah horizontal bumi
  • +1g, posisi diam sensor searah dengan arah vertikal bumi dan menghadap ke atas
  • Linearitas, selisih maksimum dari kurva antara tegangan yang dihasilkan dan gravitasi dengan garis lurus
  • Linearity=V_(out,0g)-1/2(V_(out,+1g)+V_(out,-1g)) (1)
  • Sensitivitas, ukuran seberapa banyak perubahan yang terjadi pada hasil output sensor berdasarkan perubahan percepatan yang dimasukan. Satuan dari sensitivitas adalah volts/g
  • sensitivity=〖∆V〗_out/∆g=(V_(out,+1g)+V_(out,-g))/2g (2)

 

Spesifikasi Accelerometer

Spesifikasi Dinamis :

  • Sensitivitas
  • Toleransi sensitivitas
  • Noise
  • Amplitudo puncak
  • Respon frekuensi
  • Resonansi frekuensi
  • Temperature output dari sensitivitas
  • Range temperatur output

Spesefikasi Elektrik

  • Tegangan input
  • Arus input
  • Tegangan bias
  • Waktu yang diperluakan untuk menyalakan accelerometer
  • Pelindung

Spesifikasi Mekanikal :

  • Range temperatur
  • Berat
  • Material untuk sensor
  • Desain sensor
  • Material pelapis (casing)

 

Contoh penggunaan Accelerometer :

  • Transportasi:
    Salah satu penggunaan accelerometer yang sangat umum yaitu dalam sistem airbag yang terdapat pada kendaraan, khususnya mobil. Accelerometer ini digunakan untuk mendeteksi penurunan percepatan yang sangat besar yang biasanya terjadi ketika terjadinya tabrakan antar kendaraan.
  • Bidang Medis:
    Sport Watch, berupa jam tangan olahraga yang juga dapat menghitung berapa banyak langkah yang telah kita lakukan, menggunakan accelerometer untuk menghitung kecepatan dan jarak dari si pelari yang menggunakannya.
  • Science and Engineering:
    Accelerometer banyak digunakan untuk menghitung percepatan dan penurunan percepatan dari sebuah kendaraan. Accelerometer membantu untuk mengevaluasi performansi dari mesin dan sistem percepatan dan juga breaking system (sistem penurunan percepatan).
    Kecepatan yang biasa ditampilkan pada kendaraan anda umumnya didapatkan dari penggunaan accelerometer. Selain itu juga biasa digunakan untuk menghitung vibrasi pada kendaraan, mesin, bangunan, dan sistem keamanan pada kendaraan (safety installation). Accelerometer juga dapat mengkalkulasi percepatan yang diakiabatkan oleh gravitasi bumi. Accelerometer yang menghitung gravitasi secara spesifik digunakan pada gravimetry, disebut sebagai gravimeter. Notebook atau laptop juga dilengkapi dengan accelerometer untuk mengevaluasi goncangan yang dirasakan oleh laptop tersebut.
  • Peralatan Elektronik:
    Accelerometer pada laptop biasanya digunakan pada sistem Sudden Motion Sensor, yang biasa digunakan untuk mendeteksi jatuhnya laptop. Jika kondisi pada saat jatuh terdeteksi, hard disk drive yang ada akan diproteksi sehingga tidak terjadi data loss. Sekarang ini juga terdapat notebook yang menggunakan accelerometer untuk secara otomatis mengubah arah layar (menjadi miring ataupun terbalik) sesuai dengan arah monitor tersebut ditegakkan (portrait atau landscape).
    Terdapat juga sejumlah handphone yang menggunakan accelerometer untuk mengubah lagu yang dimainkan (Track Switching). Camera recorder menggunakan accelerometer untuk menstabilkan gambar (image stabilization). Camera digital menggunakan accelerometer untuk menu pilihan anti blur ketika mengambil gambar.

Cek Video tentang accelerometer disini:

 

Iklan

Satu pemikiran pada “Cara kerja Accelerometer

Good People write good comments ..

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s