Акселерометр в телефоне: что это такое, как настроить и калибровать

Принцип действия датчика

Пользователь, впервые столкнувшийся с термином «акселерометр» в списке характеристик смартфона, может заинтересовать, что это такое, как работает и выглядит. Ответить на эти вопросы несложно – устройство, получившее название от латинского слова «accelero» («ускоряю»), применяется для измерения кажущегося ускорения.

Определяя этот параметр, датчик помогает программному обеспечению контролировать положение телефона в пространстве и расстояние, на которое был перемещён мобильный гаджет.

Между тем, даже зная, что такое акселерометр, некоторые пользователи не отличают его от гироскопа. На самом деле оба датчика могут измерять одни и те же величины, но полностью заменить друг друга не способны.

При этом гироскоп в телефоне необходим для определения угла поворота гаджета относительно определённой плоскости. А акселерометр требуется для контроля положения в пространстве путём измерения ускорения движения. Совместное использование устройств помогает программному обеспечению гаджета получить более точные результаты.

Рис. 1. Один из примеров работы акселерометра.

Рассматривая действие акселерометра и что это такое по большому счёту, стоит познакомиться с принципом действия классического приспособления:

Основная часть датчика представляет собой инертную массу (например, грузик), прикреплённую к упругому элементу.
Упругая деталь типа пружины фиксируется на неподвижном элементе.
Пружина зафиксирована на неподвижной части конструкции.
Колебания груза подавляются демпфером.
При наклонах, встряске и поворотах гаджета инертная масса реагирует на силу инерции.
Чем больше интенсивность и сила наклона, встряски или поворота, тем сильнее деформируется пружина.
После возвращения массы на место под воздействием пружины уровень смещения относительно обычного положения фиксируется специальным датчиком.

Рис. 2. Конструкция стандартного акселерометра.

С другой стороны, ответ на вопрос по поводу акселерометра в телефоне – что это и как выглядит, будет немного отличаться. В данном случае он представляет собой миниатюрный элемент на плате с расположенной внутри инертной массой и выглядит обычно как маленький чёрный квадрат.

Основной принцип работы элемента мало отличается от стандартного – при изменении положения инертной массы определяется величина смещения, по которому рассчитываются показатели положения гаджета. Такие датчики стоят практически на любом виде мобильной техники – на телефоне или планшете.

Рис. 3. Внешний вид датчика для смартфона.

Акселерометр не работает что делать

Бывают ситуации, когда датчик перестаёт работать корректно или вообще отказывается функционировать даже после проведения калибровки. Проблема может быть вызвана программным сбоем или же выходом из строя самой микросхемы. В зависимости от причин появления необходим различный подход к устранению неполадки.

Регулярное обновление ПО позволяет решать многие проблемы с софтом

Программный сбой

В этом случае пользователю следует вспомнить последние установленные приложения, которые могли вызвать конфликт оборудования или программного кода. Первым делом рекомендуется удалить все новые приложения и опробовать акселерометр.

Если эти действия не привели к нужному результату, тогда вторым вариантом решения проблемы станет сброс до заводских настроек.

Перед сбросом настроек следует обязательно осуществить резервное копирование, чтобы не потерять информацию

Для сброса телефона к заводскому состоянию следует выполнить следующие действия:

зайти в меню настроек смартфона;
выбрать пункт «Восстановление и сброс»;
активировать кнопку «Сброс до заводских настроек»;
подтвердить действие.

Через некоторое время пользователь получает полностью восстановленный телефон в том состоянии, в котором он был после приобретения.

Hard-Reset, или восстановление через инженерное меню также может привести к решению проблемы программного сбоя

Ещё одним способом «лечения» программного сбоя является обновление прошивки. При этом желательно подключить смартфон к сети WiFi, поскольку новая прошивка может «весить» гигабайты. Чтобы осуществить обновление программного обеспечения, необходимо перейти к пункту меню «Сведения о телефоне», далее выбрать строчку «Обновление ПО». Последует проверка наличия новых версий и, если они имеются, пользователю останется только скачать их на устройство и завершить процесс обновления.

Аппаратный сбой

Второй причиной, по которой может перестать работать акселерометр, является аппаратный сбой. Единственным способом восстановления нормального функционирования является обращение в специализированную мастерскую, где после проведения диагностических мероприятий мастер решит, какой вид ремонта требуется. Чаще всего осуществляется замена детали на новую, после чего работа аппарата восстанавливается.

Устранение аппаратного сбоя работы акселерометра возможно только в условиях сервисного центра квалифицированным мастером

Встретить акселерометр можно в жёстком диске, где он применяется для защиты от падений или сотрясений. Ещё раз узнать, что это такое, можно из представленного видео.

5Определение углов поворота акселерометра

Вспомнив базовый курс школьной геометрии, выведем формулу для вычисления углов поворота акселерометра: angle_X = arctg[ √(G_z2 + G_y2) / G_x ]. Значения получаются в радианах. Чтобы перевести радианы в градусы, поделим результат на число π и умножим на 180°.

const int xPin = A0; //определяем аналоговые пины,
const int yPin = A1; //к которым подключим
const int zPin = A2; //три канала акселерометра

const float Vmax = 5.0; //макс. допустимое напряжение на аналоговом входе

const float x0 = 1.71; //значения по осям при нулевых "g";
const float y0 = 1.69; //эти значения вы должны определить
const float z0 = 1.68; //самостоятельно (см.шаг 4)

const float sens_x = 0.35; //чувствительность по осям в В/g;
const float sens_y = 0.35; //эти значения вы должны определить
const float sens_z = 0.35; //самостоятельно (см.шаг 4)

void setup() {
  Serial.begin(9600); //инициализация последовательного порта
}

void loop() {
  unsigned int value_x = analogRead(xPin); //считываем значения с акселерометра
  unsigned int value_y = analogRead(yPin);
  unsigned int value_z = analogRead(zPin);
  
  float Gx=(value_x*Vmax/1024.0 − x0)/sens_x; //определяем ускорения по осям 
  float Gy=(value_y*Vmax/1024.0 − y0)/sens_y;
  float Gz=(value_z*Vmax/1024.0 − z0)/sens_z;
  
  Serial.print("Gx:\t" + String(Gx)); //выводим ускорения в послед. порт  
  Serial.print("\t| Gy:\t" + String(Gy));
  Serial.println("\t| Gz:\t" + String(Gz));
  
  float angle_x = atan(sqrt(Gz*Gz + Gy*Gy) / Gx)*180 / PI; //ищем углы поворота
  float angle_y = atan(sqrt(Gx*Gx + Gz*Gz) / Gy)*180 / PI;
  float angle_z = atan(sqrt(Gx*Gx + Gy*Gy) / Gz)*180 / PI;
    
  Serial.print("x:\t" + String(round(angle_x))); //выводим углы поворота акселерометра
  Serial.print("o\t| y:\t" + String(round(angle_y)));
  Serial.println("o\t| z:\t" + String(round(angle_z)) + "o");
  Serial.println();
 
  delay(500);
}

При выводе в порт Serial.print() символ \t обозначает знак табуляции, чтобы столбцы были ровные, и значения располагались друг под другом. Символ + означает конкатенацию (объединение) нескольких строк. Оператор String() явно указывает компилятору, что численное значение нужно преобразовать в строку. Оператор round() округляет угол с точностью до 1°.

Подключение аналогового акселерометра ADXL335 к Arduino с помощью макетной платы

Итак, мы с вами научились снимать и обрабатывать данные с аналогового акселерометра ADXL335 при помощи Arduino.

Настройка и калибровка акселерометра

Если датчик работает неправильно или с запозданием, например, автоматический поворот экрана притормаживает, то можно попробовать исправить этот дефект калибровкой с использованием специальных утилит. Рассмотрим калибровку датчика с помощью приложения GPS Status & Toolbox, установить которую можно из официального каталога Google Play.

Установите приложение и запустите его.
Перейдите в меню программы, нажав на три горизонтальные полоски в левом верхнем углу, и выберите пункт «Калибровка акселерометра».
Приложение предложит положить телефон на ровную, горизонтальную поверхность и нажать на кнопку «Откалибровать».
О завершении процесса приложение сообщит соответствующим уведомлением внизу экрана.

Эксплойты и проблемы с конфиденциальностью

Данные акселерометра, которые могут быть доступны сторонним приложениям без разрешения пользователя на многих мобильных устройствах, использовались для вывода обширной информации о пользователях на основе записанных моделей движения (например, поведение при вождении, уровень опьянения, возраст, пол, сенсорный экран входы, географическое положение). Если это сделано без ведома или согласия пользователя, это называется атакой на основе логического вывода . Кроме того, миллионы смартфонов могут быть уязвимы для взлома программного обеспечения с помощью акселерометров.

Технология iMEMS

Технология iMEMS (integrated MEMS) от Analog Devices представляет собой разновидность технологии MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), позволяющую совмещать на одном кристалле микроэлектромеханические устройства с традиционными электронными элементами интегральных схем.

Технология получения поверхностной микромеханической измерительной структуры интегрального датчика проиллюстрирована рис. 1.

На специально отведенный участок кристалла наносится диоксид кремния (так называемый «жертвенный» слой), проводится литография, вскрываются «окна» для подсоединения микромеханического сенсора к электрической схеме и одновременного получения «якорей», удерживающих конструкцию сенсорной части датчика на кремниевой подложке. Далее сверху наращивается слой поликристаллического кремния, затем посредством литографии и травления поликремния создается сенсорная структура. Наконец, травится «жертвенный» слой, и механическая часть датчика готова (рис. 1б).

В результате механическая часть датчика включает поликремниевую пластинку, механически соединенную с подложкой при помощи упругих элементов подвеса, удерживаемых «якорями», способную перемещаться в направлении одной степени свободы под действием ускорения. По краям пластинки вытравлены балки, закрепленные на подложке и образующие дифференциальную систему большого числа ячеек парных емкостей. Перемещение подвижной пластинки относительно этих неподвижных балок позволяет регистрировать ускорение (рис. 2). В отсутствие ускорения емкости в ячейке почти одинаковы, если же ускорение отлично от нуля, пластинка смещается, и баланс емкостей нарушается. Кроме того, возможно наличие дополнительных балочных структур, используемых для смещения механики сенсора внешним напряжением — для проверки функциональности датчика или так называемого самотестирования. На рис. 3 показан совмещенный вариант двухосевого датчика, обеспечивающий чувствительность к ускорениям в двух направлениях, отдельно приведено увеличенное изображение упругой подвески, выполненной для увеличения чувствительности в форме меандра.

Рис. 2. Дифференциальная измерительная система на основе парных емкостей с балками, закрепленными на подложке

Рис. 3. Оптическое изображение сенсорной части двухосевого акселерометра

Зачем это в моём планшете

Вы являетесь счастливым обладателем . Акселерометр играет важную роль в вашем повседневном взаимодействии с гаджетом, хотя вы можете даже не замечать этого или не придавать значения. Каждый раз, когда вы крутите своё устройство, разворачивая его для более удобного просмотра видеоролика на YouYube или сёрфинга в интернете, именно этот датчик определяет положение в пространстве и даёт команду на поворот экрана.

Когда в какой-то игре вы управляете персонажем или гоночным болидом, не прикасаясь к экрану, а лишь поворачивая планшет, то это тоже работа акселерометра. Кроме того, акселерометр участвует в подсчёте количества пройденных шагов, хотя это больше относится к смартфонам, так как вряд ли много людей используют планшет в качестве шагомера.

Иногда случаются неприятные ситуации, в которых датчик начинает работать некорректно или вовсе прекращает работать, из-за чего управление в играх не функционирует, экран не поворачивается в удобное и привычное вам положение для сёрфинга или . Что делать в таком случае, как настроить акселерометр на планшете?

Первым делом, конечно, стоит проверить в настройках гаджета, не отключен ли датчик, возможно, вы сами по какой-то причине отключили автоповорот дисплея и забыли об этом. Если же в настройках всё нормально, но в работе акселерометра наблюдаются проблемы, то следует откалибровать датчик при помощи утилиты GPS Status & Toolbox, которую можно загрузить в магазине приложений Google Play.

Несмотря на своё название, приложение позволяет работать не только с GPS, но и с другими датчиками вашего гаджета. Для калибровки необходимо произвести несколько простых шагов:

Запустить установленное приложение.
Перейти в меню Tools.
Выбрать «Калибровка акселерометра».
Утилита попросит положить устройство на ровную горизонтальную поверхность для корректной калибровки. Лучшим вариантом станет стол.
Нажимаем «Ок», после чего произойдёт настройка датчика и приложение сообщит об окончании калибровки.

Возможно, вам также будет интересно

Введение В качестве примеров успешного применения акселерометров можно привести следующие устройства: автомобильные сигнализации; игровые манипуляторы и пульты управления; нейромышечные стимуляторы; системы защиты жестких дисков при падении; системы уменьшения вибраций стиральных машин; системы управления летательными аппаратами. Теоретически, зная ускорение тела в каждый момент времени, можно рассчитать траекторию его движения. Но в реальной ситуации дело обстоит несколько

Огромное множество сложных систем контроля нуждается в высокоскоростной прецизионной цифровой и аналоговой периферии. Для этих задач компания Cygnal Integrated Products создала две новые линейки микроконтроллеров серии 8051. I. Микроконтроллеры C8051F120/121/122/123 Эти устройства обладают уникальной для контроллеров серии 8051 производительностью 100 MIPS и содержат 8- и 12-битные АЦП и два 12-битных ЦАП с улучшенными шумовыми характеристиками

Компания Миландр занимается разработкой отечественных микросхем для аппаратуры специального назначения, в том числе и нужд МО. В настоящее время разработано и освоено в серийном производстве большое количество различных компонентов, включенных в перечень МОП, среди которых можно отметить микроконтроллеры, микросхемы статической памяти, интерфейсные, радиочастотные и многие другие микросхемы.

Использование акселерометра или гироскопа с микроконтроллерами

Отдельно стоит упомянуть датчики положения, используемые в DIY- проектах. Речь идет об их вариантах, разработанных для совместного использования с Arduino или Raspberry PI.

С помощью подобных сенсоров и контролера можно определять текущее положение роботов или подвижной техники в пространстве. Доступно и вычисление текущей скорости. Для чего берется за основу импульсы изначального ускорения и характеристики торможения. Далее математически вычисляется текущее значение параметра. Причем крайний вариант применения не требует установки механической связи с подвижными частями подвески аппарата. В некоторых случаях, настоящее действие может быть затруднено к исполнению.

Принцип работы

Основным принципом для оснащения современных телефонов данным прибором является компактность, так как у многих смартфонов толщина корпуса не превышает восьми миллиметров, а там должно разместиться огромное количество разной электроники. Именно поэтому разработчики создали миниатюрную конструкцию акселерометра, который поместили в специальный чип.

Принцип его работы заключается в том, что к неподвижному корпусу крепится перегородка с отведенными в сторону проводниками, которые помещаются между контактами, считывающими показания изменений ускорения. Создавать такие миниатюрные версии прибора вручную практически невозможно, поэтому их делают на автоматизированных конвейерных линиях, а за основу берут реакции силикона и других веществ.

Типы акселерометров

Объемная микрообработка емкостная
Объемный микромашинный резистивный пьезоэлектрический элемент
Основание системы массы емкостной пружины
Ответ постоянного тока
Электромеханический сервопривод (балансировка сервоприводов)
Высокая гравитация
Высокая температура
Лазерный акселерометр
Низкая частота
Магнитная индукция
Модально настроенные ударные молоты
Нулевой баланс
Оптический
Маятниковый интегрирующий гироскопический акселерометр (PIGA)
Пьезоэлектрический акселерометр
Quantum (облако атомов рубидия, охлаждение лазером)
Резонанс
Акселерометры подушки сиденья
Акселерометр в режиме сдвига
Тензодатчик
Поверхностная акустическая волна (ПАВ)
Емкостная микрообработка поверхности ( MEMS )
Тепловой ( процесс субмикронной CMOS )
Трехосный
потенциометрический тип
Акселерометр типа LVDT

Акселерометр — конструкция и типы преобразователей

Существует 3 основных типа преобразователей: емкостные MEMS, пьезоэлектрические и пьезорезистивные. Эти типы конструктивно различаются, но действуют аналогично.

MEMS

Наиболее распространены акселерометры MEMS. Эта технология недорогая и позволяет создавать микропреобразователи. Они состоят из гребенчатого конденсатора, грузила и соединяющих их пружин. Когда к датчику прикладывается сила, груз перемещается по пружинам, вызывая изменение емкости. Значение изменения преобразуется в электрический сигнал.

Пьезоэлектрический

Более дорогими, но не менее популярными являются акселерометры, использующие пьезоэлектрический эффект. Внутри преобразователя находятся микроскопические кристаллические структуры, которые под действием ускоряющего напряжения, в свою очередь, генерируют напряжение. Датчик их считывает и на основании этого определяет ориентацию и скорость движения.

Пьезорезистивный

Пьезорезистивный акселерометр работает как тензодатчик, то есть датчик, измеряющий напряжение. В центре акселерометра находится пьезорезистивный материал. Он деформируется под действием внешней силы, вызывая изменение сопротивления. Затем это изменение преобразуется в электрический сигнал.

Какому производителю отдать предпочтение?

Существует немало фирм, выпускающих шагомеры. Но продукция далеко не всех компаний действительно надежна и качественна. Потому мы рассмотрим только проверенные бренды, имеющие положительную репутацию и хорошие отзывы потребителей.

Таблица. Перечень лучших производителей шагомеров.

НаименованиеКраткое описание

Huawei	Это китайская компания, которая занимается производством различных потребительских устройств – телефонов, смарт-часов и, конечно же, шагомеров. Интересующие нас трекеры активности от Huawei крепятся преимущественно на запястье, обладают повышенной устойчивостью и большим сроком эксплуатации. Работают как на Android, так и на iOS.
Solar Power	Продукция данной компании – это не только отдельные шагомеры, но и встроенные в «умные» часы. На улице работают от солнечной панели, что значительно экономит заряд аккумулятора. Весят немного, выглядят стильно, имеют большой функционал.
Xiaomi	Еще одна китайская компания, один из мировых лидеров в сфере производства смартфонов. В ассортименте есть также качественные смарт-часы, умеющие определять ритм сердца, подсчитывать «сожженные» калории, мониторить сон и т. д. Корпус устройств выполнен из ударопрочного пластика, который абсолютно безопасен для здоровья.
Medisana	Компания специализируется на товарах, которые улучшают самочувствие и здоровье. Выпускает трекеры, способные неделю работать без подзарядки. Устройства отличаются высокой устойчивостью, низким потреблением энергии, управляются посредством всего одной кнопки.
Sigma	Шагомеры данного производителя имеют большой и удобный дисплей, фиксируются на кисти. Могут до 7 дней работать без подзарядки. Характеризуются высокой влагозащитой (с ними можно даже плавать) и способностью измерять как длинные, так и короткие шаги.
Torneo	Итальянский бренд, выпускающий качественные спортивные аксессуары и оборудование. Такие шагомеры (а они, как правило, встроены в часы или финтес-браслеты) отличаются удобством эксплуатации, точностью данных и богатым функционалом.
TFA	Всемирно известный производитель метеопродукции. Шагомеры TFA преимущественно недорогие и крепятся на поясе/запястье (есть модели для ношения в кармане). Управлять такими устройствами легко, погрешность данных – не более 5%, корпус ударопрочный.
Omron	Японский бренд, предлагающий свыше 10-ти модификаций шагомеров разных цветов. Гаджеты могут подсчитывать шаги вне зависимости от скорости движения, а если нет активности, то автоматически выключаются. Гарантийный срок – 2 года.
	Под данным брендом выпускаются красивые, компактные и легкие смарт-часы как для взрослых, так и для детей. Устройства оснащены камерой, GPS-трекером и телефоном, имеют понятный на интуитивном уровне интерфейс.

Если плохо работает…

Если у вас по-прежнему будут проблемы с этим датчиком на вашем смартфоне, нам придется использовать стороннее приложение. Таким образом, мы раз и навсегда покончим с возможными отказы гироскопа в вашем терминале.

Для этого мы воспользуемся этим бесплатным инструментом, который мы вам предлагаем. Гугл игры это Калибровка акселерометра приложение. И с помощью этой опции мы сразу же покончим с проблемами этого датчика, поскольку он связан с акселерометром, как мы видели в начале.

Калибровка акселерометра
Разработчик: RedPi Apps

Как только мы его установим, нам нужно будет выполнить небольшой и быстрый процесс калибровки устройства. Оба нам нужно будет только переместить красную точку экрана на черный квадрат и нажмите на калибровку. Даже позже вы можете уведомить нас, если гироскоп смартфона потребуется повторно откалибровать.

Акселерометр — полезная функция в умных часах или телефоне

Покупая смартфон или умные часы, вы обязательно проверяете, что выбранная модель имеет хорошую камеру и устойчива к влаге. Однако вряд ли кто-то смотрит на загадочные названия, например, гироскоп или акселерометр. Конструкция второй составляющей — дело, которое вы уже хорошо знаете, но, к сожалению, не всем интересно, что означает наличие акселерометра в том или ином гаджете. И все же без встроенного в устройство акселерометра даже приложение, загруженное из Интернета, не будет считать шаги или сожженные калории.

Аналогично обстоит дело и с камерами, где акселерометр встраивается в систему стабилизации изображения. Без него невозможно делать идеально четкие фотографии. Однако помните, что не во всех приборах есть этот элемент. С другой стороны, акселерометр теперь становится стандартом в последних моделях.

Электронный МЭМС-акселерометр

Разумеется, внешний вид современного акселерометра отличается от этой простой модели с пружинками, но не сильно. Как и прежде, для измерения ускорения нам требуется какое-то массивное тело, которое будет скользить по направляющей и удерживаться в нейтральном положении пружинками. При этом, всё это должно быть очень миниатюрным, чтобы поместиться в тот же смартфон.

На помощь приходит технология МЭМС (микроэлектромеханические системы). С помощью МЭМС удаётся выращивать механический акселерометр на кремниевой подложке таким же методом, которым создаются и обычные микросхемы.

Так выглядит МЭМС акселерометр на снимке, полученном при помощи микроскопа. Схема работы такого прибора представлена ниже.

Чтобы измерить смещение массивного тела вдоль оси прибора здесь применяется дифференциальный конденсатор. В состоянии покоя, расстояния между центральным электродом и двумя обкладками конденсатора (выделены оранжевым цветом) равны. При воздействии силы эти расстояния меняются, что в дальнейшем фиксируется специальной аналоговой измерительной системой.

Современные акселерометры имеют в своем составе сразу три измерительные оси, направленные перпендикулярно друг к другу. Это позволяет измерять ускорение тела в любом направлении.

Суть понятия «акселерометр»

Акселерометр – это прибор, предназначенный для измерения кажущегося ускорения. Кажущееся ускорение – это разница между гравитационным и истинным ускорениями объекта.

Пружина крепится к неподвижной поверхности, к пружине крепится масса. С другой стороны ее поддерживает демпфер, который гасит собственные вибрации груза. Во время ускорения массы деформируется пружина. На этих деформациях и основываются показания прибора. Три таких прибора, объединенные в одну систему и сориентированные по осям позволяют получать информацию о положении предмета в трехмерном пространстве.

Принципиально акселерометр состоит из пружины, подвижной массы и демпфера.

Наиболее широкое применение такой тип приборов нашел в нескольких областях:

Навигационные устройства летательных аппаратов. Самолеты, вертолеты и даже ракеты не обходятся без сложных систем навигации. Акселерометр и гироскоп служат для них основой.
Автомобильные спидометры и видеорегистраторы также используют акселерометры. Первые определяют скорость по отклонению массы, а вторые определяют важные события (экстренное торможение, резкая смена скорости) и записывают их в отдельные файлы.
Промышленные системы контроля вибрации различных станков, производственных линий и агрегатов. На показаниях прибора работают системы защиты, которые отключают питание или изменяют характеристики работы при достижении критических значений.
В информационных технологиях такие приборы применяются для защиты жестких дисков от падений и сотрясений. Они отдают команду считывающим головкам занять безопасное положение во время падения. Это значительно снижает потерю данных и повреждения диска. В эту же категорию можно отнести и акселерометры на телефонах и планшетах.

Принципиально простое устройство производится во множестве специализированных компоновок, каждая из которых предназначена для определенных целей.

Runtastic Steps

Компания Runtastic предлагает целый набор приложений, ориентированных на здоровье и фитнесе. Есть отдельные варианты для подсчёта шагов, ведения статистики пробежек, велосипедных прогулок и циклов сна. Все приложения Runtastic обмениваются данными между собой и совместимы с Google Fit.

Runtastic Steps посчитает активные минуты, затраченные на прогулки, количество шагов, сожжённые калории. Есть настройка ежедневных целей. Стоимость Runtastic Premium начинается со 180 рублей в месяц. Бесплатная версия достаточно хороша, но лучше потратиться на премиум. В платной версии откроется множество новых возможностей, таких как определение маршрутов, планирование рациона, ведение дневника питания и многое другое.

Вольтметр на базе микроамперметра

Если в вашем распоряжении не окажется готового вольтметра Ц24, рис.4, то вместо него можно применить любой микроамперметр с током полного отклонения стрелки 100… 1500 мкА, например, М2001/1,М2003-М1. При применении более чувствительного микроамперметра, резистор R2 должен быть установлен на значительно большее сопротивление

При выборе микроамперметра нелишним будет обратить внимание на то, какое у него должно быть рабочее положение – вертикальное или горизонтальное

Для калибровки прибора используют автотрансформатор и мультиметр. При отсутствии профессионального измерительного оборудования можно воспользоваться любительскими мультиметрами «среднего класса», например, типа MY-67, MY-68, М320, TJ1-4M.

Желательно наличие не менее трех контрольных приборов, одновременно включенных параллельно калибруемому измерителю. К сожалению, популярные у многих цифровые мультиметры низшей ценовой категории серий М-8хх, обычно не обеспечивают приемлемой точности измерений напряжения переменного тока 50 Гц.

Изготовленный прибор можно смонтировать, например, на корпусе установленного в гараже предохранительного щитка, магнитного пускателя или зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Если найдется свободное место на передней панели лабораторного блока питания, корпусе сетевого разветвителя, водонагревателя или другого устройства с сетевым питанием, то установка такого вольтметра повысит эксплуатационные качества модернизированного аппарата.

Высокое входное сопротивление цифровых мультиметров может дать ошибочный результат при измерении напряжений у источников питания при обрыве в измеряемой цепи. Или, например, при измерении ЭДС севшего гальванического элемента CR2032 мультиметром с входным сопротивлением 20 МОм без нагрузочного резистора дает результат 3.2 В, а при измерении напряжения стрелочным мультиметром ТЛ-4М с входным сопротивлением 30 кОм результат был 1.8 В. В таких ситуациях удобнее пользоваться вольтметрами с относительно низким сопротивлением.

Принципиальная схема несложного вольтметра постоянного тока показана на рис.5. В наличии имелся распространенный в прошлом веке щитовой микроамперметр М4200 со шкалой на 75 В. Чтобы не изготавливать другую шкалу, было решено на его основе изготовить вольтметр с четырьмя диапазонами: 0.75, 7.5, 75 и 750 В. Входное сопротивление вольт-метра на диапазоне 0.75 В составляет около 0.75 кОм. на других диапазонах кратно этому значению, т.е. на диапазоне «750 В- – 750 кОм.

При нажатой кнопке SA1.1 вольтметр работает на диапазоне «0.75» В. Напряжение на РА1 поступает через токоограничительный резистор R1, терморезистор RT1 с положительным температурным коэффициентом сопротивления и замкнутые контакты переключателя SA1. Диоды VD1, VD2 защищают PVI от повреждения при перегрузке.

В случае, если, например, на вход вольтметра будет ошибочно подано сетевое напряжение 230 В переменного тока или его выпрямленное значение с конденсатора фильтра 300…350 В, терморезистор RT1 быстро разогреется, его сопротивление резко увеличится, ток в цепи будет ограничен до 2.5 мА, что безопасно для R1, VD1, VD2, PV1. В случае если бы в цепи вместо терморезистора был включен только один R1 соответствующего сопротивления, этот резистор был бы мгновенно поврежден.

Таким образом, из-за человеческих ошибок и отсутствия у недорогих измерительных приборов элементов защиты в мире было повреждено немало мультиметров. Некоторые цифровые мультиметры средней и высокой ценовой категории оснащаются такой же защитой на терморезисторе или электромагнитным выключателем.

При нажатии на кнопку SA1.2 в цепь включается токоограничительный резистор R3, вольтметр будет работать на диапазоне «7.5 В». При включении диапазона «75 В- последовательно с R3 включается резистор R4, а на диапазоне «750 В» ток на PV1 будет поступать через все токоограничительные резисторы в измеряемой цепи.

Прибор дополнительно оснащен узлом «индикатора фазы», собранном на R2, HL1. Хотя этот узел может быстро определить фазный провод в сетевой розетке, как и многочисленные «отвертки- индикаторы», его назначение несколько иное – оперативно отслеживать утечки сетевого напряжения во вторичную цепь в незаземленных источниках питания. Это необходимо для оценки рисков повреждения при работе с устройствами, содержащими полевые, СВЧ транзисторы, МОП, КМДП микросхемы, чувствительные к повреждениям диоды, светодиоды.

Заключение

Несмотря на свои скромные размеры, акселерометр добавляет смартфонам много разнообразных возможностей. По этой причине производители оснащают G-сенсором в большинство современных устройств.

Популярность смартфонов на сегодняшний день просто зашкаливает: очень удобно всегда иметь под рукой микрокомпьютер со множеством полезных функций, не так ли? Гораздо удобнее, чем носить с собой ноутбук – в карман последний не положишь и незаметно под партой не достанешь, если урок окажется слишком скучным… Однако у всех телефонов есть один и тот же недостаток – слишком маленький экран, если сравнивать с компьютером или даже планшетом и нетбуком. Бродить по сайтам, пользоваться «читалкой» и некоторыми приложениями из-за этого не так уж удобно… было бы, если бы современные смартфоны не оснащали акселерометрами.