İvmeölçer yani diğer adıyla Akselometre, ivme kuvvetlerini ölçmek için kullanılan elektromekanik bir cihazdır. Akıllı telefonlardaki pusula uygulaması ile telefonun hangi yönü gösterdiği bir şekilde bilinir. Yada birçok iyi uygulama ile gökyüzünde takım yıldızlarının nerede olduğu görülür.
Akıllı telefon ve diğer mobil teknolojilerin oryantasyonu (yönlendirilmesi) bir hızlandırıcı kullanılarak belirlenir. Bu hızlandırıcı eksen tabanlı hareket algılamasından oluşan küçük bir cihaz olarak tanımlanabilir.
İvme ölçerlerdeki hareket sensörleri, biyonik uzuvlar ile diğer yapay vücut parçaları gibi tıbbi cihazlarda bulunabilmesinin dışında depremleri tespit etmede dahi kullanılabilir. Aynı şekilde kendi hareketini ölçebilen birkaç cihazın yapısında da ivme ölçer mevcuttur.
Telefonlarda kullanılan ivme ölçer görüntüsü
İvme ölçer Nedir?
İvmeölçer, ivme kuvvetlerini ölçmek için kullanılan elektromekanik bir cihazdır. Nedir bu ivme kuvvetleri? Sürekli yer çekim kuvveti gibi mevcut olan statik kuvvetler ya da birçok mobil cihazlarda olduğu gibi hareketi ve titreşimleri algılamada temel alınan dinamik kuvvetler olabilir.
Hızlanma, hızdaki değişimin ya da zamana bölünen hızın ölçümüdür. Mesela duraklamadan 6 saniyede 60 mph (mil/saat-hız birimi) hızı olan bir arabanın 1 saniyede 10 mph hıza sahip olduğu belirlenir.
İvme ölçerin Amacı Nedir?
İvmeölçerlerin uygulaması hem akademik hem de tüketici odaklı olarak birçok disipline uzanıyor. Mesela dizüstü bilgisayarlardaki ivme ölçerler sabit diskleri hasardan korur.
Dizüstü bilgisayarınızı kullanırken aniden düşürdüğünüzde, ivme ölçer bu ani düşüşü algılar ve okuma ucunun sabit disk tabakasına vurmasını önlemek için sabit diski hemen kapatır. Bu durumda okuma başı plakaya vurmaz ve çiziklere neden olmaz.
Dosya ve okuma hasarı oluşturmaz. Benzer şekilde endüstride otomobillerde çarpmaları tespit ederek hava yastıklarının aniden açılmasında kullanılır.
Başka bir örnek verecek olursak: bir dinamik ivmeölçer tilt yani eğim sensörü olarak tanımlanabilir ve bir cihazın dünyaya göre hangi açıyla eğildiğini belirler ve yerçekimini baz alarak yapar.
Kullanıcılar hızlanma miktarını algılayarak, cihazın nasıl hareket ettiğini analiz eder. İvmeölçerler kullanıcının bir cismin etrafını, duruşunu daha iyi anlamasını sağlar.
Bu küçük cihazla, bir nesne yokuş yukarı hareket mi ediyor, eğer aşağı yöneldiyse düşüyor mu veya yatayda uçuyor mu belirlenebilir. Örneğin akıllı telefonlar, telefonu nasıl tuttuğunuza bağlı olarak ekranı dikey ve yatay mod arasında döndürür.
İvme Ölçer Nasıl Çalışır?
Bir hızlandırıcının daha büyük elektronik cihazlara göre basit devre yapısına sahip olduğu söylenebilir. Bu basit görünümüne rağmen ivmeölçer birçok farklı parçadan oluşur ve birçok faklı yöntemle çalışır.
Yaygın 2 yöntem piezoelektrik etki ve kapasitans sensörü ile oluşan etkidir. Piezoelektrik etki, ivmelenme kuvvetleri nedeniyle gerilmiş olan mikroskopik kristal yapılarından oluşur. Kristaller gerilme altında bir voltaj meydana getirir ardından ivme ölçerler hızı ve oryantasyonu belirlemek için bu voltajı yorumlar.
Kapasitif ivmeölçerler, cihazın yan tarafında mikro yapıların arasında yer alan kapasitanstaki değişiklikleri algılar. Eğer hızlandırıcı bir kuvvet bu yapılardan birini hareket ettirirse kapasite değeri değişir ve ivmeölçer bu değişimi analiz edilebilir bir bilgiye, yani voltaja çevirir.
İvme ölçerler birçok farklı bileşenden oluşur ve ayrı olarak satın alınabilir. Analog ve dijital ekranlıları mevcuttur ancak çoğu teknolojik cihazda direk entegre halde bulunduğu için ana yazılım yada işletim sistemi üzerinden erişilebilir.
Tipik ivmeölçerler 3 boyutlu konumlandırma için 3, 2 boyutlu hareketi belirlemek için 2 çoklu eksenden oluşur. Çoğu akıllı telefon 3 eksenli modeli kullanır. Bunun yanı sıra arabalar çarpma momentini belirlemek için 2 eksenli modeli kullanır.
Bu cihazların hassasiyeti, çok küçük değişimleri tespit etmek adına oldukça yüksektir. Daha hassas bir ivmeölçer daha hızlı bir ölçüm yapar. İvmeölçerler bugün dünyanın birçok yerinde elektronikte aktif olarak kullanılmasına rağmen kullanıcılar tarafından daha çok özel projelerde tercih ediliyor.
Bir mühendis ya da teknoloji meraklısıysanız bilirsiniz ki ivmeölçer geniş çaplı işlevlerde aktif rol oynar. Çoğu durumda bu sensörün varlığını fark edemeyebiliriz ancak onu içeren bir cihazı kullanıyor olabiliriz.
Piezoelektrik İvmeölçer
Piezoelektrik etki en popüler biçimdir ve hızlandırıcı kuvvetler nedeniyle gerilen mikroskobik kristal yapıları kullanır. Stresten kristallerde bir voltaj yükselir ve ivmeölçer bu voltajı hıza ve yönelime çevirir.
Kapasitans İvmeölçer
Kapasitans ivmeölçer, mikro yapılar arasındaki kapasitans değişikliklerini algılar. İvme kuvveti bu mikro yapılardan birini hareket ettirirse kapasitans değişir ve ivmeölçer bu kapasitansı yorumlamak için voltaja çevirir.
İvmeölçerin amacı
İvmeölçerlerin uygulaması, hem akademik hem de tüketici odaklı birden fazla disipline uzanır. Örneğin, dizüstü bilgisayarlardaki ivmeölçerler, sabit diskleri hasara karşı korur. Dizüstü bilgisayar kullanımdayken aniden düşerse, ivmeölçer ani serbest düşüşü algılar ve okuma kafalarının sabit sürücü plakasına çarpmasını önlemek için sabit sürücüyü hemen kapatır.
Bu olmadan, ikisi vurur ve kapsamlı dosya ve okuma hasarı için tablada çiziklere neden olur. İvmeölçerler aynı şekilde arabalarda, araba kazalarını tespit etmenin ve hava yastıklarını neredeyse anında açmanın endüstri yöntemi olarak kullanılır.
Editör / Yazar: Aybike PİROL
Teşekkürler, güzel açıklama olmuş.