Устройство сигнала или индикатор ускорения

Удорожание бензина вынуждает искать возможности экономии топлива при езде. С помощью индикатора, реагирующего на сильное ускорение, можно контролировать скорость при умеренной езде, что обеспечивает экономную езду.

Устройство сигнала или индикатор ускорения.

Подробности работы устройства: наличие индикатора (можно использовать светодиоды или пищалки), который будет сигнализировать/загораться в момент ускоренного движения авто. При нажатии педали газа (регулятора объема горючего топлива) происходит открытие дроссельной заслонки и падение разрежения внутри впускного коллектора, что вызывает распрямление сильфона и замыкание контактов на микропереключателе.

Затем обороты двигателя начинают подниматься, что способствует большему всасыванию воздушной массы и дальнейшему разрежению. Это вызывает сжимание сильфона – размыкание контактов–затухание сигнала.

Каждое резкое нажатие педали акселератора приводит к такому процессу. Плавное нажатие педали (малое ускорение) не вызывает падения разрежения, о чем свидетельствует индикатор, который не светится.

Сильфон представляет собой упругую гофрированную оболочку из материала, обеспечивающая сохранность прочности и плотности при цикличных деформированиях при сжатии, растяжении, изгибе или их комбинациях, которые вызывает внутреннее и внешнее давление, температура и механическая нагрузка.

Можно использовать сильфон, разобрав старый холодильник. Сняв сильфон, убираем его содержимое, используя уголок, три болтика и гайку, привинчиваем на корпус маленький переключатель.

Напаивают выпуклость высотой 3 мм на участок соприкосновения сильфона с кнопкой от переключателя, чтобы во время максимального ручного сжатия сильфона промежуток от кнопки до бугорка был 2 или 3 мм.

В состоянии разрежения –происходит нажатие кнопки, а во время включения холостых оборотов двигателя сильфон сжимается, что приводит к размыканию кнопки.

Используя манометр, можно измерить давление в коллекторе двигателя после прогрева, которое составляет 0.5 атмосфер, а резкое нажатие педали ускорения изменяет разрежение до 0.4 или 0.2 атмосфер, если же резко закрыть дроссельную заслонку разрежение уменьшается до значений 0.6 или 0.7 атмосфер.

Установка устройства производится на впускной коллектор, а подключают его к генераторной клемме, на ней появление напряжения возможно только при запуске двигателя. Установка устройства не является помехой для работы остальных автомобильных систем, так как воздух не пропускается, кроме ДУ. Действия ЭБУ двигателем также не нарушаются. Стоит только иногда проверять герметичность в сильфоне.

Проверка:

1. При включении зажигания наблюдается единичное мигание индикатора, благодаря появлению ЭДС в стартере генератора при включении питания на катушке возбуждения.
2. При запуске двигателя происходит еще одно мигание индикатора, которое сразу исчезает. Возникает это из-за более быстрой работы генератора по сравнению с установкой разрежения внутри впускного коллектора.
3. Во время плавного ускорения при движении лампочка индикатора не светится.
4. Резкое ускорение заставляет лампочку индикатора светиться.

Испытания устройства показали включение индикатора во время резкого ускорения и отключение при нерезком ускорении, и что включение разных передач или скоростей не влияет на его работу.

Показания бортового компьютера о расходе топлива нужно смотреть, переводя свой взор на монитор, а за счет удачного расположения индикатора ускорения не придется отводить взгляд от вождения, чтобы вести контроль о чрезмерном расходе топлива.

Датчики ускорения и вибрации

Датчики ускорения и вибрации могут использоваться для включения системы пассивной защиты автомобиля, выявления детонации и управления работой двигателя, а также контроля поперечных ускорений и изменений скорости полноприводных автомобилей с ABS. Вот о том, какими бывают датчики ускорения и вибрации, мы и поговорим в этой статье.

Что измеряют датчики ускорения

Все датчики ускорения измеряют силы, воздействующие на (инертные) массы m путем ускорения а согласно основному закону механики:

F=m·a

Как и в случае с измерением силы, существуют системы для измерения и положения и механического напряжения. Первые особенно широко используются в области малых ускорений. Системы измерения положения также позволяют использовать компенсационный метод, в котором вызванное ускорением системное отклонение компенсируется эквивалентной восстанавливающей силой, так что в идеале система практически всегда работает очень близко к нулевой точке (высокая линейность, минимальная перекрестная чувствительность, стойкость к высоким температурам). Эти системы с управлением по положению также имеют большую жесткость и частоту отсечки, чем системы перемещения того же типа. Здесь можно электронно создать любой недостаток механической амортизации.

Примеры типичных значений ускорений в автомобиле

Все датчики ускорения крепятся через пружины прямо к гравитационному маятнику (см. рис. «Датчики ускорения, измеряющие смещение«). Иными словами, инертная масса эластично соединяется с кузовом, ускорение которого требуется измерить. Это означает, что в статическом случае сила ускорения находится в равновесии с восстанавливающей силой, воздействующей на пружину, отклоненную на х:

где с — постоянная пружины.

Следовательно, чувствительность измерения S будет равна:

Другими словами, большая масса вместе с небольшой жесткостью пружины (или постоянной пружины) дают высокую чувствительность измерения. Если же уравнение записать полностью для статического и динамического случаев, то станет очевидно, что необходимо учитывать не только эластичность пружины, но и силу трения, и силу инерции:

Эти компоненты пропорциональны логическим выводам в отношении времени перемещения х (р — коэффициент трения). Получающееся дифференциальное уравнение описывает колеблющуюся (резонирующую) систему. Если трение считать ничтожно малым (р ≈ 0), то резонансная частота системы будет равна:

ω = √ c/m

Таким образом, чувствительность измерения S напрямую связана с резонансной частотой ω:

S·ω 2 = 1

Иными словами, можно ожидать, что при увеличении резонансной частоты вдвое чувствительность уменьшится в четыре раза. Конечно, такие пружинно-массовые системы демонстрируют адекватную пропорциональность между измеренной переменной и амплитудой только при частоте, которая ниже их резонансной частоты.

В случае чисто амплитудных систем необходимо обеспечить амортизацию, которая должна быть как можно точнее определена и как можно меньше зависима от температуры для получения как можно более унифицированного отклика частоты (рис. «Амплитудно-резонансная кривая» ) и предотвращения разрушительной остроты резонанса, которая может легко вывести систему из строя. Если коэффициент трения р нормализовать, то получим стандартизированный коэффициент амортизации D.

D = (p/2·c)·ω =p/(2· √ c·m)

Этот коэффициент амортизации в значительной степени определяет переходную и резонансную характеристики. В то время как при периодическом возбуждении с коэффициентами амортизации D > √ 2/2 ≈ 0,707 большей остроты резонанса уже не возникает (рис. «Амплитудно-резонансная кривая» ), любое колеблющееся переходное состояние в случае ступенчатого возбуждения исчезает при коэффициенте D > 1. Для достижения как можно более широкой полосы пропускания на практике обычно используют компромиссные значения D = 0,5-0,7.

Применение датчиков ускорения

Пьезоэлектрические датчики

Пьезоэлектрические биморфные упругие элементы (двухслойная пьезокерамика) используются в пусковых устройствах аварийных натяжителей ремней безопасности, подушек безопасности и штанг против опрокидывания автомобиля (рис. «Пьезоэлектрический датчик» ). Их инерционная масса под действием ускорения вызывает деформацию, обеспечивающую достаточный динамический сигнал с благоприятными для обработки характеристиками (обычно предел по частоте равен 10 Гц).

Чувствительный элемент датчика расположен в герметичном корпусе, содержащем также предварительный усилитель сигнала. Иногда в целях физической защиты его помещают в гель. Принцип активации датчика можно также инверсировать. Дополнительный активирующий электрод упрощает проверку датчика (бортовая диагностика).

Продольные элементы используются в качестве датчиков детонации (датчиков ускорения) в отслеживающих системах зажигания. С их помощью измеряется вибрационный шум в блоке двигателя (измеряемый диапазон ускорений составляет приблизительно 10g при обычной частоте колебаний 5-20 кГц). Некапсулированное пьезокерамическое кольцо измеряет силы инерции, воздействующие на сейсмическую массу той же формы. Однако сегодня для обнаружения детонации почти исключительно используются более современные поверхностно- микромеханические датчики.

Все об индикаторе Accelerator Decelerator Oscillator

Все мы знаем, что тренд – наш друг. И поэтому, чем раньше вы сможете успешно определить тренд, тем большую прибыль вы сможете извлечь из него. Существует множество различных способов определения зарождения нового тренда.

Но нужно исходить из того, что цена – это последний элемент, который изменяется. Прежде, чем изменится цена, изменяется движущая сила рынка, а перед тем, как она изменит свое направление, ускорение движущей силы должно замедлиться до нуля. Затем она начинает ускоряться в другую сторону, до тех пор, пока цена не начнет изменять свое направление.

Accelerator Decelerator Oscillator (AC) разработан известным трейдером Биллом Вильямсом специально для того, чтобы обеспечить ранние сигналы об изменении силы, движущей рынком. И сегодня мы рассмотрим, как пользоваться этим индикатором.

Характеристики индикатора

Что это за индикатор?

Впервые описание индикатора замедления/ускорения появилось у Б. Вильямса как измерение третьего фактора в его теории торгового хаоса. Этот индикатор является логическим продолжением авторского индикатора Аwesome Оscillator.

Accelerator Decelerator Oscillator или AC (Осциллятор Ускорения/Замедления) – это один из инструментов, который разработал известный трейдер Билл Вильямс. Цель данного инструмента состоит в выявлении точек ускорения или замедления цены и демонстрация положительной или отрицательной динамики. Этот индикатор является одним из элементов торговой стратегии Билла Вильямса Profitunity.

Вильямс отмечал, что цены на рынке постоянно изменяются. Важно не только видеть тренды, но и строить работу, основываясь на поведении цены, от начала замедления текущего тренда до начала возникновения нового.

При анализе происходящих на рынке процессов Билл Вильямс говорил, что цены перед коррекцией или разворотом уменьшают скорость своего изменения, а когда тренд усиливается, то и скорость изменения цен растет. AC меняет свое направление после изменения движущей силы, что обычно свидетельствует о возможном изменении тренда.

Acceleration Deceleration Oscillator считается опережающим индикатором, так как прежде чем развернуться, цена должна уменьшить скорость движения в текущем направлении, а значит – нужно иметь данные об ускорении цены (положительном или отрицательном). При замедлении динамики первой должна развернуться гистограмма индикатора, а при ускорении текущей динамики – показать рост.

Accelerator Oscillator способен заранее довольно точно предугадать фазы динамики цен, чем и ценен для трейдеров, – его достоинство заключается в опережающих показаниях.

В большинстве программ технического анализа график индикатора AС строится в виде гистограммы, при этом периоды роста рисуются зелеными барами гистограммы, а периоды снижения – красными.

Особенностью данного индикатора является перерисовка последнего бара. Пока свеча не закрыта, последний бар индикатора может изменить цвет, поэтому очень важно работать с AC после закрытия бара.

Нулевая линия – это, по существу, место, где движущая сила сбалансирована с ускорением. Если AC выше нуля, то, как правило, бывает легче продолжить движение вверх. В отличие от Аwesome Оscillator, пересечение нулевой линии не представляет собой сигнала. Единственное, что необходимо делать, чтобы контролировать рынок и принимать решения, – это следить за изменением цвета.

Нужно помнить: используя АС, нежелательно покупать, когда текущий столбец окрашен в красный цвет, и нежелательно продавать, когда текущий столбец окрашен в зеленый цвет.

Параметры индикатора

Стандартные параметры 5-34 предложены еще разработчиком индикатора AC, так как, по его мнению, дают минимум ложных сигналов на средневолатильных активах. Для торговли внутри дня рекомендуется подбирать параметры индивидуально.

В терминале MT4 нет возможности изменять параметры индикатора, но вы можете выбрать и установить себе индикатор по вкусу, скачав его в соответствующей теме на форуме.

Нулевая базовая линия динамически смещается в зависимости от значений индикатора. Эта линия означает зону, где движущая сила равна текущему ускорению. Пересечение этой линии гистограммой индикатора AC не является торговым сигналом, этот факт только уменьшает количество столбцов, необходимых для образования торгового сигнала.

Расчет

Гистограмма АС – это разность между значением 5/34 гистограммы движущей силы (Awesome Oscillator) и 5-периодным простым скользящим средним, взятым от этой гистограммы:

MEDIAN PRICE = (HIGH + LOW) / 2
AO = SMA (MEDIAN PRICE, 5) — SMA (MEDIAN PRICE, 34)
AC = AO — SMA (AO, 5)
Где:
MEDIAN PRICE — медианная цена;
HIGH — максимальная цена бара;
LOW — минимальная цена бара;
SMA — простое скользящее среднее;
AO — индикатор Awesome Oscillator.

Применение в торговле

Теперь давайте разберемся, как применять индикатор в реальной торговле.

Генерация сигналов на вход в покупки или продажи

Сигнал в покупку возникает при двух последовательно растущих столбиках зеленого цвета. В этом случае рекомендуется выставить отложенный ордер на несколько пунктов выше хая предыдущей свечи. Аналогично и для продаж, – нужно дождаться двух последовательно падающих красных баров и выставить отложенный ордер на несколько пунктов ниже лоу предыдущей свечи.

В случае, когда индикатор AC находится ниже нуля, сигналом к покупке может также служить наличие трех последовательно растущих зеленых баров. То же самое справедливо и для продаж.

Необходимо помнить, что сигналы индикатора AC носят лишь подтверждающий характер, а основным сигналом всегда является касание первого фрактала. Только после такого касания можно выставлять ордера согласно сигналам индикатора AC.

Если на индикаторе AC появляется сигнал, но до срабатывания отложенных ордеров гистограмма меняет цвет, – торговый сигнал отменяется.

Важно помнить, что лучше всего использовать эти сигналы на вход по одному разу на каждом пересечении индикатором нулевой линии. Когда мы открыли сделку после пересечения AC нулевой линии, следующую сделку можно открыть только при обратном пересечении.

Использование AC в качестве фильтра для сделок

Изменение цвета индикатора AC очень важно. Зеленый цвет, независимо от направления индикатора, предостерегает от коротких позиций, а красный, соответственно, от длинных.

Для входа в рынок в направлении его движущей силы необходимо учитывать и значение, и цвет индикатора AC. При этом на графиках ниже H4 очень большое количество ложных сигналов.

Довольно эффективная фильтрация получается при торговле внутри дня и использовании индикатора AC на дневных графиках.

Индикатор флета

Индикатор AC можно использовать в качестве индикатора флета: при низкой волатильности на гистограмме появляются маленькие столбцы возле нулевой линии.

Периоды флета или малой волатильности хорошо видны, особенно на графиках низких таймфреймов.

Читайте также:

Цифровой вольтметр в панель приборов

Торговля с применением AC по Вильямсу

В отличие от Awesome Oscillator пересечение нулевой линии само по себе не является торговым сигналом, но оно означает изменение паттерна, который должен сформироваться для открытия сделки. Положительные значения являются признаком бычьего настроения на рынке.

Аналогичным образом – отрицательные значения указывают на медвежье настроение на рынке. Уильямс подчеркнул, что с помощью AC вы не должны покупать, если видите красную полосу, и не должны продавать, если видите зеленую полосу. Вам также необходимо следить как за цветом индикатора, так и за тем, находятся ли значения выше или ниже нуля.

Вот простое краткое изложение правил для стратегии Accelerator Oscillator, как первоначально было предписано Биллом Уильямсом: если вы покупаете выше нуля или продаете ниже нуля, то все хорошо. Вам нужно только два последовательно растущих бара, чтобы открыть сделку. То есть два зеленых растущих бара выше нуля – это сигнал на покупку, а два красных падающих бара ниже нулевой линии – это сигнал на продажу.

Сам Уильямс предложил использовать Индикатор Аллигатор в качестве основного. В этом случае Awesome Oscillator и Accelerator Oscillator могут работать как более чувствительные инструменты для подтверждения сигналов от Аллигатора.

Преимущества индикатора

У индикатора Accelerator Oscillator, как и у любого другого, имеются свои плюсы и минусы. Явным достоинством индикатора является его простота, – в нем имеются только столбцы гистограммы, что значительно упрощает анализ. Здесь отсутствуют кривые, которые могли бы пересекаться с гистограммой, и прочие сложные для восприятия элементы.

Еще один плюс состоит в том, что этот индикатор подразумевает работу с любыми инструментами и на любых масштабах времени. Существенное преимущество Accelerator Oscillator состоит в том, что для работы он дает очень сильные сигналы.

Недостатки Accelerator Oscillator

Большим минусом данного инструмента является зависимость от других индикаторов. Если, например, Индекс относительной силы может применяться самостоятельно и генерирует довольно надежные сигналы, то в этом Accelerator Oscillator ему существенно уступает.

Еще одним недостатком индикатора можно считать меньшее число сигналов и возможностей, чем у любых других осцилляторов. Например, Стохастик позволяет вести торговлю от областей перекупленности и перепроданности или от пересечения сигнальной и основной линий, а MACD, к тому же, дает возможность использовать дивергенции.

Несмотря на это, Accelerator Oscillator достоин внимания. Зачастую в сочетании с другими индикаторами он предоставляет довольно неплохие результаты.

Заключение

Билл Уильямс разработал Accelerator Oscillator, чтобы обеспечить как можно более ранние признаки возможных изменений тренда, справедливо предположив, что это даст трейдерам значительное преимущество на рынке. Таким образом, несмотря на то, что сам по себе Accelerator Decelerator Oscillator генерирует довольно слабые сигналы, в сочетании с другими индикаторами он представляет из себя очень полезный инструмент технического анализа.

МЭМСы. Как устроены современные датчики?

Микроэлектромеханические системы (МЭМС) — устройства, объединяющие в себе микроэлектронные и микромеханические компоненты. Сейчас довольно трудно встретить системы в которых не используются датчики, выполненные по данной технологии. Но как устроены современные датчики и какие преобразователи используются для работы с ними? Постараемся детально разобраться в этом вопросе, основываясь на работе современных МЭМС-акселерометров.

Простейший акселерометр, как он работает?

Акселерометр — прибор, измеряющий проекцию кажущегося ускорения (разности между истинным ускорением объекта и гравитационным ускорением). Принцип работы можно объяснить с помощью простой модели.

Модель устройства механического акселерометра (оригинал)

При увеличении ускорения, масса будет растягивать пружину. По закону Гука из школьной программы физики можно с легкостью найти ускорение системы:

, где k -коэффициент упругости пружины, – ее растяжение и m – масса груза.

Используя три перпендикулярно расположенных датчика, можно узнать ускорение предмета по 3-м осям, и зная начальные условия определить положение тела в пространстве.

Эта незамысловатая модель представляет собой основу работы большинства акселерометров, которые можно поделить на 3 основные подгруппы:

механические
электронные
пьезоэлектрические

Пьезоэлектрический акселерометр

Основывается данный тип датчиков на пьезорезистивном эффекте, который был открыт в 1954 году Смитом в таких полупроводниках как германий и кремний. В отличие от пьезоэлектрического эффекта, пьезорезистивный эффект вызывает изменение только электрического сопротивления, но не электрического потенциала.

Анимация пьезоэффекта (оригинал)

При увеличении ускорения, инертная масса увеличивает/уменьшает давление на пьезоэлемент. Благодаря пьезоэффекту происходит генерация сигнала, который зависит от внешнего ускорения.

Устройство пьезоэлектрического акселерометра (оригинал)

Датчики такого типа требуют дополнительного усилителя, который увеличивает амплитуду сигнала, и создает низкоимпедансный выход для работы с внешними устройствами. Для калибровки нулевого значения ускорения используется Preload Bolt, масса которого рассчитана так, чтобы соответствовать нулевой точки ускорения в системе.

Датчики такого типа до сих пор сильно распространены, и в основном применяются в системах, требующих высокую надежность — automotive. Для коммерческой электроники зачастую используют электронные акселерометры, которые имеют меньший размер и цену.

Электронные акселерометры

Принцип работы электронных датчиков основан на изменении емкости конденсаторов при изменении ускорения. Простейшая модель работы представлена на картинке.

Устройство 2-х осевого электро-механического акселерометра

При изменении ускорения, масса изменяет расстояние между обкладками конденсатора. Из простейшей формулы емкости конденасатора следует, что при изменении d расстояния между обкладками емкость конденсатора будет также изменяться. Широкое применение данный метод получил, благодаря развитию МЭМС (MEMS)– микроэлектромеханических систем.

МЭМС технологии позволяют создавать конденсаторы с подвижными обкладками на кремниевой подложке, что существенно уменьшает размер устройства, и что не маловажно – его стоимость.

Устройство 2-х осевого электро-механического акселерометра (оригинал из книги «Introductory MEMS». Дальнейшие иллюстрации тоже взяты из этой книги)

У читателя наверняка возник вопрос: “как именно детектировать изменение емкости конденсатора?” Постараюсь дать на этот вопрос исчерпывающий ответ.

Устройство МЭМС акселерометра. Как превратить изменение емкости в сигнал?

Емкостной полумост

Итак прежде, чем описывать работу самого датчика, обратимся к довольно популярной схеме в схемотехнике – емкостному полумосту (Capacitive half-bridge).

Емкостной полумост — основа МЭМС-датчиков

Напряжения и являются входными, а – выходной сигнал для последующего преобразования. Емкости обоих конденсаторов зависят от внешнего ускорения, и изменяются на величину x(t). При x = 0, заряды на емкостях являются идентичными, и при этом . При условии, что x

Запишем через формулу емкости:

Упростив данные формулы, получаем следующее:

Итак часть пути пройдена, мы получили как зависит значение изменения емкости от изменения положения обкладки (то есть внешнего ускорения). Пора это изменение детектировать: вводим дополнительные токи — . Теперь остается вычислить как выходной ток будет зависеть от изменения положения обкладки.

Емкостной полумост — токи

Учитывая тот факт, что ток является производной заряда dq/dt, а заряд q=CU, преобразуем данное уравнение в следующий вид:

Пусть потенциалы , тогда исходя из формулы (1.1):

Результат получился довольно странный: выходной ток никак не зависит от изменения емкости. Для того, чтобы детектировать изменение емкости, необходимо задавать на обкладках напряжения разной полярности, то есть: , а . Тогда переделаем уравнение с учетом данной модификации.

Учитывая уравнение 1.2 для изменения емкости, получаем:

если положение пластин не меняется во времени, то
аналогично если источник сигнала постоянный (DC), то

, где – частота переменного сигнала (определяется на этапе разработки, в зависимости от полосы пропускания системы и нормальной работы механических емкостей).

Итак, мы получили уравнение (1.4), которое показывает, как изменение емкости конденсатора влияет на выходной сигнал системы. Однако такой сигнал будет довольно малый по амплитуде, к тому же если подключим к нему нагрузку для общения с внешним миром — вся система рухнет. Тут нужен усилитель…

Просто добавь усилитель

Добавим в нашу систему усилитель (будем считать, что коэффициент усиления — — сл-но работает принцип виртуальной земли).

Емкостной полумост + интегратор

Итак теперь найдем зависимость выходного напряжения усилителя от изменения емкости.

Ток через конденсатор можно записать через изменение заряда dq/dt, поэтому исходя из полученного уравнения (1.4) получаем:

Данное уравнение показывает, что выходной сигнал зависит не только от положения обкладки x, но и от ее скорости движения (что не желательно). Для того чтобы компонента, вносимая скоростью, была незначительной, необходимо использовать высокочастотный входной сигнал (обычно такую частоту выбирают в районе 1 ГГц). Запишем компоненты уравнения как гармонические сигналы:

Выбираем частоту достаточно высокую, чтобы :

Учитывая, что сигналы и имеют одинаковую частоту переходим к отношению их амплитуд:

В итоге мы получили зависимость выходного сигнала усилителя от изменения положения обкладки конденсатора. Внимательный читатель должен сразу обратить внимание – это же амплитудная модуляция! Действительно, в данной системе мы имеем сигнал x(t), который перемножается с сигналом и усиливается на величину . Следующий шаг – убрать несущую частоту , и мы получим усиленный сигнал x(t) – который пропорционален ускорению. Долгий путь вычислений привел нас к пониманию архитектуры МЭМС-акселерометра.

Архитектура МЭМС акселерометра

Рассмотрим сначала функциональную схему датчика:

Функциональная схема МЭМС-акселерометра

Изначально у нас есть сигнал x(t) – который отражает изменение ускорения. Далее мы перемножаем его с несущим сигналом и усиливаем с помощью операционного усилителя (в режиме интегратора). Далее происходит демодуляция – простейшая схема – диод и RC фильтр (в реальности используют усложненную схему, синхронизируя процесс модуляции и демодуляции одной несущей частотой ). После чего остатки шума фильтруются с помощью фильтра низких частот.

Читайте также:

Как безопасно прикурить аккумулятор:

В качестве примера приведу один из первых МЭМС акселерометров компании Analog Devices – ADXL50:

Структурная схема ADXL50

Наверное, приведя структурную схему датчика в начале статьи многим читателям не было бы понятно назначения некоторых блоков. Теперь завеса приоткрыта, и можем обсудить каждый из них:

Блок, который называется “MEMS sensor” – является емкостным полумостом.
Блок “oscillator” генерирует сигнал на частоте 1ГГц.
Сигнал осциллятора также используется для синхронной демодуляции.
Выходной усилитель и дополнительные резисторы создают нулевую точку, относительно которой можно смотреть знак изменения ускорения (обычно это VDD/2- половина питания, для биполярных датчиков — «земля»).
Внешняя емкость определяет полосу измерения системы.
Внутреннего фильтра низких частот в данной схеме нет, но в современных схемах они имеются.

Какой преобразователь выбрать для работы с датчиками?

Выбор преобразователя для работы с датчиками зависит от точности, которую вы хотите получить. Для работы с датчиками подойдут АЦП с архитектурой SAR или Delta-Sigma с высокой разрядностью. Однако современные датчики обладают встроенными преобразователями. Лидерами этого направления являются STMicroelectronics, Analog Devices и NXP. В качестве примера, можно привести новую микросхему с 3-х осевым акселерометром и встроенным АЦП – ADXL362.

Структурная схема ADXL362

Для работы с АЦП в схему добавлены антиэлайзинговые фильтры, чтобы исключить попадания в спектр дополнительных гармоник.

Где достать такие технологии?

Сейчас для fabless компаний доступно множество фабрик, которые предлагают технологии МЭМС. Однако для создания современных микросхем требуется интегрировать емкости с подвижными пластинами в стандартный маршрут проектирования, ведь помимо такой емкости необходимо спроектировать дополнительные блоки (генератор, демодулятор, ОУ и тд) на одном чипе. В качестве примера можно привести фабрики TSMC и XFab, которые предлагают технологию для реализации МЭМС датчика вместе со всей обвязкой. На картинке представлены емкости, которые позволяют создать трехосевой акселерометр:

Трехосевой емкостной полумост от TSMC

В России также существует фабрика по выпуску МЭМС датчиков – “Совтест”, однако предприятие не обладает технологией интегрирования дополнительных схемотехнических блоков, которые необходимы для создания конечного устройства и единственный выход — применять технологию микросборки.

МЭМС-акселерометр разработки Совтест

Какие наработки есть у нашей компании в этом направлении?

У нас есть несколько преобразователей, которые предназначены для работы с датчиками. Из новых продуктов это:

– 16-канальный преобразователь на основе 8-ми Дельта-Сигма АЦП, предназначена для работы с токовыми датчиками – 4-х канальный интегрирующий преобразователь напряжение-частота (ПНЧ), предназначенный для работы с 3-х осевыми акселерометрами и гироскопами.

Преобразователь напряжение-частота

Для преобразования данных с датчика обычно используются SAR или delta-sigma АЦП, однако существует еще один тип преобразователей — интегрирующие ПНЧ, которые имеют существенные преимущества:

Занимают меньшую площадь и имеет меньшее потребление при том же показателе линейности и шума.
Простая архитектура.
Высокая устойчивость к входному шуму и сигналам помех.
Устойчивость к шуму и помехам выходного сигнала.
Возможность передачи данных без обработки на радиочастотный канал связи.

ПНЧ под микроскопом

Каждый из трех основных каналов преобразует входное напряжение в диапазоне ± 4В в частоту до 1250кГц на 3-х выходах, соответствующих положительному и отрицательному входным напряжениям. Также микросхема имеет в каждом канале 16 битный реверсивный счетчик, для подсчета частотных импульсов. SPI интерфейс служит для управления режимами преобразования и выборки содержимого счетчиков импульсов каналов. Основными требованиями к параметрам ПНЧ являлись:

высокая термо и временная стабильность выходной частоты при нулевом входном сигнале (заземленных входах)
динамический диапазон преобразования – не менее 22 бит
непрерывность преобразования входного сигнала и недопустимость потери ни одного частотного импульса.

Есть только одно “но” – биполярное питание. Для обеспечения хорошей стабильности нуля (напряжение, которое соответствует ускорению 0g) необходимо использовать биполярное питание. Такое решение довольно эффективное – ведь когда 0g соответсвует “земля”, система априори будет стабильной. Также это улучшает проектирование системы. В современных датчиках в качестве нуля используют половину питания Vdd/2, однако если значение напряжения на преобразователе будет отличаться от напряжения на датчике – мы автоматически получаем смещение, которое нужно дополнительно калибровать.

Наверное, для многих потребителей биполярное напряжение немного отпугивает, и мы как разработчики это понимаем. Возможно, в дальнейшем сделаем коммерческий вариант для МЭМСов (или интегрируем датчик в ПНЧ). Пока, конечно, это всего лишь планы, но уверен они увидят свет.

Читайте также:

Пуск холодного двигателя

P.S. Нашел бонусные фотографии с процесса исследования образцов. Вообще это, как по мне, самое интересное в процессе разработки. Тебе дают в руки твое детище с пылу жару с завода, ты подаешь на него питание и скрестив пальцы ждешь – “работает или нет?”.

P.P.S. Кому понравилась тема датчиков, в будущем коллега из центра проектирования аппаратуры хотел бы рассказать про создаваемую инерциальную систему на основе МЭМС датчиков — БИНС.

Индикатор AC (Accelerator oscillator) – описание и применение

Accelerator Oscillator – это индикатор ускорения цены. Сокращенное название – AC. Инструмент создал известный на весь мир трейдер Билл Вильямс. Accelerator Oscillator был создан на основе другого осциллятора Вильямса – Awesome. Эти два инструмента чаще всего используются в комбинации друг с другом. Рассмотрим более подробно принципы работы индикатора ускорения, а также основные сигналы и параметры настроек.

Индикатор Accelerator oscillator – описание и настройки

Индикатор ускорения AC встроен как в МетаТрейдер 4, так и в МетаТрейдер 5. Кроме того, его можно найти в некоторых популярных терминалах от крупных брокеров. Отдельно скачивать ничего не нужно – все необходимые файлы уже есть в каталоге данных.

Установка

После установки AC на графике в подвальной части программы появляется дополнительное окошко с цветной гистограммой. Столбцы гистограммы окрашены в зеленый и красный цвет. Индикатор удобен в использовании, так как не занимает много места на графике и дает простые сигналы.

Accelerator Oscillator устанавливается через главное меню. Сначала нужно открыть категорию «Вставка», затем перейти во вкладку «Индикаторы Б. Вильямса» и в ней найти инструмент по названию. После двойного щелчка мыши по строке с Accelerator Oscillator гистограмма появится под рабочим графиком.

Рекомендуем дополнительно протестировать торговую стратегию Билла Вильямса, о которой мы писали ранее.

Параметры настройки AC

Чтобы открыть окошко с настройкой параметров, нажмите правой кнопкой по гистограмме индикатора и выберите пункт «Свойства».

В настройках можно поменять только визуальное оформление гистограммы, например, изменить цвет баров или тип линий, отвечающих за уровни. Больше никаких настроек не предусмотрено. Нужные параметры уже встроены в расчетную формулу Accelerator Oscillator и поменять их нельзя.

Вкладка «Уровни» отвечает за границы зон перепроданности и перекупленности. Здесь вы можете задать новые значения.

Во вкладке «Отображение» можно привязать AC к любому из стандартных таймфреймов, либо к нескольким из них. Если оставить все пункты без изменений, то Accelerator отобразится только на рабочем графике. Для того, чтобы добавить AC на другие графики, нужно отметить галочками соответствующие значения ТФ.

Рекомендуем дополнительно изучить индикатор Awesome Oscillator, примеры его сигналов, настроек и вариант стратегий торговли.

Как читать сигналы индикатора ускорения AC?

По словам разработчика индикатор AC показывает отличные результаты в комплексе с осциллятором Awesome. Примеры торговли по такой связке Вильямс описал в книге «Новые измерения в биржевой торговле».

Меняя цвет и высоту баров гистограммы, индикатор AC может указывать как на рост, так и на падение цены актива.

На стабильный рост цены и развитие восходящей тенденции будет указывать один из трех сигналов:

Столбцы Accelerator Oscillator находятся выше нуля. Образовался паттерн, состоящий из 4-х элементов – первый бар окрашен в красный цвет, а последующие три – в зеленый. Вершины зеленых баров планомерно повышаются. После завершения паттерна можно открывать новый Buy-ордер.
Столбцы AC находятся в положительной зоне. На панели появился паттерн из трех элементов – первый бар красный, а последующие два – зеленые. Вершины всех трех столбцов планомерно идут вверх. Данный сигнал больше подходит для наращивания уже активных Buy-сделок, но в некоторых случаях его можно использовать и для открытия новых ордеров.
Бары AC пересекают уровень 0 снизу вверх. На панели образовалась фигура из двух элементов. Оба бара окрашены в зеленый цвет. Первый столбец находится под нулевой отметкой, а второй – над ней. Данный тип сигнала не используют для открытия сделок, но для подтверждения сигналов от других инструментов он вполне подходит.

Для подтверждения сигналов используют Awesome или другие индикаторы, в зависимости от правил торговой системы.

На стабильное понижение цены и развитие нисходящего тренда указывают зеркальные паттерны:

Столбцы AC расположены ниже нулевого уровня. На гистограмме появилась фигура из четырех элементов. Первый бар фигуры зеленый, а следующие три –красные. Минимумы столбцов планомерно снижаются. Этот сигнал используют для открытия Sell-ордера.
Столбцы осциллятора опустились ниже нуля. Образовался трехэлементный паттерн, где первый бар – зеленый, а следующие два – красные. Минимальные точки столбцов планомерно идут вниз. Сигнал используют для наращивания уже открытых Sell-ордеров, и в редких случаях – для заключения новых сделок.
Столбики Accelerator пересекают отметку 0 сверху вниз. На гистограмме появилась фигура из двух элементов – красных баров с планомерно понижающимися минимумами. Данный паттерн используют не для торгов, а только для подтверждения сигналов от других индикаторов.

Читайте также:

Прослушка в автомобиле

Индикатор ускорения AC подходит для торговли на разных рынках. Это может быть и форекс, и фондовый рынок, и даже бинарные опционы. Обычно его применяют в трендовых стратегиях, где волатильность графика достаточно высокая. Во флэте гистограмма AC находится вблизи уровня 0 и не дает никаких сигналов.

Стратегия торговли по индикатору Accelerator и Parabolic SAR

Индикатор ускорения сочетается с разными инструментами, в том числе и с трендовым Parabolic SAR. Добавьте на график оба инструмента и следите за тем, в какую сторону будут направлены их сигналы. Как только AC и PSAR укажут на один тренд, можно входить в рынок.

Сделку на покупку можно открывать, если PSAR нарисовал маркер под свечой графика, а на гистограмме AC образовался паттерн из четырех или трех баров с планомерно повышающимися вершинами.

Сделку на продажу можно заключать, когда PSAR показал маркер над свечой графика, а на панели AC образовалась фигура из 4-х или 3-х столбцов, минимумы которых постепенно снижаются.

Защитные стоп-лоссы устанавливаются на уровне сигнального маркера PSAR. Сделку закрывают вручную, когда параболик даст обратный сигнал. Перед торговлей на основном депозите рекомендуется протестировать методику на демо-счете.

Рекомендуем дополнительно изучить приложение Forex Tester для тестирования стратегий для форекс. Это симулятор торговли, который покажет примеры сделок, которые можно было бы открыть по тестируемой ТС.

Как работает датчик ускорения в автомобиле

Датчик ускорения (другое название – акселерометр) измеряет ускорение или в соответствии со вторым законом Ньютона силу, вызывающую ускорение инерционной массы. В системе курсовой устойчивости датчик ускорения измеряет силы, действующие на автомобиль и стремящиеся изменить заданную водителем траекторию движения. Датчик ускорения используется, как правило, совместно с датчиком угловой скорости.

В зависимости от оцениваемых сил различают датчики поперечного и продольного ускорения. Датчик поперечного ускорения измеряет силы, вызывающие боковой снос автомобиля. Данный датчик является обязательным элементом системы курсовой устойчивости.

Датчик продольного ускорения используется на автомобилях с полным приводом. На переднеприводных автомобилях продольное ускорение оценивается косвенным путем (давление в тормозной системе, частота вращения колес, режим работы двигателя). Конструктивно датчик продольного ускорения аналогичен датчику поперечного ускорения, но устанавливается под прямым углом к последнему.

Кроме системы динамической стабилизации датчик ускорения применяется в других автомобильных системах: системе пассивной безопасности (датчики удара), адаптивной подвеске, системе защиты пешеходов, системе контроля давления в шинах, системе адаптивного освещения, охранной сигнализации. Используемые в системах датчики различаются величиной измеряемого ускорения и способом измерения.

В системе курсовой устойчивости используются датчики ускорения емкостного типа, которые отличает простота конструкции и широкий температурный диапазон работы. Принцип действия емкостного акселерометра основан на изменении емкости чувствительного элемента при перемещении инерционной массы под действием ускорения.

Конструкция датчика ускорения объединяет два параллельных конденсатора, включающих две фиксированные обкладки и одну общую подвижную обкладку, находящуюся между ними. Ускорение, действующее на датчик, изменяет расстояние между обкладками и, тем самым, изменяет емкость конденсаторов. По изменению емкости конденсаторов система распознает направление и величину, действующего на автомобиль ускорения.

На самом деле чувствительный элемент датчик ускорения более сложный и представляет собой кремниевую микромеханическую систему. Она объединяет две гребневидные структуры, входящие зубьями друг в друга и образующими несколько пар конденсаторов.

Точность измерения требует расположение датчика ускорения как можно ближе к центру тяжести автомобиля. Конкретное место установки датчика различается в зависимости от марки и модели автомобиля (в тоннеле между передними сидениями, под сидением водителя, под рулевой колонкой и др.).

Для сокращения числа компонентов, экономии внутреннего пространства автомобиля используется блочное расположение датчиков. Так, в один сенсорный блок может быть интегрировано два датчика ускорения и датчик угловой скорости.

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Датчики ускорения (акселерометры)

В некоторых автомобильных ЭСАУ для фиксации величины ускорений требуются соответствующие датчики, которые обычно называют акселерометрами. Акселерометры используются в системах безопасности, навигационных системах, активной подвеске.
Пьезоэлектрические и тензорезистивные акселерометры создаются на основе твердотельных материалов, которые обладают электрической чувствительностью к механическим воздействиям.

Пьезоэлектрические акселерометры

Такой тип датчиков ускорения широко используется для вибрационных измерений, благодаря точности данных, надежности и простые конструкции (рис. 1, а). Чувствительность автомобильных акселерометров составляет около 20 мВ/g, они имеют малые размеры и выпускаются в интегральном исполнении с термокомпенсацией. Их погрешность составляет 0,5% при температурах -40. + 110 ˚С.

Рис. 1.
а) Принципиальная конструкция акселерометра;
б) Высокочастотный сигнал пьезодатчика;
в) Схема усилителя-формирователя для обработки сигнала пьезоэлектрического акселерометра

При деформации (сжатии) пьезокристалла на его гранях появляется электрический сигнал, пропорциональный ускорению. Рабочий диапазон частоты 5. 100000 Гц. Для обработки сигнала от подобных пьезоэлектрических датчиков используется электронный усилитель-формирователь (рис. 1, в). Акселерометры подушек безопасности автомобиля

Эти акселерометры являются механическими датчиками инерционного типа. Такие датчики обычно располагаются не дальше 40 см от предполагаемого места удара. Обычно используются 3. 5 датчиков.

Конкретное исполнение инерционных датчиков может отличаться у разных производителей системы безопасности, но все они работают по одному и тому же принципу.
В обычных условиях движения автомобиля выходные контакты акселерометра разомкнуты, они замыкаются, когда датчик испытывает отрицательное ускорение в диапазоне 15. 20 g, что соответствует наезду автомобиля на твердое препятствие со скоростью 15. 30 км/ч. Существует несколько конструкций акселерометров, применяемых в системах безопасности.

Рис. 2. Акселерометр с постоянным магнитом

Самыми распространенными механическими акселерометрами являются акселерометры с постоянным магнитом. Эта механическая конструкция (рис. 2) состоит из чувствительной массы (металлического шара), которая прочно удерживается в задней части небольшого цилиндра мощным постоянным магнитом.
Выходные электрические контакты датчика всегда разомкнуты, и при столкновении сила инерции металлического шара преодолевает притяжение магнита, шар двигается по цилиндру и замыкает контакты, сигнал поступает в ЭБУ.

В таких датчиках различные конструктивные параметры его элементов, например, масса шарика, сила притяжения магнита, демпфирование и др., увязываются с динамикой конкретного автомобиля при ударе. При этом учитывается вес автомобиля, конструкция корпуса, места расположения датчиков.

Специальные акселерометры

В последние годы в машиностроении, в т. ч. — в автомобилестроении, широко применяются интегральные акселерометры на основе полупроводниковых или пьезоэлектрических тензорезисторов, имеющие малые размеры, высокую надежность, программируемость, Такие интегральные датчики располагаются как можно ближе к центру салона.

Их чувствительность к ударному ускорению выше, чем у механических, из-за амортизации корпуса. Используется один датчик для фронтального удара с диапазоном ±50 g.
Могут применяться датчики боковых ударов, пьезорезистивные или емкостные с погрешностью менее 5% и частотным диапазоном 0. 750 Гц.
Акселерометры используются также в активной подвеске для определения изменения нагрузки на колеса, их рабочий диапазон ±2 g, погрешность менее 5%, диапазон частот 0. 10 Гц.

В системах стабилизации движения автомобиля использовались акселерометры (рис. 3) для определения поперечных значений ускорения.
Подобные датчики также используются в системах полного привода с подключаемой муфтой в качестве датчиков продольного ускорения автомобиля. Преобразователем является датчик Холла 4, выходное напряжение которого зависит от величины отклонения чувствительного элемента – постоянного магнита 3, подвешенного на пруженной пластине 2 под действием ускорения.
Корпус 1 датчика выполняет роль магнитного демпфера.

Рис. 3. Датчик поперечного (продольного) ускорения автомобиля

Емкостные акселерометры

Емкостной датчик поперечного ускорения (рис. 4) представляет собой несколько последовательно соединенных конденсаторных пластин.
В корпусе 1 на подвеске 4 установлена подвижная конденсаторная пластина 3 с сейсмической массой (грузом), перемещающаяся при воздействии поперечных ускорений а.
Еще две конденсаторные пластины 2 неподвижны и установлены так, что образуется два последовательно соединенных конденсатора K1 и K2.
С помощью контактных площадок 5 датчик подключается к ЭБУ.

Рис. 4. Ёмкостной датчик поперечного ускорения:
а) устройство;
б) электрическая схема; 1 — корпус; 2 — неподвижная пластина; 3 — подвижная пластина с сейсмической массой; 4 — подвеска; 5 — контактная площадка

При отсутствии ускорения измеренные емкости С1 и С2 обоих конденсаторов равны по величине.
При возникновении поперечного ускорения массивная подвижная пластина под действием силы инерции смещается относительно неподвижных пластин встречно ускорению. При этом изменяются расстояния между пластинами и емкость каждого из конденсаторов, например, в конденсаторе K1 расстояние между пластинами увеличивается, емкость С1 уменьшается; в конденсаторе K22 расстояние между пластинами уменьшается, емкость С2 увеличивается.

Автомобильный справочник

для настоящих любителей техники

Датчики ускорения и вибрации

Что измеряют датчики ускорения

Читайте также:

Открываем лючок бензобака с кнопки

Примеры типичных значений ускорений в автомобиле

где с — постоянная пружины.

Следовательно, чувствительность измерения S будет равна:

Таким образом, чувствительность измерения S напрямую связана с резонансной частотой ω :

D = (p/2·c)·ω =p/(2· √ c·m)

Применение датчиков ускорения

Пьезоэлектрические датчики

Емкостные кремниевые датчики ускорения

Первое поколение микромеханических датчиков основывалось на анизотропии и селективных методах травления для получения необходимых свойств системы «пружина- масса» в пластине (объемная кремниевая микромеханика) и необходимого профиля пружины (рис. «Объемный кремниевый датчик ускорения» ).

Емкостные датчики оказались особенно эффективны при высокоточных измерениях отклонения инерционной массы. В конструкции используются вспомогательные кремниевые или стеклянные пластины с противоположными электродами выше и ниже подпружиненной инерционной массы. Создается трехслойная конструкция, позволяющая защитить пластины и противоположные электроды от перегрузок. Заполнение герметично запаянной колебательной системы датчика точно отмеренным количеством воздуха — очень компактная, недорогая форма амортизации, которая также отличается низкой температурной чувствительностью. В существующих конструкциях для непосредственного соединения трех кремниевых пластин почти всегда используется процесс плавления. Ввиду разного теплового расширения у различных компонентов, их необходимо устанавливать на кассетную подложку. Это имеет решающее значение для точности измерений. Используется практически прямолинейный монтаж со свободной поддержкой в чувствительном диапазоне.

Датчики этого типа в основном используются для определения ускорений низкого уровня ( Эта статья размещена в главе Автомобильная электроника и называется Датчики ускорения и вибрации. Добавьте в закладки ссылку.

Самодельный измеритель инерционных перегрузок в автомобиле (индикатор ускорения)

С помощью этого измерителя вы сможете узнать, сколько “G” вы сможете выжать на своем авто. Измеритель в действии:

Целью данного проекта является сборка устройства, которое смогло бы измерить перегрузки, которые вы испытываете в своем автомобиле. К тому же оно должно удобно устанавливаться у лобового стекла автомобиля. Устройство имеет трехсимвольный 7-сегментный светодиодный дисплей, отображающий перегрузки в режиме реального времени с точностью до десятых. Список необходимых деталей:

Стабилизатор напряжения LM7805 5 В

Микроконтроллер PIC 18F452 Является «мозгом» всего устройства

Акселерометр ADXL320 Основной сенсор – измеряет ускорение и выдает аналоговое значение эквивалентное ускорению.

7-сегментный светодиодный индикатор Необходим для отображения текущего значения перегрузки. Управляется микроконтроллером. Требуется 3 шт.

Кварцевый резонатор 20 МГц Может быть заменен на кварцы частотой в 4 МГц и 8 МГц без каких-либо последствий.

Элемент питания типоразмера «Крона» 9 В
Пластиковый корпус для проекта
Все необходимое оборудование для пайки
Макетная плата
SPST переключатель

Теперь перейдем к схеме. Схему можно разделить на три главные части : схема сенсора, в которой сенсор подключается к аналого-цифровому преобразователю микроконтроллера; схема питания, включающая в себя переключатель, стабилизатор напряжения и элемент питания; схема подключения 7-сегментных индикаторов к микроконтроллеру.

Характеристики каждой части схемы:

Схема питания Схему питания представляет собой соединенный с стабилизатором 9 В элемент, что гарантирует стабильной напряжение в 5 В и конденсатор емкость в 10 мкФ между землей и плюсом питания.
Схема сенсора Подключается сенсор крайне просто – соединяем аналоговый вывод микроконтроллера AN с выводом Y-axis сенсора. Остальные выводы сенсора не используются, естественно за исключением Vcc и Gnd.
7-сегментные светодиодные индикаторы Возможно, соединение индикатора с микроконтроллером может показаться несколько хаотичным. Причина такого соединения крайне проста – вначале писалась программа для микроконтроллера, а лишь потом разводилась схема. Попробую описать теорию работы акселерометра вкратце – акселерометр измеряет ускорение, учитывая гравитационную силу земли, поэтому его также можно использовать для измерения наклона (см. видео).

Теперь перейдем от теории к практике, а именно пошаговой инструкции:

Шаг 1 – Достаем все необходимые детали.

Шаг 2 – Подготавливаем корпус.

Шаг 3 – Отмечаем расположение выводов индикаторов на бумаге.

Шаг 4 – Просверливаем отверстия для выводов индикаторов.

Шаг 5 – Приклеиваем индикаторы к корпусу.

Шаг 6 – Просверливаем отверстие для выключателя и закрепляем его с помощью эпоксидной смолы.

Шаг 7-8 – Вырезаем нужную «фигуру» из макетной платы и помещаем ее в корпус. Устанавливаем элемент питания (это объясняет L-образную форму макетной платы).

Шаг 9 – Собираем все вместе.

Шаг 10 – Подключаем индикаторы к микроконтроллеру.

Шаг 11 – Так все должно выглядеть на данном шаге.

Шаг 12 – Просверливаем отверстия для акселерометра.

Шаг 13 – Приклеиваем акселерометр к корпусу.

Шаг 14 – Соединяем акселерометр с микроконтроллером.

Шаг 15 – «Наводим лоск» с помощью изоляционной ленты.

Шаг 16 – Прикрепляем присоски к корпусу.

Что же касается программного обеспечения, тут все намного проще.

Исходный код предоставлен ниже:

while(1) update_char_display(char_disp); //Update 7-Segs
Delay1KTCYx(250); //Delay A Little While
Delay10TCYx(5); //Redundant Delay For A/D
ConvertADC(); //Do A/D Conversion
while( BusyADC() );
current_result = ReadADC();
temp = current_result – past_result;

//If Only A Slight Change Don’t Update
if( temp > 2 || temp < -2 )
past_result = current_result;
g_val = current_result – gravity_ss;
g_val = g_val g_val = g_val / display_divider;
if(g_val < 0)
g_val = g_val * -1;
i = 2;
>
while(i!= 255)
char_disp[i]=g_val%10;
g_val = g_val/10;
i–;
>
>
—– End Code —–

Используем алгоритм – измененная версия проекта (http://www.pyroelectro.com/2008/02/22/pic-g-force-meter/) Dimension Engineering.

Измеритель в действии:

Как видно, измеритель показывает перегрузки и при торможении. Естественно, можно было бы применить программные фильтр для обработки данных и получения более «красивых» результатов, однако автор решил оставить получаемые данные «сырыми», т.е. необработанными. Проект был сделан исключительно ради забавы и имеет большой потенциал для дальнейшего совершенствования.