Politechnika Warszawska	Laboratorium PMEMS
Temat Ćwiczenia: Badanie czujnika przyspieszeń	Data wykonania: 27.05.2013
Imię i Nazwisko: Kamil Król Kamil Kuryłek Patryk Maciorowski	Grupa: ID-A0-61

1. Wstęp

Celem ćwiczenia było pomiar przyspieszenia, kątów oraz przemieszczenia czujnikiem LIS3LV02DL firmy STMicroelectronics z wykorzystaniem platformy EK3LV02DL. Platforma ta jest zaprojektowana w celu zapewnienia użytkownikowi kompletnego i gotowego narzędzia do pomiarów za pomocą 3-osiowego akcelerometru liniowego o niskim poborze mocy.

1. Stanowisko badawcze

Stanowisko badawcze składało się z czujnika przyspieszen za pomocą którego mieliśmy wyznaczyc:

• wykrywanie swobodnego spadku

• pomiar rotacji

• pomiar przemieszczenia

1. Wyniki i ich interpretacja

Swobodny spadek

czas	spadekX	spadekY	spadekZ	spadekX2	spadekY2	spadekZ2
0	349	52	-921	-1024	105	0
0,00625	-948	335	-327	-958	92	13
0,0125	-937	324	-344	-925	138	19
0,01875	-861	56	-347	-1120	24	25
0,025	-783	249	-450	-1411	-74	-9
0,03125	-845	223	-442	-231	-225	30
0,0375	-578	426	-432	-73	-67	55
0,04375	-859	346	-212	-4	-302	-129
0,05	-785	352	-244	-82	-374	1999
0,05625	-909	329	-296	-223	-360	-752
0,0625	-850	395	-287	-157	-390	-700
0,06875	-780	526	-200	-219	-509	-1072
0,075	-148	-139	33	-65	-380	-929
0,08125	11	-159	100	-125	-333	-903
0,0875	1999	1999	-1502	-87	-269	-930
0,09375	-594	-192	-521	-132	-165	-897
0,1	26	168	-135	-163	-286	-967
0,10625	167	207	-781	-233	-45	-922
0,1125	69	245	-878
0,11875	30	209	-1009
0,125	97	173	-962
0,13125	82	196	-1002
0,1375	26	233	-1046

Pomiar rotacji

KĄT	X
[deg]	0-90
0	2
15	16
30	32
45	47
60	68
75	78
90	89
KĄT	Y
[deg]	0-90
0	0
15	15
30	29
45	46
60	63
75	85
90	90
KĄT	Z
[deg]	0-90
0	0
15	15
30	31
45	48
60	69
75	90
90	90

Pomiar przemieszczenia

t=5,75s	przysp. Y	t=3,9s	przysp. Y2	t=4,9s	przysp. Y3
0,151316	37	0,144444	26	0,148485	26
0,302632	42	0,288889	23	0,29697	26
0,453947	37	0,433333	19	0,445455	26
0,605263	31	0,577778	23	0,593939	25
0,756579	34	0,722222	19	0,742424	24
0,907895	44	0,866667	20	0,890909	25
1,059211	43	1,011111	25	1,039394	22
1,210526	-14	1,155556	703	1,187879	270
1,361842	221	1,3	482	1,336364	150
1,513158	-81	1,444444	-286	1,484848	-18
1,664474	-302	1,588889	-193	1,633333	-38
1,815789	-295	1,733333	-193	1,781818	-59
1,967105	-130	1,877778	-18	1,930303	-163
2,118421	-40	2,022222	-23	2,078788	-359
2,269737	-8	2,166667	-92	2,227273	-25
2,421053	-7	2,311111	-622	2,375758	-38
2,572368	0	2,455556	-248	2,524242	-41
2,723684	-343	2,6	270	2,672727	-62
2,875	-810	2,744444	489	2,821212	-266
3,026316	-162	2,888889	246	2,969697	-281
3,177632	667	3,033333	-8	3,118182	-114
3,328947	289	3,177778	10	3,266667	50
3,480263	143	3,322222	10	3,415152	-115
3,631579	22	3,466667	17	3,563636	164
3,782895	28	3,611111	16	3,712121	263
3,934211	30	3,755556	20	3,860606	8
4,085526	29	3,9	19	4,009091	10
4,236842	27			4,157576	10
4,388158	30			4,306061	10
4,539474	28			4,454545	11
4,690789	26			4,60303	10
4,842105	26			4,751515	15
4,993421	27			4,9	17
5,144737	26
5,296053	25
5,447368	26
5,598684	27
5,75	26

t- jest to czas trwania ruchu czujnika

Po tym czasie nastąpił ruch czujnika w drugą stronę

Pomiar przemieszczenia w ruchu Y2 w jedną stronę

czas[s]	przyspieszenie[m/s^2]	prędkość[m/s]	przemieszczenie[m]	Przemieszczenie[m]
0	0,125	0,0180555	0,002608009	0,316
0,144444	3,515	0,50772066	0,073337203
0,288888	2,41	0,34811004	0,050282407
0,433332	-1,43	-0,20655492	0,029835619
0,577776	-0,965	-0,13938846	0,020133827
0,72222	-0,965	-0,13938846	0,020133827
0,866664	-0,09	-0,01299996	0,001877766
1,011108	-0,115	0,11627742	0,11756903

1. Wnioski

• W trakcie pomiarów czujnik nam się rozłączał przez co nie mogliśmy dokładnie wyznaczyc wszystkich danych.

• W pomiarze przemieszczenia czujnik przebył odległość ok. 316mm

• Pomiar przemieszczenia jest dużym przybliżeniem z racji na małą częstotliwość próbkowania.

• W trakcie spadku swobodnego na czujnik nie działa najpierw żadna siła dlatego miara utrzymuje się w okolicach 0 zaś przy łapaniu następuje nagły wzrost przyspieszenia wynikający ze zmiany pędu.

• Kąt mierzony w porównaniu z kątem zadanym różni się średnio do 10%.

• Dzięki czujnikowi przyspieszeń możemy wyznaczać także prędkość chwilową oraz przemieszczenie.

• Czujniki typu akcelerometr, mają bardzo szerokie zastosowanie w każdej dziedzinie życia, dla przykładu od większości telefonów komórkowych do samochodów – stosowane w systemach wykrywających awaryjne hamowanie lub też kolizję(system poduszek powietrznych).