حسگر شتاب سنج چیست و چه کاربردی در گوشی هوشمند دارد؟
هنگامی که از یک برنامه قطب نما در تلفن هوشمند خود استفاده می کنید، بسیار دقیق جهات جغرافیایی را به شما نشان میدهد. گوشیهای هوشمند جهتگیری خود را از طریق استفاده از یک شتابدهنده شناسایی میکنند، دستگاه کوچکی که از حسگر حرکت مبتنی بر محور تشکیل شده است.
شتاب سنج یک دستگاه الکترومکانیکی است که برای اندازه گیری نیروهای شتاب استفاده میشود. چنین نیروهایی ممکن است ساکن باشند، مانند نیروی پیوسته گرانش، یا همانطور که در بسیاری از دستگاههای تلفن همراه کاربرد دارد، برای حس کردن حرکت یا ارتعاشات پویا است. در این مطلب از مجله اعتبارکالا ما به معرفی سنسور شتاب سنج و کاربرد آن در گوشیهای هوشمند خواهیم پرداخت. با ما تا انتهای این مطلب همراه باشید.
فهرست مطالب
شتاب چیست؟
شتاب در واقع اندازه گیری تغییر سرعت یا سرعت تقسیم بر زمان است. به عنوان مثال، شتاب خودرویی که از حالت سکون به سرعت ۹۶ کیلومتر در ساعت در ۶ ثانیه می رسد، شتاب ۱۶ کیلومتر در ساعت (۹۶ تقسیم بر ۶) تعیین میشود.
هدف شتاب سنج چیست؟
کاربرد شتابسنجها به چندین رشته، هم دانشگاهی و هم مبتنی بر مصرفکننده گسترش مییابد. به عنوان مثال، شتاب سنجها در لپتاپها از هارد دیسکها در برابر آسیب محافظت میکنند. اگر لپتاپ در حین استفاده ناگهانی سقوط کند، شتابسنج سقوط آزاد ناگهانی را تشخیص میدهد و بلافاصله هارد دیسک را خاموش میکند تا از برخورد هدهای خواندن به صفحه دیسک سخت جلوگیری کند.
بدون شتاب سنج، ضربه وارد شده به هد هارد باعث ایجاد خراش روی دیسک و آسیب گسترده به فایل میشوند. شتاب سنجها نیز در خودروها بهعنوان روش صنعتی برای تشخیص تصادفات خودرو و باز کردن کیسههای هوا استفاده میشوند. در مثالی دیگر، یک شتابسنج دینامیکی کشش گرانشی را اندازهگیری میکند تا زاویه کج شدن دستگاه نسبت به زمین را تعیین کند. کاربران با سنجش میزان شتاب، نحوه حرکت دستگاه را تجزیه و تحلیل میکنند.
با این دستگاه کوچک، میتوانید تعیین کنید که آیا جسمی در سربالایی حرکت میکند، اگر بیشتر کج شود از روی زمین میافتد یا به صورت افقی پرواز میکند یا به سمت پایین میچرخد. برای مثال، گوشیهای هوشمند بسته به اینکه چگونه گوشی را کج میکنید، نمایشگر خود را بین حالت عمودی و افقی میچرخانند.
شتاب سنجها چگونه کار میکنند؟
شتاب سنجها از اجزای مختلفی تشکیل شدهاند و میتوان آنها را به عنوان یک دستگاه جداگانه خریداری کرد. یک شتاب دهنده مانند یک مدار ساده در دستگاههای الکترونیکی بزرگتر عمل میکند. شتابسنج علیرغم ظاهر سادهاش، از بخشهای مختلفی تشکیل شده است و به روشهای مختلفی کار میکند که دو مورد از آنها اثر پیزوالکتریک و حسگر خازن است.
اثر پیزوالکتریک رایج ترین شکل شتاب سنج است و از ساختارهای کریستالی میکروسکوپی استفاده میکند که در اثر نیروهای شتاب دهنده تحت فشار قرار میگیرند. این کریستالها از تنش ولتاژ ایجاد میکنند و شتاب سنج ولتاژ را برای تعیین سرعت و جهت گیری تفسیر میکند.
شتاب سنج خازنی تغییرات در ظرفیت بین ریزساختارهای واقع در کنار دستگاه را حس میکند. اگر یک نیروی شتاب دهنده یکی از این ساختارها را به حرکت درآورد، ظرفیت خازنی تغییر میکند و شتاب سنج آن ظرفیت را برای تفسیر به ولتاژ تبدیل میکند.
شتابسنجهای معمولی از چندین محور تشکیل شدهاند، دو محور برای تعیین بیشتر حرکات دو بعدی با گزینه سوم برای موقعیتیابی سهبعدی. اکثر گوشیهای هوشمند معمولا از مدلهای سه محوره استفاده میکنند، در حالی که خودروها فقط از دو محور برای تعیین لحظه ضربه استفاده میکنند. حساسیت این دستگاهها بسیار بالاست، زیرا باید تغییرات بسیار جزئی در شتاب را اندازهگیری کنند. هرچه شتاب سنج حساستر باشد، شتاب را راحتتر و دقیقتر اندازه گیری میکند.
کاربرد شتاب سنج در گوشی هوشمند چیست؟
حسگر شتابسنج همان گونه که از نام آن مشخص است، میتواند میزان حرکت یا لرزش گوشی هوشمند را در سه جهت تشخیص داده و اطلاعات مرتبط با آن را به پردازنده ارسال کند. برای مثال این حسگر متوجه میشود که چه زمانی تلفن هوشمند را چرخاندهاید تا نمایشگر را به حالت افقی یا عمودی درآورد و محتوای در حال نمایش نیز با توجه به حالت نمایشگر پخش شود.
در واقع شتاب سنج اطلاعات مربوط به حرکت تلفن همراه را ارائه میدهد. این سنسور حرکت در امتداد محور سه بعدی را میسنجد و میتواند در شمارش قدمهای یک کاربر کمک کند. یکی دیگر از کاربردهای سنسور شتاب سنج قابلیت چرخش نمایشگر، انجام راحت بازیها با انجام عملی مثل حرکت رو به جلو یا چرخاندن فرمان اتوموبیل استفاده در اپلیکیشنهای امنیتی مثل انجام فعالیت خاص مانند آژیر کشیدن یا اقدام به عکاسی یا فیلمبرداری به محض حرکت موبایل میتوان اشاره کرد.
یکی از ابزارهای درون گوشی موبایل که اجازه میدهد تا دستگاه جهت قرارگیری را تشخیص داده و محتوا را بر اساس همان جهت برای کاربر به نمایش درآورد، سنسور شتاب سنج است. هنگامی که شما موبایلتان را به بغل چرخانده و به صورت افقی در دست میگیرید، مرورگرها به صورت خودکار میچرخند و در حالت Landscape قرار میگیرند و در نتیجه فضای عریضتری برای وبگردی و با اسکرول کمتر در اختیارتان قرار میدهد.
سخن پایانی
وجود سنسورها در گوشیهای هوشمند به شما کمک میکند تا تجربه کاربری بهتری داشته باشید و گوشی هوشمند شما با کمک این سنسورها روز به روز کاربردیتر میشود بهگونهای که تمام نیازهای دیجیتالی روزمره شما را براورده میکند. سنسور شتاب سنج نیز یکی از چندین حسگرهایی است که برای گوشیهای هوشمند درنظر گرفته شده تا استفاده از آن را برای کاربران آسانتر و مفیدتر کند. امیدواریم این مطلب توانسته باشد شما را در شناخت هرچه بیشتر و بهتر قابلیتهای گوشی هوشمندتان راهنمایی کرده باشد.
شتاب سنج گوشی رو چجوری بیرم