viernes, 1 de enero de 2016

Acelerómetro

I-. INTRODUCCIÓN

Un acelerómetro es un dispositivo  capaz de medir la aceleración a lo largo de un eje determinado. Cuando un cuerpo se acelera en una dirección determinada se convierte en un objeto de una fuerza igual a masa por aceleración.

Desde la aparición del acelerómetro en la primera versión del iPhone está en la mayoría de nuestros Smartphones. En 2008, estaba solamente en el 9% de los móviles y en 2010 en el 33%. Hoy está en todos nuestros Smartphones.

De acuerdo con la segunda ley de Newton, los acelerómetros se basan en el principio de medir la fuerza ejercida sobre un cuerpo de prueba, de masa conocida, a lo largo de un eje determinado. El acelerómetro detecta movimiento basado en la doble integración de la aceleración y la adición de la posición inicial y la velocidad inicial.


II-. TIPOS 

Existen distintos tipos como explicamos a continuación:

a) Acelerómetro mecánico.

El más simple, una masa unida a un dinamómetro.

Sus aplicaciones son: 
Medir el peso de algo y por equivalencia determinar su masa. P = m * g
P es el peso, cuya unidad básica en el Sistema Internacional es el newton.
m es la masa, cuya unidad básica es el kilogramo.
g es la aceleración de la gravedad, cuya unidad básica es el m/s².



b) Acelerómetro piezoeléctrico.

Son acelerómetros pensados para la medida de altas frecuencias Este tipo de acelerómetro se basa en que, cuando se comprime un retículo cristalino piezoeléctrico, se produce una carga eléctrica proporcional a la fuerza aplicada.

Este dispositivo se puede usar para la medida de velocidad y desplazamiento, además de la determinación de formas de onda y frecuencia



c) Acelerómetro efecto Hall:            

Se caracteriza por permitir la conducción directa de más de 7 car¬gas TTL o cualquier familia de la lógica están¬dar, utilizando fuentes de alimentación que van desde 4,5 a 24 V.

Sus aplicaciones se basan en:
La movilidad de una partícula cargada eléctricamente.
Los campos magnéticos.
La intensidad de corrientes eléctricas.
Permiten la elaboración de sensores o detectores de posición sin contacto, utilizados particularmente en el automóvil.
Se encuentran también sensores de efecto Hall bajo las teclas de los teclados de los instrumentos de música modernos (órganos, órganos digitales, sintetizadores) evitando así el desgaste que sufren los contactos eléctricos tradicionales.
En el codificador de un motor de CD.
Los motores de Efecto Hall son aceleradores de plasma de gran eficacia.

d) Acelerómetro de condensador.

Miden el cambio de capacidad eléctrica de un condensador.

Sus aplicaciones se basan en:
Baterías, por su cualidad de almacenar energía.
Memorias, por la misma cualidad.                            
Filtros.
Fuentes de alimentación.          
Osciladores de todos los tipos.                                         
El flash de las cámaras fotográficas.                              
Tubos fluorescentes.                                                     
Mantener corriente en el circuito y evitar caídas de tensión


III-. ¿QUÉ PODEMOS MEDIR CON UN ACELERÓMETRO?

Los acelerómetros o sensores de aceleración,  están pensados para realizar una medida de aceleración o vibración, cambio en el campo magnético y en la capacidad eléctrica, mide también desplazamientos, movimientos lineales y angulares. 

Los acelerómetros biométricos miden aceleraciones en las tres dimensiones, sobre la superficie donde está colocado el dispositivo (pies, manos, calzado deportivo, cintas mecánicas, etc.)



IV-. ¿POR QUÉ SE ESTÁ CONVIRTIENDO EN UN SISTEMA MUY ACTUALIZADO PARA LA VALORACIÓN BIOMECÁNICA DEL SER HUMANO? 

Los acelerómetros aplicados a la biomecánica del cuerpo humano nos ayudan a detectar algunas enfermedades que afectan a las articulaciones.
También nos sirve para estudiar la cinemática del cuerpo humano durante la marcha.

Otro ejemplo de por qué se está utilizando mucho el acelerómetro en biomecánica tiene que ver con el deporte, nos ayudan junto con otros instrumentos a medir la actividad física ya que como hemos dicho anteriormente es capaz de medir desplazamientos, movimientos lineales y angulares; basándose en la segunda ley de Newton.


V-. ¿QUÉ APLICACIONES PRESENTES Y FUTURAS LE VES A ESTOS SISTEMAS?

Aplicaciones presentes:
- En industria: para medir las vibraciones de máquinas. 
- En industria militar: para la fabricación de misiles o armamento.
- En sistema de navegación inercial: para determinar aceleración, velocidad, y rapidez.
- En robots
- En teléfonos celulares: para saber la rotación del móvil, la inclinación, aceleración, y orientación.
- Analizar movimientos, gestos (posiciones relativas de un cuerpo con otro), marcha y nivel de actividad física.



Aplicaciones futuras:
Aplicación médica: 
              - Para analizar los temblores de pacientes con enfermedad de Parkinson.
              - Para medir el estado de nerviosismo o agitación en la persona.

Aplicación científica
- Analizar los temblores durante un terremoto. 


VI-. VENTAJAS E INCONVENIENTES FRENTE A OTROS SISTEMAS


VENTAJAS
INCONVENIENTES

Tamaño : pequeño


Consume mucha energía

No tiene cables para realizar movimientos (Ej. : Para medición del número de pasos durante la marcha)


No permite medir la posición. Si hay error en velocidad inicial → error en la posición.

Útiles en muchas aplicaciones (Ej : Smartphone para la inclinación de este, Sismógrafos, Podómetros …


Temperatura influye sobre las medidas del acelerómetro.

Precio : Barato





VII-. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS


Referencias a otras páginas de profesionales (universidades, empresas o personajes de referencia…)
  • Empresa SENSING:
  • www.sensores-de-medida.es/sensing_sl/SENSORES-Y-TRANSDUCTORES_35... 

Otro contenido multimedia (de otras web) de correlación con el tema
  • http://www.sensores-de-medida.es/sensing_sl/SENSORES-Y-TRANSDUCTORES_35/Sensores-de-vibraci%C3%B3n---Aceler%C3%B3metros_49/
  • http://www.ecured.cu/index.php/Aceler%C3%B3metro
  • http://www.xatakamovil.com/varios/el-acelerometro-en-los-moviles
  • http://es.slideshare.net/berthatonks/acelermetro
  • http:// daccelerometres-mesure-vibration-choc/polymesure.com/technologies-
  • https://sites.google.com/site/tecnologiaumce/an%C3%A1lisisdemovimientopormediodeaceler%C3%B3met (Proyecto encabezado por Eduardo Vega Gana, Licenciatura en kinesiología UMCE)

VIII-. AUTORES
  • Alice Getten.
  • Marine Génisson.
  • Laetitia Gabard.
  • José Galindo.
  • Cristina Causapé

No hay comentarios:

Publicar un comentario