Wat is Versnellingssensor?

Sensor die versnelling detecteert uit de beweging van een kleine, aan veren opgehangen massa. Wordt gebruikt voor oriëntatiedetectie in smartphones, airbags enzovoort.

Japanse benaming: 加速度センサー

“Versnellingssensor” komt voor in 10 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. MEMS en sensoren.

Vakgebied: MEMS en sensoren

Nu oefenen: vragen over Versnellingssensor

Wat is het detectieprincipe van een capacitieve MEMS-versnellingssensor?

  1. AVerandering van de weerstand door temperatuurverandering
  2. BVerandering van de capaciteit tussen elektroden door de verplaatsing van het bewegende deel (de massa)
  3. CVerandering van het interferentiepatroon van licht
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Verandering van de capaciteit tussen elektroden door de verplaatsing van het bewegende deel (de massa)

Wanneer een versnelling optreedt, beweegt de aan veren opgehangen massa door traagheid en verandert de afstand tot de kamvormige vaste elektroden. De verandering van de capaciteit wordt met een schakeling gedetecteerd om de versnelling te bepalen. De verplaatsing is hooguit enkele nm en de capacitieve verandering hooguit enkele fF (10⁻¹⁵ F), maar deze wordt met een differentiële elektrodeopbouw en een gevoelige schakeling uitgelezen. Vanwege de eenvoudige opbouw, het lage vermogen en de geringe temperatuurgevoeligheid wordt dit type veel in smartphones toegepast.

Wat is de juiste reden dat een MEMS-versnellingssensor ook in rust een versnelling van ongeveer 1 G detecteert?

  1. AOmdat hij de zwaartekrachtversnelling detecteert
  2. BOmdat de sensor defect is
  3. COmdat de uitgang uitsluitend door temperatuurinvloed ontstaat
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Omdat hij de zwaartekrachtversnelling detecteert

Een versnellingssensor meet de verplaatsing van de massa door traagheidskracht en detecteert daarom ook in rust de zwaartekracht als versnelling (ongeveer 1 G = 9,8 m/s² omhoog). Hiermee worden de kanteling van een smartphone, de schermoriëntatie en het aantal stappen bepaald. In vrije val werken zwaartekracht en traagheidskracht even sterk, zodat de uitgang ongeveer 0 is; dit werd gebruikt voor valdetectie ter bescherming van de HDD van laptops. Om alleen de versnelling door beweging te kennen, moet de zwaartekrachtcomponent worden gescheiden.

“Versnellingssensor” in de toelichting

Vragen met “Versnellingssensor” (10)

  1. Wat is het detectieprincipe van een capacitieve MEMS-versnellingssensor?
  2. Wat is de juiste reden dat een MEMS-versnellingssensor ook in rust een versnelling van ongeveer 1 G detecteert?
  3. Hoe heet de verwerking waarbij informatie van onder meer versnellingssensor, gyroscoop en magnetometer wordt gecombineerd om een nauwkeurigere oriëntatie of beweging te bepalen?
  4. Welke overweging is juist bij het kiezen van het meetbereik (bijvoorbeeld ±2 G en ±16 G) in de specificaties van een MEMS-versnellingssensor?
  5. Wat is de belangrijkste reden om bewegende delen van bijvoorbeeld MEMS-gyroscopen in vacuüm af te sluiten?
  6. Wat detecteert de sensor die in het elektronische kompas van een smartphone wordt gebruikt?
  7. Welke methode verhoogt de resonantiefrequentie van een MEMS-structuur die uit een veer en een massa bestaat?
  8. Welke MEMS-sensor wordt al lang gebruikt om te bepalen of een airbag in een auto wordt geactiveerd?
  9. Welke is de meest passende ordegrootte voor de afmetingen van bewegende structuren die met MEMS worden gemaakt?
  10. Wat is het principe van de optische sensor waarmee onder meer smartwatches de hartslag aan de pols meten?

Verwante termen

MEMS Gyroscoop Via Corioliskracht Fotodiode Anodische verbinding (anodic bonding) Boschproces (Deep RIE) Capacitieve detectie Hall-element Opofferingslaag-etsen (sacrificial layer etching)

Naar de woordenlijst