Quali sono i tipi di accelerometri?
I principali tipi di accelerometri includono:
- Gli accelerometri piezoelettrici utilizzano un cristallo sensibile al quale è attaccato un peso sismico. Quando il sensore subisce un’accelerazione, il peso esercita una forza sul cristallo, generando una carica elettrica proporzionale alla forza e, quindi, all’accelerazione. Questo segnale ad alta impedenza può essere misurato direttamente oppure amplificato e condizionato da circuiti elettronici. Sono ampiamente utilizzati nelle misurazioni delle vibrazioni delle macchine.
- Gli accelerometri MEMS (sistemi microelettromeccanici) sono costruiti utilizzando la tecnologia di microfabbricazione, costituita da minuscoli componenti meccanici su un chip di silicio. Un meccanismo di rilevamento comune prevede il rilevamento della capacità , in cui i cambiamenti nella posizione di una massa microlavorata causano variazioni di capacità . Quando il corpo dell’accelerometro viene spostato da una forza applicata esternamente, il movimento della massa sismica viene rilevato da elementi sensori capacitivi differenziali. Il segnale prodotto viene amplificato, condizionato e filtrato da componenti circuitali montati all’interno dello stesso pacchetto IC. Gli accelerometri MEMS sono ampiamente utilizzati nell’elettronica di consumo, per misurare le vibrazioni umane e per le vibrazioni del terreno a bassa frequenza.
- Gli accelerometri piezoresistivi utilizzano materiali che modificano la resistenza elettrica quando sottoposti a stress meccanico. Funzionano in modo simile agli estensimetri, misurando lo stress. Una forza applicata al materiale piezoresistivo lo deforma, modificandone la resistenza. Questo viene misurato utilizzando elementi resistivi disposti in una configurazione a ponte. Gli accelerometri piezoresistivi hanno un’elevata larghezza di banda e una bassa sensibilità , il che li rende adatti per misurazioni ad alta frequenza e di breve durata, come test di collisioni o armi. Sono essenziali nelle applicazioni di crash test automobilistici.
- Gli accelerometri estensimetrici utilizzano estensimetri collegati a una struttura che si deforma sotto accelerazione. Questa deformazione modifica la resistenza degli estensimetri, che viene misurata utilizzando un circuito a ponte. Un moderno accelerometro estensimetrico utilizza tipicamente un estensimetro in silicio o lamina depositato o incollato a un elemento che si flette con il movimento di una massa sismica. Questi accelerometri possono misurare accelerazioni fino a zero Hertz, rendendoli adatti per misurazioni statiche. Sono ampiamente utilizzati nell’industria automobilistica per applicazioni di sicurezza come sistemi di frenatura antibloccaggio, attivazione degli airbag e sistemi di controllo della trazione.
