מד תאוצה
מוויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
מוויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
מד תאוצה (באנגלית: Accelerometer) הוא חיישן המשמש למדידת תאוצה קוויות.
מד תאוצה מספק את התאוצה אותה הוא חש בציר מסוים.
שילוב של שניים או שלושה מדי תאוצה באותה מערכת מאפשר מדידת התאוצה בשלוש דרגות חופש (שלושה צירים שונים).
המדיד משמש בתחומים רבים במדע ובתעשייה. מדי תאוצה רגישים במיוחד נמצאים במערכות ניווט אינרצאליות המשמשות מערכות אמל"ח, צוללות.
מד התאוצה מודד את התאוצה האינרציאלית בהתאם לחוק הראשון של ניוטון ללא השפעת כוח הכובד. בהתאם בנפילה חופשית ימדוד תאוצה אפס על אף שיאיץ כלפי הקרקע. וכאשר מד התאוצה נמצא במנוחה על פני השטח של כדור הארץ כאשר ציר המדידה מאונך לקרקע, ימדוד את בקירוב את הערך 9.81 (מטר לשנייה בריבוע) השווה בערכו לתאוצת כוח הכובד אך בכיוון הנגדי. הערך ימדד כתוצאה כוח נורמלי הפועל מהקרקע ומגיב לכח הכובד.
מנגנון מדידת התאוצה מושתת על עקרונות החוק השלישי של ניוטון.
נדמה את מד התאוצה לגוף המחובר בקפיץ. כאשר הגוף יאיץ לכיוון מסוים, הקפיץ ימתח בכיוון ההפוך באופן יחסי לתאוצה (על פי חוק הוק). את מרחק מתיחת הקפיץ ניתן למדוד (אורך הקפיץ אחרי המתיחה פחות אורך הקפיץ במצב רפוי) ולהמיר לגודל התאוצה שהקפיץ חווה בציר זה.
מדי תאוצה כיום אינם מבוססים קפיץ או מטוטלת אלא מבוססים על רכיבים אלקטרוניים זעירים ושימוש בהשפעות פיאזואלקטריות. עם זאת, עקרון פעולתם דומה: תנועה של גביש או נוזל ומדידת האפקט החשמלי הנוצר - עליה או ירידה במוליכות החשמלית, בזרם החשמלי או במתח החשמלי - באופן יחסי לתאוצה. מדי תאוצה מזעריים משתמשים בטכנולוגיית MEMS.
מדי תאוצה יכולים להפיק מדידה ישירה של תאוצה או מדידות תוספת (Increment) מהירות אשר מהווה אינטגרל על התאוצה הנמדדת בזמן מסוים, לדוגמה: מד תאוצה המפיק מדידות בתדר 100Hz ומודד את תאוצת הכובד בלבד יפיק מדידות של 9.81m/s² X 1/100s = 0.0981m/s.
ככל מדיד פיזיקלי, גם מד התאוצה מספק מדידות שאינן מדויקות, דוגמאות לשגיאות מדידים:
את השגיאה לא יודעים לתאר באופן מדויק אך ניתן לספק מודל מקורב לשגיאה, מודל השגיאה הפשוט הוא:
למדי תאוצה שימושים רבים:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.