▷ 가속도계 : 정의, 종류, 작동, 응용...

이 기사에서는 가속도계가 무엇이고 어떤 용도로 사용되는지 설명합니다. 또한 다양한 유형의 가속도계와 가속도계의 주요 응용 분야가 무엇인지 확인할 수 있습니다.

가속도계란 무엇입니까?

가속도계 는 가속도를 측정하는 도구입니다. 간단히 말해서 가속도계는 신체가 경험하는 가속도를 결정하는 데 사용되는 센서입니다.

일부 가속도계는 X, Y, Z축에서 신체의 선형 가속도뿐만 아니라 각가속도도 측정할 수 있습니다. 따라서 신체의 방향을 결정하는 것이 가능해집니다.

가속도는 시간에 따른 속도 변화로 정의되므로 가속도계는 실제로 속도 변화를 측정합니다.

가속도계의 종류는 다음과 같습니다.

기계식 가속도계 – 스프링과 스트레인 게이지를 사용하여 가속도를 측정하는 가속도계 유형입니다. 가속도를 계산하는 것은 뉴턴의 제2법칙을 기반으로 합니다.
용량성 가속도계 – 내부 용량성 레이어의 움직임을 측정하여 가속도를 결정하는 가속도계입니다.
압전 가속도계 – 압전 효과와 관련된 가속도계 유형입니다. 압전 결정이 변형되면 가해진 힘에 비례하여 전압 차이가 나타나므로 전압 값을 기준으로 가속도를 계산할 수 있습니다.
압저항 가속도계 – 이 유형의 가속도계는 압전 가속도계와 유사합니다. 일부 물질의 저항은 전압이 가해지면 변하므로 저항의 변화는 전기 신호로 변환되고 이 정보를 사용하여 가속도를 측정할 수 있습니다.
홀 효과 가속도계 – 홀 효과 센서는 가속도계 자석의 자기 변화를 감지합니다.

일반적으로 가속도계의 작동은 세 축(X, Y, Z) 각각의 가속도 측정을 기반으로 합니다. 이러한 방식으로 신체의 전체 가속도를 결정할 수 있습니다.

논리적으로 각 유형의 가속도계는 서로 다른 측정 방법을 사용합니다. 그러나 일반적으로 가속도계는 스프링 메커니즘이나 전기 센서를 사용하여 각 축의 가속도를 측정합니다. 각 유형의 가속도계 작동 방식을 알아보려면 위 섹션을 참조하세요.

또한 신체가 센서와 반대 방향으로 가속을 경험하는 경우 가속도계는 가속도를 음수 값으로 측정합니다. 그러나 가속도가 센서와 동일한 방향을 가지면 양수입니다.

가속도계는 매우 다양한 응용 분야를 가진 장치이며 그 중 일부는 아래에 설명되어 있습니다.

엔지니어링에서 가속도계는 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들어 가속도계를 사용하여 차량의 가속도를 측정할 수 있습니다. 마찬가지로 가속도계는 기계의 진동을 확인하거나 프로세스를 제어하는 데에도 사용됩니다.
가속도계는 생물학에서 실험을 수행하는 데에도 사용됩니다. 예를 들어, 가속도계를 사용하여 동물이 날거나 달릴 때의 칼로리 소비를 계산할 수 있습니다.
가속도계는 의학이나 건강과 관련된 응용 분야도 있을 수 있습니다. 그래서 가속도계를 사용하여 주자가 이동하는 속도와 거리를 측정하는 전기 장치가 있습니다.
구조 연구에서 가속도계는 충돌의 영향과 풍하중과 같이 결정하기 어려운 특정 유형의 하중을 측정할 수 있기 때문에 다양한 용도로 사용됩니다.
현재 스마트 휴대폰에는 일반적으로 스마트폰의 움직임과 관련된 계산을 수행할 수 있는 가속도계가 내장되어 있습니다.

마지막으로 가속도계와 자이로스코프는 서로 매우 잘 보완되는 두 가지 유형의 측정 장비이기 때문에 어떻게 다른지 살펴보겠습니다.

자이로스코프는 장치의 공간적 방향을 측정하는 기계 기기입니다. 또한 자이로스코프를 사용하면 신체의 회전 속도를 계산할 수 있습니다.

가속도계와 자이로스코프의 차이점은 가속도계는 신체의 선형 가속도를 측정하는 반면, 자이로스코프는 신체의 방향과 회전을 측정한다는 것입니다.

이것이 바로 이 두 가지 유형의 센서로 캡처한 정보가 서로 매우 잘 보완되므로 계산에 자주 사용되는 이유입니다. 예를 들어 휴대폰에는 일반적으로 가속도계와 자이로스코프가 포함되어 있습니다.

자이로스코프에 대해 자세히 알아보려면 다음 링크를 클릭하세요.