Funktion og anvendelser af et mikro-accelerometer: Et eksempel på højteknologi som sidder i din mobiltelefon

Du vil lære om hvordan et mikroaccelerometer er opbygget og anvende et til at måle på den harmoniske bevægelse af en svingende bjælke og på accelerationen i en roterende bevægelse.

Din mobiltelefon, biler, vindmøller, controllere til spil og en masse andre ting indeholder et utal af mikrosensorer der gør det muligt at indsamle data og reagere på eksterne input.

Har du for eksempel undret dig over hvordan din telefon ved hvad der er op og ned, så skærmbilledet vender rigtigt? Din telefon indeholder en lille chip med tre microaccelerometre, men hvordan virker de?

Denne øvelse sigter mod at give indsigt i hvordan acceleration måles og om hvordan et accelerometer kan bruges til at måle på forskellige typer af mekanisk bevægelse.

I øvelsen vil vi først prøve at forstå opbygningen og virkemåden af et mikro-accelerometer via regneøvelser, heraf nogle som forberedelse inden øvelsen. Vi vil bruge et makroskopisk accelerometer (et dæmpet masse-fjeder system) til at forstå hvordan det virker og måske vil vi være i stand til at se på et mikroaccelerometer i et elektronmikroskop. Derpå vil vi kalibrere et mikroaccelerometer. Dette vil vi bruge til at måle på en harmonisk svingende bjælke hvor vi vil sammenligne amplituden af bevægelsen bestemt ud fra accelerometermålingerne med amplituden bestemt ved brug af en lineal og stroboskop. Endelig vil vi måle på accelerationen i en roterende bevægelse og bruge denne til at bestemme hvor accelerometeret er placeret i din mobiltelefon.

Det er centralt for øvelsen at opnå en forståelse af mekaniske bevægelsesligninger og deres løsning for et harmonisk svingende og roterende system. Særligt interesserede vil have mulighed for at dykke ned i teorien for hvordan et accelerometer reagerer på signaler med forskellig frekvens (frekvensrespons af en dæmpet harmonisk oscillator).

Begreberne fra øvelsen er centrale for mekanisk svingning og rotation men berører også generelle egenskaber for sensorer.

Det er muligt at fokusere på forskellige aspekter af øvelsen således at der kan lægges større eller mindre vægt på teoretiske udledninger af svingninger.


Tidspunkt og tilmelding

Tidspunkt

Onsdag d. 15. november

Antal deltagere

5

Tilmelding

Åbnes 11. oktober
på www.dtu.dk/SRP

Relevante gymnasiefag

Eksperimentelle fag
  • Fysik
Kan kombineres med
  • Matematik 
  • Samfundsfag

Arrangør og adresse

DTU Nanotech, Institut for Mikro- og Nanoteknologi

Nanoteket, DTU Lyngby, Bygning 307, stuen, rum 015

Kontakt

Mikkel Fougt Hansen
Lektor
DTU Nanotech
45 25 63 38