Крошечные металлические бусинки, удерживаемые электрическим полем - основа новых, дешевых, датчиков движения.

Крошечные металлические бусинки, удерживаемые электрическим полем - основа новых, дешевых, датчиков движения.

Новый экспериментальный датчик движения, разработанный учеными Массачуссетского технологического института, использует в своей работе несколько простых физических принципов. Являясь одновременно трехкоординатным датчиком пространственного положения (гироскопом), движения и ускорения (акселерометром) этот датчик может стать заменой нескольким электромеханическим датчикам, используемым сейчас повсеместно в мобильных телефонах, контроллерах игровых приставок и т.п. Сердцем нового датчика является крошечная металлическая бусинка, вращающаяся под воздействием электрического поля внутри небольшого отверстия, просверленного прямо в печатной плате электронного устройства. Изменения траектории движения бусинки, фиксируемые миниатюрной камерой, зависят от скорости и ускорения движения, которое совершается электронным устройством, к примеру, мобильным телефоном. Измеряя изменение траектории, микропроцессор датчика рассчитывает указанные выше величины, характеризующие движение.

Таким образом, одно такое крошечное микродинамическое устройство может заменить сразу шесть датчиков. три акселерометра, измеряющих скорость и ускорение, и три гироскопа, измеряющих пространственное положение. Кстати говоря, стоимость вышеперечисленных датчиков достаточно велика и оказывает существенное влияние на стоимость конечного изделия.

Но, как обычно, разработчики технологии еще должны пройти длинный путь от лабораторных образцов к законченному коммерческому изделию, и, как всегда, имеется масса проблем и препятствий, требующих решения. Основной проблемой является высокий потенциал, порядка 1000 Вольт, электрического поля, воздействующего на металлическую бусинку датчика. Получение потенциала такой величины связано с большими затратами энергии, которой в аккумуляторах портативных устройств не так уж и много. Однако, исследователи Массачуссетского технологического института считают, что в коммерческая реализация такого датчика будет работать, используя электрическое поле значительно меньшего потенциала, и будет потреблять меньше энергии, чем несколько датчиков, используемых в настоящее время.

Второй, хотя и небольшой, проблемой является то, что изменения траектории движения бусинки должны фиксироваться с помощью миниатюрной, но с тем, высокоскоростной, видеокамеры. Ученые не считают это препятствием и занимаются сейчас разработкой оптической системы, которая, по их словам, не будет превышать габаритов оптической системы устройства чтения лазерных дисков, к примеру.

 
 
Оригинал здесь.

Комментарии

Чтобы оставить комментарий, Вам нужно авторизоваться.