NICE TO KNOW: Dynamiksensoren, Beschleunigung, Kompass & Co.

Bewegungsdetektion ist heutzutage ein super wichtiger Bereich in der Technik. Tablets/Smartphones analysieren Eingaben der Benutzer oder Fluggeräte wie Drohnen werden durch Bewegungssensoren stabilisiert. In Fahrzeugen sorgen diese Sensoren ebenfalls für Stabilität, bspw. beim ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm welcher ein Fahrzeug auf Kurs hält indem der prüft ob das Fzg. dem Kurs folgt welcher der Lenkwinkel des Lenkrads vorgibt und nötigenfalls einzelne Räder abbremst um den Kurs zu korrigieren.

Beschleunigungssensoren / Accelerometer: Diese Sensoren Messen Beschleunigung oder die Richtung zum Erdmittelpunkt, da die Erdanziehungskraft dahin wirkt. So kann man auch die Ausrichtung eines Objektes messen nicht nur ob dieser bewegt wird. Toller Zusatznutzen wie wir finden! Auch wenn uns die Gravitation also manchmal wehtut oder das Display des Smartphones zersplittern lässt ist er zu etwas zugute…

Gyroskope: Messen die Drehrate. Also mit wie viel Grad pro Sekunde ein Objekt gedreht wird. Das ist speziell in der Fahrdynamik oder beim Drehen der Anzeige des Handydisplays nützlich. Auch bei Quadrocoptern lässt sich so der Kurs und die Stabilität steuern.

Digitalkompass (Fluxgate-Magnetometer): Der Digitalkompass gibt eine feste Referenz für die Ausrichtung eines Objektes. Es wird also der absolute Wert nach Norden gemessen.

Messprinzip: Gyroskope und Beschleunigungssensoren messen durch MEMS, dies sind mikromechanische Strukturen welche in das Silizium eingebracht werden. Bewegung verformt diese Strukturen minimal wonach kapazitiv die Änderung gemessen wird. Man kann sich das so vorstellen wie eine sehr weiche Stimmgabel welche bewegt wird, hierbei verformen sich die Zacken und stellen sich wieder gerade sobald die Bewegung wieder aufhört. Durch Messung der Verformung in 3 Ebenen kann man Drehrate und Beschleunigung messen. Fluxgate-Magnetometer in Digitalkompasse messen die Ausrichtung der Magnetfelder durch Spulen und legierten Folien in welchen eine propotionale Spannung induziert wird.