Mobiltelefon tehetetlenségi nyomatékainak mérése belső szenzorokkal
Bonyolult rezgőrendszerek irányításához elengedhetetlen, hogy ismerjük a rezgőmotorokkal felszerelt eszköz fő tehetetlenségi nyomatékait. Ilyen rezgőrendszerrel felszerelt mobiltelefont véletlen elejtés közben forgatni lehetne [4], elkerülve a nagyobb károsodásokat, továbbá bonyolult, orientációra épülő alkalmazásokat lehetne rá fejleszteni. Ehhez először is mérnünk kell a készülék fő tehetetlenségi nyomatékait a lehető legegyszerűbb módon.
A mobiltelefonban megtalálható szenzorok ideális környezetet nyújtanak a méréshez, a feladat megoldásához kitalált dinamikai kísérletek pedig bárki által könnyen elvégezhetőek. Az egyik ilyen kísérlet során a telefon saját tehetetlenségi főtengelyei körül billeg, miközben egy erre a feladatra fejlesztett alkalmazással rögzítjük a vízszintes síkkal bezárt szöget. A méréshez használt, beépített orientációs szenzor statikus helyzetben pontosan jelzi ki a mért értékeket, viszont a dinamikai esetben történő orientáció mérés a gyorsulásmérő késleltetett reakciója miatt hibás lehet [1]. Ezt könnyen lehet vizsgálni kalibrációs mérésekkel. A feltehetően hibás mérés viszont nem befolyásolja a mért pontokra illesztett görbéből kiolvasható periódusidőt, aminek segítségével megkaphatjuk a keresett tehetetlenségi nyomaték értékeket.
A dolgozat bevezető része a mérések dinamikai hátterének levezetésével foglalkozik, felhasználva mind a dinamika alapegyenletét, mind a másodfajú Lagrange-egyenletet [3]. Kitérek a kapott, nemlineáris mozgásegyenletek tagjainak fizikai jelenésére, és az elhanyagolható, magasabb fokú tagokra. Bemutatom a méréshez használt, c\# [2] nyelvben programozott Android alkalmazást. A kapott értékek rögzítése és kiértékelése, majd végül a szenzorok kalibrációs mérése a záró fejezetben kerül ismertetésre.
Irodalom
1. Tamas Insperger, Gabor Stepan, Janos Turi: Delayed feedback of sampled higher derivatives, Phil. Trans. R. Soc. A 368, 469-482 (2010)
2. Reiter István: C\# programozás lépésről lépésre, Jedlik Oktatási Stúdió KFT. (2016)
3.Ludvig Győző: Gépek dinamikája, Műszaki Könyvkiadó, (1983)
4.Lukács Ferenc: Mobiltelefon szabadesésének befolyásolása vibromotor segítségével, Szakdolgozat, (2013)
szerző
-
Szabó Bendegúz
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Stépán Gábor
egyetemi tanár, Műszaki Mechanikai Tanszék