3B Scientific Acceleration Sensor User Manual [en, de, it, fr, es]
3B SCIENTIFIC
Beschleunigungssensor 25-g U11362
Bedienungsanleitung
05/08 Hh
®
PHYSICS
1. Sicherheitshinweise
• Um dauerhafte Beschädigungen des in der
kleinen schwarzen Box eingebauten Halbleitersensors zu vermeiden, die maximale achsenunabhängige Beschleunigung vom 2000-fachen
der Erdbeschleunigung nicht überschreiten!
• Das Sensorelement aus keiner größeren Höhe
als maximal 1,2 m auf einen harten Untergrund fallen lassen!
• Den Beschleunigungssensor 25-g nur für Aus-
bildungszwecke einsetzen!
Der Beschleunigungssensor 25-g ist nicht für sicherheitsrelevate Anwendungen geeignet!
2. Beschreibung
Sensorbox mit fest angeschlossenem X-Achsenempfindlichem Halbleiter-Beschleunigungsaufnehmer zur Messung von Erdbeschleunigung und Beschleunigungen von Körpern im Allgemeinen bis
±25-g.
Wirkungsrichtung „Earth’s Gravity Field“ (X-Achse)
auf dem Beschleunigungsaufnehmer aufgedruckt.
„Kapazitives“ Messverfahren (g-cell) mit eingebauter linearisierender Signalaufbereitung, Tiefpassfilterung, Temperaturkompensation und automatischem Selbsttest.
Die Sensorbox besitzt eine automatische Erkennung
durch das 3B NETlog
1 Sensorbox mit fest angeschlossenem Beschleu-
nigungsaufnehmer mit einer Kabellänge von 2
m
1 Klettbandzuschnitt 500 mm lang, 20 mm breit,
selbstklebend
1 miniDIN-Anschlusskabel 8-pin, 60 cm lang
1 Bedienungsanleitung für U11362
Messbereich: 0 bis ±245 m/s²
Sensortyp: Kapazitiver Halbleiter-
Empfindlichkeit: typisch 50 mV/g
Nichtlinearität: max. ±1 % vom gesam-
Auflösung: 0,2 m/s²
Bandbreite: typisch 400 Hz
Befestigungsbohrung
des Aufnehmers: max. 3 mm Ø
TM
.
3. Lieferumfang
4. Technische Daten
sensor
ten Messbereich
1
5. Bedienung
• Die Sensorbox in der Nähe des Experimentes
platzieren und den Beschleunigungsaufnehmer
(kleine schwarze Box) am zu untersuchenden
Körper (Target) befestigen; hierzu das mitgelieferte Klettband oder eine Schraubbefestigung
wählen.
• Im Display des 3B NETlog
TM
den Wert der Be-
schleunigung ablesen.
6. Anwendungen
Rollen- und Luftkissenfahrbahnversuche:
Beschleunigung während eines elastischen bzw.
unelastischen Zusammenstoßes
Messung während einer horizontalen Kreisbewegung:
Beziehungen zwischen Beschleunigung und
Periode, Radius, Masse
Messungen während einer vertikalen Kreisbewegung
Sprungversuche mit „steifen“ und „federnden“
Knien
Outdoor-Experimente:
Im Automobil, beim „Bungee Jumping“, Skilaufen, Radfahren; auf der Achterbahn
7. Versuchsbeispiel
Fig. 1 Charakteristisches Beschleunigungsverhalten am
Fußgelenk einer „Seilhüpfenden“ Person, aufgezeichnet mit 3B NETlab
TM
(U11310)
Man beachte bei der Fig. 1 die beständig wirkende
Erdbeschleunigung von 9,81 m/s², die in der Messkurve einen unterlagerten Wert von 1-g einbringt.
Aufnahme des Beschleunigungsverhalten beim
Seilhüpfen
Benötigte Geräte:
1 3B NETlog
1 3B NETlab
TM
U11300
TM
U11310
1 Beschleunigungssensor 25-g U11362
• 3B NETlab
TM
-Anwendung (Template) zum Experiment mit dem Beschleunigungssensor 25-g
öffnen.
• Beschleunigungsaufnehmer mit einem Klett-
bandstreifen bzw. einer Bandage am Fußgelenk befestigen.
• Im Messintervall von 10 s über ein „imaginä-
res“ oder auch tatsächlich geschwungenes Seil
hüpfen.
• In 3B NETlab
TM
die Messkurvenaufnahme star-
ten (Fig. 1).
• Messkurve auswerten.
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com
Technische Änderungen vorbehalten
© Copyright 2008 3B Scientific GmbH
3B SCIENTIFIC
Acceleration Sensor, ±25g U11362
Instruction Sheet
05/08 Hh
®
PHYSICS
1. Safety Instructions
• To avoid permanent damage to the
semiconductor sensor in the small black box,
the maximum acceleration in any direction
must not be allowed to exceed 2000 times the
gravitational acceleration of the earth (2000g).
• Do not allow the sensor element to fall from
any height greater 1.2 m onto a hard surface.
• The ±25g accelerometer may only be used for
educational purposes.
The ±25g accelerometer is not suitable for safety-
related applications.
2. Description
Sensor box with permanently connected
semiconductor accelerometer, which responds to
forces along its X-axis, for measuring the earth’s
gravitational field (acceleration due to gravity) and
acceleration of bodies in general up to ±25g.
The direction in which the gravitational field of the
earth should be aligned (X-axis) is printed on the
accelerometer.
The accelerometer works by a capacitive
measurement principle (g-cell), with in-built
linearised signal processing, low-pass filter,
temperature compensation, and automatic selftesting.
The sensor box is designed to be detected
automatically by a 3B NETlog
3. Equipment Supplied
1 Sensor box with permanently connected
accelerometer, cable length 2 m
1 Velcro strip, 500 mm long, 20 mm wide, self-
adhesive
1 8-pin miniDIN connecting cable, 60 cm long
1 Instruction sheet for U11362
4. Technical Data
Measurement range: 0 to ±245 m/s²
Sensor type: Capacitive
Sensitivity: Typically 50 mV/g
Non-linearity: Max. ±1% of total
Resolution: 0.2 m/s²
Bandwidth: Typically 400 Hz
Accelerometer fixing hole: Max. 3 mm diam.
TM
unit.
semiconductor
sensor
measurement range
1
5. Instructions
• Place the sensor box near the experiment and
fix the accelerometer (the small black box)
firmly to the body for which the acceleration is
to be measured (the target) using either the
Velcro strip supplied or a screw fixing.
• Read off the value of the acceleration on the
display of the 3B NETlog
TM
unit.
6. Applications
Experiments using roller or air-cushion tracks:
Measurements of acceleration during elastic and
inelastic collisions
Measurements during circular motion in a
horizontal plane:
Relationships between acceleration and period,
radius, mass
Measurements involving circular motion in a
vertical plane
Experiments involving jumping, landing with knees
stiff and knees loose
Outdoor experiments:
In a car, bungee-jumping, skiing, or cycling, a big
dipper
7. Sample Experiments
Fig. 1 Typical acceleration behaviour at the ankle of a
skipping person, recorded with the 3B NETlab
(U11310)
In Figure 1 it can be seen that, in addition to the
skipping acceleration signal, there is a constant
gravitational acceleration of 9.81 m/s², resulting in
a background value of 1g.
TM
Recording acceleration behaviour during
skipping-rope activity
Equipment needed:
1 3B NETlogTM unit U11300
1 3B NETlab
TM
software U11310
1 Accelerometer, ±25g U11362
• In 3B NETlab
TM
, open the application (template)
for experimenting with the ±25g
accelerometer.
• Attach the accelerometer to one person’s ankle
using a Velcro strip or a bandage.
• Jump over an real or imaginary skipping-rope
for a period of 10 seconds.
• Simultaneously start the recording of an
experimental data curve in 3B NETlab
• Interpret the experimental curve.
TM
(Fig. 1).
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • www.3bscientific.com
Subject to technical amendments.
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