17 - I BREVETTI
#17 - I brevetti
In questo post tratteremo alcuni accelerometri brevettati nel corso degli anni e il loro principio di funzionamento che hanno rivoluzionato la misura del movimento.
1) ACCELEROMETRO PIEZO-ELETTRICO
codifica brevetto: US3363471A
Il brevetto riportato, insieme al disegno, risale al 16 Gennaio del 1968 e gli inventori sono Donald E. Lovelace e Bernard A. Shoor. La descrizione assegnata all'epoca fu la seguente: "Measuring shock, Measuring acceleration, Measuring deleration, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance by piezo-resistive elements, e.g. semiconductor strain gauges", più precisamente il brevetto introdusse nel mercato dell'ingegneria un accelerometro in grado di misurare l'accelerazione di corpi attraverso la deformazione dovuta alla forza d'inerzia di un elemento piezoresistivo, in grado di comunicare un segnale elettrico proporzionale alla deformazione ottenuta. Si tratta quindi di uno dei primi accelerometri piezoelettrici, dotato in un ponte di resistenze di tipo Wheatstone.
Riferimento del brevetto https://patentimages.storage.googleapis.com/c2/a4/fb/87bef5f994bc3e/US3363471.pdf , https://patents.google.com/patent/US3363471?oq=accelerometer
2) ACCELEROMETRO FLUIDO-ANALOGICO
codifica brevetto: US3540268A
Un secondo brevetto degli anni '70 sempre americano è il seguente:
questa volta si tratta di un brevetto pubblicato il 17 Novembre 1970 negli USA e creato da Robert A. Kantola e Willis A. Boothe. Gli stessi ideatori lo hanno definito come: "Apparatus for sensing acceleration or vibration and generating an analog-type pressurized fluid signal pro portional to the magnitude of the associated event." L'accelerometro qui creato è di tipo analogico con parti meccaniche, dove il mezzo di trasmissione del segnale è un fluido che varia la sua pressione in base all'intensità della forza applicata. Come si può notare con il passare degli anni diverse sono state le invenzioni, ma anche miglioramenti di vecchi brevetti.
Riferimento del brevetto https://patentimages.storage.googleapis.com/a4/1c/2d/4fd7eba3345013/US3540268.pdf , https://patents.google.com/patent/US3540268?oq=accelerometer
3) MICRO ACCELEROMETRO
codifica brevetto: US7210351B2
Ora vediamo un brevetto di più recente introduzione. Risale al 1 Maggio del 2007, brevettato negli USA da Yuan Lo, Kye-Chyn Ho, Lung-Yung Lin, Deng-Horng Tsai, Schiu Sche.
Questo brevetto rappresenta l'accelerometro dei nostri tempi, molto più piccolo dei tradizionali, infatti è chiamato Micro Accelerometer, oggi utilizzato in numerosissimi dispositivi elettronici. Definito dai suoi ideatori come: "A micro accelerometer including a plurality of proof masses
is provided to detect the acceleration of the first axis, the
second axis and the third axis. The disclosed micro accel
erometer has the advantages of close loop control, mechani
cal decoupling, and not relying on high aspect ratio manu
facturing technology." Si tratta di un micro accelerometro dotato di una pluralità di masse in grado di determinare l'accelerazione lungo i 3 assi di riferimento xyz. Come si può notare dalla foto lo strumento è praticamente un circuito integrato caratterizzato da numerosi collegamenti elettrici e stampato su carta elettronica.
Dai brevetti su citati in ordine cronologico 1968, 1970, 2007, si può notare come le dimensioni dello strumento con il passare del tempo si sono ridotte e di conseguenza anche il suo peso. Lo conoscenza approfondita di nuovi materiali e tecnologie lo ha inoltre reso più efficiente ed affidabile riducendo gli errori di misura a integrandolo nella società moderna basata sull'informatica e l'elettronica, infatti gli accelerometri analogici sono stati sostituiti da quelli elettronici.
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