<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML xmlns:o = "urn:schemas-microsoft-com:office:office"><HEAD>
<META http-equiv=Content-Type content="text/html; =
charset=windows-1252">
<META content="MSHTML 5.50.4616.200" name=GENERATOR>
<STYLE></STYLE>
</HEAD>
<BODY bgColor=#ffffff>
<DIV><FONT face=Arial size=2></FONT>&nbsp;</DIV>
<BLOCKQUOTE dir=ltr
style="PADDING-RIGHT: 0px; PADDING-LEFT: 5px; MARGIN-LEFT: 5px; =
BORDER-LEFT: #000000 2px solid; MARGIN-RIGHT: 0px">
  <DIV style="FONT: 10pt arial">----- Original Message ----- </DIV>
  <DIV
  style="BACKGROUND: #e4e4e4; FONT: 10pt arial; font-color: =
black"><B>From:</B>
  <A title=pianobuilders@olynet.com
  href="mailto:pianobuilders@olynet.com">Delwin D Fandrich</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>To:</B> <A =
title=pianotech@ptg.org
  href="mailto:pianotech@ptg.org">pianotech@ptg.org</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Sent:</B> Thursday, January 17, =
2002 12:21
  PM</DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Subject:</B> Accelerometers, =
etc.<BR></DIV>
  <DIV><FONT color=#000080>Recently the following statement appeared =
in one of
  the posts on soundboards:<BR>“An accelerometer transduces variations =
in
  pressure to a </FONT></DIV>
  <DIV><FONT color=#000080>voltage.”&nbsp; </FONT></DIV>
  <DIV><FONT color=#000080></FONT>&nbsp;</DIV>
  <DIV><FONT color=#000080><FONT face=Arial color=#000000 =
size=2>I agree that a
  better understanding of the testing methods would be helpful to those =
who
  don't have an electronic background.&nbsp; Thanks for that post.&nbsp; =
I'd
  like to add to that understanding.</FONT></DIV>
  <P class=MsoNormal>. When used to detect acceleration in a vibrating =
body or
  system the accelerometers signal can also be electronically integrated =
to
  indicate both the velocity and displacement of the vibrating =
object.</P>
  <P class=MsoNormal><FONT face=Arial color=#000000 size=2>An =
accelerometer is
  basically a microphone. A specialized one that first of all is&nbsp;a =
contact
  mic and usually calibrated for critical measurement.</FONT></P>
  <P class=MsoNormal><FONT face=Arial color=#000000 size=2>You =
alluded to this,
  but let me stress that an accelerometer is&nbsp;generally&nbsp; an AC =
coupled
  device and a strain gauge is a DC coupled device.&nbsp; AC coupled can =
also be
  called capacitive coupled, so no static measurements can be =
made.&nbsp; For
  example, if you mount a&nbsp; strain guage and an accelorometer to a =
beam and
  then suddenly bend the beam to produce 1 volt output from each sensor, =
the
  strain guage will stay at 1 volt as long as the bend remains, but the
  accelerometer output will decay to zero at the rate of the rc time
  constant.</FONT></P>
  <P class=MsoNormal><FONT face=Arial color=#000000 =
size=2>Attaching
  accelerometers to anything becomes problematic since the device =
affects the
  resonance of the item under test and adds mass.&nbsp; The bonding is =
also
  critical as you say.&nbsp; At some point errors can be introduced and =
its not
  easy to identify the problem.</FONT></P>
  <P class=MsoNormal><FONT face=Arial color=#000000 size=2>I =
hope this doesn't
  add to the confusion.&nbsp; I have an accelerometer and a four trace
  scope.&nbsp; I'll get some test made some day.</FONT></P>
  <P class=MsoNormal><FONT face=Arial color=#000000 size=2>By =
the way, the
  magnetic pick up for the sat is a form of accelerometer.&nbsp; The =
plate
  moves.</FONT>&nbsp;</P>
  <P class=MsoNormal><FONT face=Arial color=#000000 size=2>Carl =
Meyer&nbsp;
  Assoc. PTG<BR>Santa Clara, California<BR><A
  href="mailto:cmpiano@attbi.com">cmpiano@attbi.com</A> </FONT></P>
  <P class=MsoNormal>&nbsp;principle accelerometers are quite simple. =
They
  consist of a base, a slice of piezoelectric material—usually quartz =
or an
  artificially polarized ferroelectric ceramic—and a seismic mass. The =
crystal
  is placed between the base and the seismic mass. When the assembly is =
set in
  motion the seismic mass (wishing to remain stationary) induces a =
mechanical
  stress in the crystal which causes it to generate an electrical charge =
across
  its pole faces. This electrical charge is proportional to the applied =
force.
  Obviously this charge is generated only when there is acceleration. =
When the
  accelerometer has achieved some steady state—whether that be =
stationary or at
  some steady velocity—there is no electrical charge generated.</P>
  <P class=MsoNormal>Accelerometers do not measure or indicate force =
or
  pressure. Force or pressure applied to any part of an accelerometer =
will have
  no effect on its output unless there is some acceleration involved. =
Or, I
  suppose, if the force is great enough to cause physical damage to the
  accelerometer housing in which case there will be some signal output =
but it
  may be quite brief.</P>
  <P class=MsoNormal>When appropriately mounted to the top of a =
vibrating
  body—such as the bridge of a piano as it is being played—an =
accelerometer will
  produce an electrical signal proportional to the physical vibratory =
motion of
  the bridge at the mounting point of the accelerometer. Since =
accelerometers
  are unidirectional they indicate acceleration (or velocity or =
displacement) in
  only one direction. Most tests I have done on the mobility of the
  bridge/soundboard assembly have involved studying the vertical motion =
(in a
  grand) of the bridge. Usually this involved mounting the accelerometer =
just
  beside the note in question. To measure the for-and-aft motion of the =
bridge
  the accelerometer is simply turned on its side so its axis is aligned =
in the
  direction you want to investigate. (Or you can spend a small fortune =
and
  purchase a triaxial accelerometer.</P>
  <P class=MsoNormal>There are several ways to mount an accelerometer =
on a test
  object. The least destructive is to simply glue it in place. The glue =
can be
  as benign as beeswax or as intrusive as some epoxy or CA adhesive. In =
trying
  to figure out the motion of the agraffe, a CA adhesive was used to =
mount an
  accelerometer to the top of a prepared agraffe (the top had been =
milled flat
  to provide a good mounting surface for the accelerometer). I’ve used =
beeswax
  to temporarily bond accelerometers to the tops of bridges—removing =
the strings
  from one adjacent unison usually provides enough room—and in various =
places
  around the rim and structure. I’ve also used studs screwed into =
holes drilled
  into the bridge between unisons such that the accelerometer ended up =
locked
  down tight with its base just above the strings. This lowered the =
resonant
  frequency of the accelerometer some but (according to the =
manufacturer) not
  enough to worry about for the tests I had in mind. Magnetic bases are
  available from most accelerometer manufacturers but I’ve not used =
them. When
  looking at vibrations in plates I’ve simply glued the accelerometer =
to the
  plate surface using beeswax.</P>
  <P class=MsoNormal>Del</P></FONT>
  <DIV><FONT color=#000080>Delwin D Fandrich<BR>Piano Designer &amp;
  Builder<BR>Hoquiam, Washington&nbsp; USA<BR>E.mail:&nbsp; <A
  =
href="mailto:pianobuilders@olynet.com">pianobuilders@olynet.com</A><BR>=
Web
  Site:&nbsp; <A
  =
href="http://www.pianobuilders.com">www.pianobuilders.com</A></FONT></D=
IV></BLOCKQUOTE></BODY></HTML>