Co je akcelerometr se 3 osami?

Akcelerometr ve třech osách je zařízení, které je určeno k měření zrychlení podél tří os v prostoru - přední a zadní osy X, levé a pravé osy Y a osy Z nahoru a dolů. Protože akcelerometr měří zrychlení ve vztahu ke stavu volného pádu, kde na něj nepůsobí žádné síly kromě gravitace, je 3D zrychlení považováno za výchozí stav nula nebo v beztížném stavu, i když samotný akcelerometr má hmotnost. Vlastnosti tříosého akcelerometru jej proto činí klíčovou součástí inerciálních naváděcích systémů, jako jsou rakety nebo letadla, které měří změny zrychlení, které ovlivňují čistý setrvačný stav vozidla.

Protože se čidla mikroelektromechanického systému (MEM) pro měření zrychlení stala běžnější a cenově dostupnější, byl tříosý akcelerometr začleněn do několika spotřebních zařízení. Může být použit ke studiu složitých akceleračních sil při projížďkách zábavním parkem, ovladačích videoher a umožnění robotům podobným humanoidům simulovat způsob, jakým lidé chodí. Technologie tříosého akcelerometru byla také začleněna do bezpečnostních a vibračních systémů při převrácení automobilů, navigačních ovládacích prvků v hromadné dopravě a pro stabilitu v průmyslovém vybavení.

Technologie akcelerometru je často porovnávána s 3D gyroskopem, který také pracuje podél tří os, a byl používán v lodích a letadlech jako mechanické zařízení po mnoho desetiletí. Moderní verze počítačového akcelerometru v těchto aplikacích je založena na mikročipovém senzoru, který měří diferenciální kapacitu, ke které dochází při zrychlování. Tento signál je transformován na napětí, které se napájí do řídicích systémů. Většina tříosých akcelerometrů je zabudována v technologiích, které pomáhají vozidlům, řídicím systémům a průmyslovým strojním zařízením, jako jsou čerpadla a kompresory, pracovat s maximální účinností a zároveň měřit pohyb objektu vzhledem k účinku gravitace.

Myšlenka fungování tříosého akcelerometru také vedla k jeho začlenění do řady moderních technologií. Jedním z příkladů jsou přenosná elektronická zobrazovací zařízení, ve kterých se displej při otáčení zařízení otáčí do svislé polohy opačné gravitace. Animované údaje z akcelerometru však lze použít společně s technologií snímání pohybu pro více než jen zobrazení her a obrazovky telefonu. Stejná data mohou být také analyzována pro stanovení pohybu lidského těla pro to, jak se oblečení opotřebovává, jak se používá, pro optimální biokinetiku pro běžce a jiné sportovce a pro lékařské aplikace, jako jsou techniky kardiopulmonální resuscitace (CPR).

Virtuální akcelerometrový software je nyní k dispozici také pro obranný a vojenský výcvik. Software měří nárazové síly tříosého akcelerometru, jako je síla, rychlost a směr proti figuríně používané v boxu, bojovém umění a bojovém výcviku. Zpětná vazba poskytuje přímý přístup k slabým stránkám v technice, na které je třeba zlepšit.