Hvad er et 3-akset accelerometer?

Et 3-akset accelerometer er en enhed, der er designet til at måle acceleration langs tre akser i rummet - den forreste og bageste X-akse, den venstre og højre Y-akse og den op og ned Z-akse. Da et accelerometer måler acceleration i relation til en tilstand af frit fald, hvor ingen kræfter virker på det undtagen for tyngdekraften, betragtes 3D-acceleration i en standardtilstand på nul eller i en vægtløs tilstand, selvom accelerometeret selv har masse. Egenskaberne ved et 3-akset accelerometer gør det derfor til en nøglekomponent i inertielle føringssystemer, f.eks. På missiler eller fly, der måler ændringer i acceleration, der påvirker køretøjets nettotærsketilstand.

Efterhånden som mikroelektromekanisk system (MEM) sensorer til måling af acceleration er blevet mere almindelige og overkommelige, er 3-akset accelerometer blevet indbygget i flere forbrugerapparater. Det kan bruges til at studere komplekse accelerationskræfter i forlystelsesparkture, videospil-controllere og til at sætte humanoidlignende robotter i stand til at simulere den måde, folk går på. Teknologien til 3-akset accelerometer er også indarbejdet i rullesikkerheds- og vibrationssystemer på biler, navigationsstyringer i massetransport og for stabilitet i industrielt udstyr.

Accelerometer-teknologi sammenlignes ofte med 3D-gyroskopet, der også fungerer langs tre akser, og som har været brugt i skibe og fly som et mekanisk udstyr i mange årtier. En moderne version af computeraccelerometer i disse applikationer er baseret på en mikrochip-sensor, der måler differentiel kapacitans, der opstår, når acceleration finder sted. Dette signal omdannes til en spænding, der føres til styresystemer. De fleste 3-aksede accelerometer-enheder er indbygget i teknologier, der hjælper køretøjer, kontrolsystemer og industrimaskiner, såsom pumper og kompressorer, der arbejder med højeste effektivitet, mens de måler objektets bevægelse i forhold til tyngdekraften.

Ideen bag, hvordan et 3-akset accelerometer fungerer, har også ført til, at det er inkorporeret i en række moderne teknologier. Bærbare elektroniske displayindretninger, hvor skærmdisplayet roterer sig selv i en lodret position modsat tyngdekraften, når enheden bevæges rundt, er et eksempel. Animerede accelerometeraflæsninger kan bruges sammen med bevægelsesfangstteknologi til mere end bare skærmvisning af spil og telefoner. De samme data kan også analyseres for at bestemme menneskelig legems bevægelse for, hvordan tøj slides, når det bruges, til optimal biokinetik for løbere og andre atleter og til medicinske anvendelser, såsom hjerte-lungeredning (CPR) teknikker.

Virtuel accelerometer-software er nu også tilgængelig til defensiv og militær træning. Softwaren måler 3-akset accelerometer-påvirkningskræfter som magt, hastighed og retning mod en dummy, der bruges til boksning, kampsport og kamptræning. Feedback giver direkte adgang til svagheder i teknikken, som skal forbedres.