Che cos'è un accelerometro a 3 assi?
Un accelerometro a 3 assi è un dispositivo progettato per misurare l'accelerazione lungo tre assi nello spazio: l'asse X anteriore e posteriore, l'asse Y sinistro e destro e l'asse Z su e giù. Poiché un accelerometro misura l'accelerazione in relazione a uno stato di caduta libera, in cui nessuna forza agisce su di esso ad eccezione della gravità, l'accelerazione 3D viene considerata in uno stato predefinito pari a zero o in uno stato senza peso, anche se l'accelerometro stesso ha massa. Le proprietà di un accelerometro a 3 assi, quindi, lo rendono un componente chiave dei sistemi di guida inerziale, come su missili o aeromobili, che misurano le variazioni di accelerazione che incidono sullo stato di inerzia netto del veicolo.
Poiché i sensori del sistema microelettromeccanico (MEMs) per la misurazione dell'accelerazione sono diventati più comuni e convenienti, l'accelerometro a 3 assi è stato incorporato in diversi dispositivi di consumo. Può essere utilizzato per studiare forze di accelerazione complesse in giostre, controller di videogiochi e per consentire a robot simili a umanoidi di simulare il modo in cui le persone camminano. La tecnologia dell'accelerometro a 3 assi è stata anche incorporata nei sistemi di sicurezza e vibrazione di ribaltamento di automobili, controlli di navigazione nel trasporto di massa e stabilità nelle attrezzature industriali.
La tecnologia dell'accelerometro è spesso paragonata al giroscopio 3D che funziona anche su tre assi ed è stato usato su navi e aerei come dispositivo meccanico per molti decenni. Una versione moderna dell'accelerometro per computer in queste applicazioni si basa su un sensore a microchip che misura la capacità differenziale che si verifica quando si verifica l'accelerazione. Questo segnale si trasforma in una tensione che si immette nei sistemi di controllo. La maggior parte dei dispositivi accelerometrici a 3 assi sono costruiti con tecnologie che aiutano veicoli, sistemi di controllo e macchinari industriali, come pompe e compressori, a operare al massimo dell'efficienza, misurando al contempo il movimento dell'oggetto in relazione all'effetto della gravità.
L'idea alla base di come funziona un accelerometro a 3 assi ha portato alla sua incorporazione in una varietà di tecnologia moderna. Ne sono un esempio i dispositivi di visualizzazione elettronici portatili in cui il display dello schermo ruota in una posizione verticale opposta alla gravità mentre il dispositivo viene spostato. Le letture accelerometriche animate possono essere utilizzate insieme alla tecnologia di motion capture per più di semplici display di giochi e telefoni. Gli stessi dati possono anche essere analizzati per determinare il movimento del corpo umano su come si consuma l'abbigliamento quando viene utilizzato, per una biocinetica ottimale per i corridori e altri atleti e in applicazioni mediche come le tecniche di rianimazione cardiopolmonare (CPR).
Il software di accelerometro virtuale è ora disponibile anche per l'addestramento difensivo e militare. Il software misura le forze di impatto dell'accelerometro a 3 assi come potenza, velocità e direzione contro un manichino utilizzato nella boxe, nelle arti marziali e nell'allenamento di combattimento. Il feedback dà accesso diretto alle debolezze della tecnica su cui è necessario migliorare.