Hva er et 3-akset akselerometer?

Et 3-akset akselerometer er en enhet som er designet for å måle akselerasjon langs tre akser i rommet - den fremre og bakre X-aksen, den venstre og høyre Y-aksen, og den opp og ned Z-aksen. Siden et akselerometer måler akselerasjon som er relatert til en tilstand med fritt fall, der ingen krefter virker på det bortsett fra tyngdekraften, blir 3D-akselerasjon vurdert som en standardtilstand på null eller i en vektløs tilstand, selv om akselerometeret i seg selv har masse. Egenskapene til et 3-akset akselerometer, gjør det derfor til en nøkkelkomponent i treghetsstyringssystemer, for eksempel på raketter eller fly, som måler endringer i akselerasjon som påvirker kjøretøyets nettot treghetstilstand.

Ettersom sensorer for mikroelektromekanisk system (MEM) for å måle akselerasjon har blitt mer vanlig og rimelig, har 3-aksers akselerometer blitt integrert i flere forbrukerenheter. Den kan brukes til å studere komplekse akselerasjonskrefter i fornøyelsespark-ritt, videospillkontrollere, og for å gjøre det mulig for humanoidlignende roboter å simulere veien folk går. Teknologien til det 3-aksede akselerometeret er også blitt integrert i rullesikkerhets- og vibrasjonssystemer på biler, navigasjonskontroller i massetransport og for stabilitet i industrielt utstyr.

Akselerometerteknologi sammenlignes ofte med 3D-gyroskopet som også fungerer langs tre akser, og har blitt brukt i skip og fly som et mekanisk apparat i mange tiår. En moderne versjon av datamaskinens akselerometer i disse applikasjonene er basert på en mikrochip-sensor som måler differensial kapasitans som skjer når akselerasjon finner sted. Dette signalet transformeres til en spenning som mates inn i kontrollsystemer. De fleste 3-aksede akselerometerenheter er innebygd i teknologier som hjelper kjøretøyer, kontrollsystemer og industrimaskiner, for eksempel pumper og kompressorer, som fungerer på topp effektivitet, mens de måler bevegelsen til objektet i forhold til tyngdekraften.

Ideen bak hvordan et 3-akset akselerometer fungerer, har også ført til at det har blitt integrert i en rekke moderne teknologier. Bærbare elektroniske skjermenheter der skjermdisplayet roterer seg selv i en stående stilling motsatt tyngdekraften når enheten beveges rundt, er et eksempel. Animerte avlesningsmåleravlesninger kan brukes sammen med bevegelsesteknologi for mer enn bare skjerm- og skjermvisninger. De samme dataene kan også analyseres for å bestemme bevegelse av menneskekroppen for hvordan klær slites ut mens de brukes, for optimal biokinetikk for løpere og andre idrettsutøvere, og i medisinske anvendelser som hjerte-lungeredning (CPR) teknikker.

Virtuell akselerometerprogramvare er nå også tilgjengelig for defensiv og militær trening. Programvaren måler tre-aksede akselerometer påvirkningskrefter som kraft, hastighet og retning mot en dummy som brukes i boksing, kampsport og kamptrening. Tilbakemeldingene gir direkte tilgang til svakheter i teknikken som må forbedres.