Vad är en 3-axel accelerator?
En 3-axlig accelerometer är en anordning som är utformad för att mäta acceleration längs tre axlar i rymden - den främre och bakre X-axeln, vänster och höger Y-axel och upp och ner Z-axeln. Eftersom en accelerometer mäter acceleration som är relaterad till ett tillstånd av fritt fall, där inga krafter verkar på den förutom tyngdkraft, betraktas 3D-acceleration vid ett standardläge på noll eller i ett viktlöst tillstånd, även om accelerometern själv har massa. Egenskaperna för en 3-axlig accelerometer gör det därför till en nyckelkomponent i tröghetsstyrningssystem, till exempel på missiler eller flygplan, som mäter förändringar i acceleration som påverkar fordonets tröghetsnät.
Eftersom mikroelektromekaniska system (MEM) -sensorer för mätning av acceleration har blivit mer vanliga och prisvärda, har 3-axels accelerometer införlivats i flera konsumentenheter. Det kan användas för att studera komplexa accelerationskrafter i nöjesparksturer, videospelkontroller och för att möjliggöra humanoidliknande robotar att simulera hur människor går. Tekniken för accelerationsmätaren med tre axlar har också införlivats i rullningsäkerhets- och vibrationssystem på bilar, navigeringskontroller i masstransport och för stabilitet i industriell utrustning.
Accelerometertekniken jämförs ofta med 3D-gyroskopet som också fungerar längs tre axlar och har använts i fartyg och plan som en mekanisk anordning i många decennier. En modern version av datoraccelerometer i dessa applikationer är baserad på en mikrochipssensor som mäter differentiell kapacitans som uppstår när acceleration äger rum. Denna signal transformeras till en spänning som matas in i styrsystem. De flesta 3-axliga accelerometerapparater är inbyggda i teknologier som hjälper fordon, styrsystem och industrimaskiner, såsom pumpar och kompressorer att fungera vid toppeffektivitet, samtidigt som man mäter objektets rörelse relativt tyngdkraften.
Idén bakom hur en 3-axlig accelerometer fungerar har också lett till att den har integrerats i en mängd modern teknik. Bärbara elektroniska visningsanordningar där skärmdisplayen roterar sig själv i en upprätt position motsatt tyngdkraft när enheten rör sig är ett exempel. Animerade accelerometeravläsningar kan användas tillsammans med motion capture-teknik för mer än bara spel- och telefonskärmar. Samma data kan också analyseras för att bestämma människokroppsrörelse för hur kläderna sliter ut när de används, för optimal biokinetik för löpare och andra idrottare och för medicinska tillämpningar såsom hjärt-lung-återupplivningstekniker (CPR).
Virtuell accelerometer-mjukvara är nu också tillgänglig för defensiv och militär träning. Programvaran mäter treaxlade accelerometrar slagkrafter som kraft, hastighet och riktning mot en dummy som används i boxning, kampsport och stridsträning. Återkopplingen ger direkt tillgång till svagheter i tekniken som måste förbättras.