Kas yra 3 ašių akselerometras?

3 ašių akselerometras yra prietaisas, skirtas matuoti pagreitį išilgai trijų ašių erdvėje – priekinėje ir galinėje X ašyje, kairėje ir dešinėje Y ašyje bei aukštyn ir žemyn Z ašyje. Kadangi pagreičio matuoklis matuoja pagreitį, susijusį su laisvojo kritimo būsena, kai jo neveikia jokios jėgos, išskyrus gravitaciją, 3D pagreitis laikomas numatytosios nulinės būsenos arba nesvarumo būsenoje, net jei pats akselerometras turi masę. Todėl dėl 3 ašių akselerometro savybių jis yra pagrindinis inercinio valdymo sistemų komponentas, pavyzdžiui, raketose ar orlaiviuose, kurios matuoja pagreičio pokyčius, turinčius įtakos grynajai transporto priemonės inercinei būsenai.

Kadangi mikroelektromechaninės sistemos (MEM) jutikliai, skirti matuoti pagreitį, tapo įprastesni ir prieinamesni, 3 ašių akselerometras buvo įtrauktas į kelis vartotojų įrenginius. Jis gali būti naudojamas tiriant sudėtingas pagreičio jėgas pramogų parkuose, vaizdo žaidimų valdikliuose ir įgalinti į humanoidus panašius robotus imituoti žmonių vaikščiojimą. 3 ašių akselerometro technologija taip pat buvo įtraukta į automobilių apvirtimo saugos ir vibracijos sistemas, masinio transporto navigacinius valdiklius ir pramoninės įrangos stabilumą.

Pagreičio matuoklio technologija dažnai lyginama su 3D giroskopu, kuris taip pat veikia išilgai trijų ašių ir daugelį dešimtmečių buvo naudojamas laivuose ir lėktuvuose kaip mechaninis įrenginys. Šiuolaikinė kompiuterinio akselerometro versija šiose programose yra pagrįsta mikroschemos jutikliu, kuris matuoja diferencinę talpą, atsirandančią pagreičiu. Šis signalas paverčiamas įtampa, kuri tiekiama į valdymo sistemas. Dauguma 3 ašių akselerometro įrenginių yra sukurti naudojant technologijas, kurios padeda transporto priemonėms, valdymo sistemoms ir pramoninėms mašinoms, tokioms kaip siurbliai ir kompresoriai, veikti maksimaliu efektyvumu, tuo pačiu matuojant objekto judėjimą, palyginti su gravitacijos poveikiu.

Idėja, kaip veikia 3 ašių akselerometras, taip pat paskatino jį įtraukti į įvairias šiuolaikines technologijas. Vienas iš pavyzdžių yra nešiojamieji elektroniniai rodymo įrenginiai, kuriuose ekranas pasisuka į vertikalią padėtį, priešingą gravitacijai, kai įrenginys juda. Tačiau animuotus akselerometro rodmenis kartu su judesio fiksavimo technologija galima naudoti ne tik žaidimams ir telefono ekranams. Tie patys duomenys taip pat gali būti analizuojami, siekiant nustatyti žmogaus kūno judėjimą, siekiant nustatyti, kaip drabužiai dėvisi juos naudojant, optimalią bėgikų ir kitų sportininkų biokinetiką ir medicinos reikmėms, pvz., širdies ir plaučių gaivinimo (CPR) metodams.

Virtualios akselerometro programinės įrangos dabar taip pat galima naudoti gynybiniams ir kariniams mokymams. Programinė įranga matuoja 3 ašių akselerometro smūgio jėgas, tokias kaip galia, greitis ir kryptis prieš manekeną, naudojamą bokse, kovos menuose ir kovinėse treniruotėse. Atsiliepimai suteikia tiesioginę prieigą prie technikos trūkumų, kuriuos reikia tobulinti.