Kas yra 3D akselerometras?

Trimatis (3D) akselerometras yra elektromechaninis prietaisas, aptinkantis ir matuojantis negravitacinius pagreičius. Šios jėgos gali pasirodyti kaip žmonių ar įrangos judėjimas, vibracija arba orientacija. Tokios jėgos apima statinius ir dinaminius pagreičius, esančius už normalios gravitacijos ribų. Ši technologija naudojama daugelyje formų ir taikomųjų programų, pavyzdžiui, naudojamų vaizdo žaidimų valdikliuose, išmaniuosiuose telefonuose ar žingsniamačiuose, skirtuose sportiniams rezultatams tikrinti. Pagreičio matuokliai naudoja trimates ašis pokrypiui ir judėjimui fizinėje erdvėje matuoti ir suteikia daug duomenų judėjimo analizei, skaitmeninės informacijos procesams ar net mechaninėms saugos priemonėms.

3D pagreičio matuoklis gali išmatuoti įtampos svyravimus išilgai trijų statmenų ašių, naudodamas lankstančius silicio pirštus, burbulines plūdes ar kitus metodus. Šios horizontalios, vertikalios ir gylio (X, Y ir Z) ašys leidžia matematiškai analizuoti gravitacijos (g) jėgas arba metrus per sekundę per sekundę. Vienas g atitinka 9.8 metro per sekundę arba 9.8 m/s2. Kristalų pjezoelektrinės įtampos pokyčiai, talpa tarp mikrostruktūrų, pjezorezistiniai efektai ir net šviesa leidžia elektroniniu būdu apdoroti fizinius pagreičius. Kai kuriuos akselerometrus reikia kalibruoti, kad ramybės būsena būtų nustatyta iki nulio, o tai iš tikrųjų yra 1 g Žemės gravitacijos atžvilgiu.

Palydovų ir kitų dinamiškų aukštųjų technologijų sistemų pasvirimą ir riedėjimą valdantis akselerometras dabar taip pat veikia daugelyje įprastų gaminių. Ši technologija naudojama planšetiniuose kompiuteriuose ekranams orientuoti, taip pat išjungti standžiuosius diskus, siekiant apsaugoti grandines nuo kritimo. Jis matuoja automobilių stabdžių ir pakabos sistemų veikimą. Ši technologija taip pat naudojama transporto priemonių ar asmeninėje navigacijoje, taip pat automobilių oro pagalvių išskleidimo metu.

Akselerometrai veikia stabilizuodami fotoaparato vaizdą, valdydami užraktus, kad sumažintų judesio susiliejimą. Jie valdo technologijas nuo prietaisų iki raketų sistemų. Prietaisai stebi mašinų ir variklių vibracijas bei bėgikų ir vaikštančių eiseną. Programos išmaniuosiuose telefonuose ir kompiuterių planšetiniuose kompiuteriuose leidžia naujai ir kūrybiškai sąveikauti tarp virtualios ir fizinės realybės.

3D akselerometras gali turėti analoginį arba skaitmeninį išvestį, priklausomai nuo technologijos, į kurią jis bus įdėtas. Kitas naudojimo veiksnys – analizei reikalingų erdvinių matmenų skaičius; daugeliui pritaikymų dviejų matmenų pakanka plokštiems matavimams iš fiksuoto laikiklio. Papildomi aspektai apima jautrumą ir didžiausią svyravimą arba pagreičio jėgų diapazoną, kurį galima išmatuoti. Tai priklauso nuo greičio ir poveikio.

Kiti skaičiavimo veiksniai apima dažnių juostos plotį, varžą ir buferio problemas, kurios turi įtakos akselerometro veikimui. Vis labiau prieinami ekonomiški, mažesnio našumo akselerometrai, kurie tarnauja vartotojų rinkoms. Labai tikslūs prietaisai yra naudojami kariuomenėje, vyriausybėje ir laboratorijose.