Mikä on 3-akselinen kiihtyvyysmittari?

3-akselinen kiihtyvyysanturi on laite, joka on suunniteltu mittaamaan kiihtyvyyttä kolmella avaruuden akselilla-eteen- ja taaksepäin suuntautuva X-akseli, vasen ja oikea Y-akseli sekä ylös- ja alas-Z-akseli. Koska kiihtyvyysmittari mittaa kiihtyvyyttä, joka liittyy vapaapudotustilaan, jossa siihen ei vaikuta muita voimia kuin painovoima, 3D -kiihtyvyyttä pidetään oletustilassa nolla tai painottomassa tilassa, vaikka itse kiihtyvyysmittarilla on massaa. Siksi 3-akselisen kiihtyvyysanturin ominaisuudet tekevät siitä keskeisen osan inertiaohjausjärjestelmissä, kuten ohjuksissa tai lentokoneissa, jotka mittaavat kiihtyvyyden muutoksia, jotka vaikuttavat ajoneuvon inertiatilaan.

Koska mikroelektromekaanisen järjestelmän (MEM) anturit kiihtyvyyden mittaamiseen ovat yleistyneet ja edullisempia, 3-akselinen kiihtyvyysanturi on sisällytetty useisiin kuluttajalaitteisiin. Sitä voidaan käyttää tutkimaan monimutkaisia ​​kiihdytysvoimia huvipuistoissa, videopeliohjaimissa ja mahdollistamaan humanoidien kaltaisten robottien simuloida ihmisten kävelytapaa. 3-akselinen kiihtyvyysmittari on sisällytetty myös autojen kaatumisen turva- ja tärinäjärjestelmiin, navigointilaitteisiin massakuljetuksissa ja teollisuuslaitteiden vakauteen.

Kiihtyvyysmittaritekniikkaa verrataan usein 3D -gyroskooppiin, joka toimii myös kolmella akselilla ja jota on käytetty aluksissa ja lentokoneissa mekaanisena laitteena vuosikymmenien ajan. Nykyaikainen versio tietokoneiden kiihtyvyysmittarista näissä sovelluksissa perustuu mikrosiru -anturiin, joka mittaa kiihtyvyyden aikana tapahtuvaa differentiaalista kapasitanssia. Tämä signaali muunnetaan jännitteeksi, joka syötetään ohjausjärjestelmiin. Useimmat 3-akseliset kiihtyvyysmittarit on rakennettu tekniikoihin, jotka auttavat ajoneuvoja, ohjausjärjestelmiä ja teollisuuskoneita, kuten pumppuja ja kompressoreita, toimimaan huipputehokkaasti samalla kun mitataan kohteen liike suhteessa painovoiman vaikutukseen.

Ajatus 3-akselisen kiihtyvyysmittarin toiminnasta on myös johtanut siihen, että se sisällytettiin erilaisiin nykyaikaisiin tekniikoihin. Kannettavat elektroniset näyttölaitteet, joissa näytön näyttö kääntyy pystyasentoon painovoimaa vastapäätä laitteen liikkuessa, ovat yksi esimerkki. Animoituja kiihtyvyysmittarin lukemia voidaan kuitenkin käyttää yhdessä liiketallennustekniikan kanssa pelin ja puhelimen näytön lisäksi. Samat tiedot voidaan myös analysoida määrittämään ihmiskehon liike sen mukaan, miten vaatteet kuluvat käytettäessä, optimaalinen biokinetiikka juoksijoille ja muille urheilijoille sekä lääketieteellisiin sovelluksiin, kuten sydän- ja keuhkojen elvytystekniikoihin.

Virtuaalinen kiihtyvyysmittari -ohjelmisto on nyt saatavilla myös puolustus- ja sotilaskoulutukseen. Ohjelmisto mittaa 3-akselisia kiihtyvyysmittarin iskuvoimia, kuten tehoa, nopeutta ja suuntaa nyrkkeilyssä, taistelulajeissa ja taistelukoulutuksessa käytettävää nukkea vastaan. Palaute antaa suoran pääsyn tekniikan heikkouksiin, joita on parannettava.