Akcelerometr. Czym jest? Co daje? Do czego służy?

Akcelerometr to słowo, które w technologicznym świecie funkcjonuje od dawna, ale z marszu ciężko jednoznacznie odpowiedzieć, co właściwie oznacza. Mowa o czujniku, który najczęściej spotkamy w smartfonach, choć to nie jedyne miejsce jego występowania. Sprawdźmy, czym jest i co konkretnie daje akcelerometr, zwany też przyspieszeniomierzem.

Akcelerometr – czym jest?

Mówiąc najprościej akcelerometr jest miernikiem, weryfikującym przyspieszenie grawitacyjne – liniowe lub kątowe. Stąd z resztą jego zamienna nazwa – przyspieszeniomierz. Jak to wygląda w praktyce?

Magia akcelerometru tkwi w zaimplementowanym w jego wnętrzu czujniku przyspieszenia, który mierzy siłę, będącą następstwem zmian jego ruchu. Kiedyś akcelerometry stosowane były w ściśle określonych sektorach, np. w samolotach, pociskach sterowanych, czy samochodowych poduszkach powietrznych. Z biegiem czasu doceniono je również na innych płaszczyznach, a to sprawiło, że dziś mają wiele zastosowań, np. w medycynie, transporcie, czy w szeroko pojętej elektronice.

Jak działa akcelerometr?

Czujnik, o którym mowa jest bardzo wrażliwy na każdą, nawet najmniejszą zmianę położenia. Dzięki temu akcelerometr może zweryfikować zarówno swój własny ruch, a także ruch urządzenia, w które został wbudowany. Co ważne, mierzy on ruch w jednej, dwóch lub trzech liniach (X/Y/Z). Trzeba przyznać, że obecnie prym wiodą mierniki z ostatniej grupy, czyli tzw. akcelerometry trójosiowe.

Popularne rodzaje przyspieszeniomierzy

Jest kilka rodzajów akcelerometrów. Oto te, które warto znać:

  • akcelerometry pojemnościowe MEMS – najtańsze i najmniejsze przyspieszeniomierze pojemnościowe na rynku. To właśnie one stosowane są np. elektronicznych gadżetach codziennego użytku.
  • akcelerometry piezoelektryczne – charakteryzujące się dużym pasmem pomiarowym. Są przez to w stanie rejestrować drgania o wysokich amplitudach i częstotliwościach.
  • akcelerometry piezorezystancyjne – najpowszechniej wykorzystywane do sprawdzenia poziomu wibracji, np. w przypadku maszyn przemysłowych.

Czym różni się akcelerometr od żyroskopu?

Czujnik przyspieszenia często mylnie kojarzony jest z żyroskopem. Różnica jednak jest znacząca. Mówiąc najprościej, żyroskop otrzymał wolno obracający się dysk, tzw. wirnik. Podczas najmniejszego ruchu czujnika, wirnik pozostaje nieruchomy i precyzyjne wskazuje centralne przyciąganie grawitacyjne. Akcelerometr natomiast mierzy ruch w określonych osiach – zarówno swój, jak i urządzenia, w którym się znajduje.

Zastosowanie akcelerometru w elektronice

Czy wiesz, że wszyscy codziennie korzystamy z akcelerometru? Od dłuższego czasu wspiera on bowiem szeroko pojętą elektronikę użytkową. Przyspieszeniomierze spotkamy między innymi w smartfonach, tabletach i gadżetach typu wearables, czyli inteligentnych zegarkach i opaskach. Ale nie tylko. Poniżej zostawiam kilka przykładów. 

Smartwatch na ręce

Akcelerometr w smartfonie i tablecie

To właśnie akcelerometr odpowiada za wybudzanie ekranu w smartfonie i tablecie za każdym razem, kiedy podniesiesz urządzenie. Potrafi też zmienić orientację wyświetlanego obrazu w zależności od jego położenia – w poziomie lub pionie. Czujnik ten sprawia także, że smartfon lub tablet mogą stać się kontrolerem, który wykorzystasz podczas mobilnego gamingu, skutecznie potęgując wynikające z niego emocje.

Sięgnij po smartfony i tablety dostępne w sklepie x-kom

Akcelerometr w smartwatchach i opaskach sportowych

Urządzenia wearables to jedno z najbardziej oczywistych zastosowań akcelerometru. Smartwatche i smartbandy to urządzenia dotyczące ruchu i aktywności, więc taki czujnik jest w nich po prostu niezbędny. 

A jak to wygląda w praktyce? Przyspieszeniomierz wykrywa każdy ruch ręką. Dzięki temu pomaga zmierzyć np. przebyty przez użytkownika dystans. Dodatkowo weryfikuje przebyte kroki, a takżeprzybliżoną długość snu.

Sprawdź smartwatche oraz opaski sportowe dostępne w x-kom

Akcelerometr w dronach

Przyspieszeniomierz stosowany jest także w dronach, które posiadają wbudowane kamery i rejestrują obraz z perspektywy lotu ptaka. Ze względu na swoją lekką konstrukcję i potencjalne turbulencje, które mogą mieć miejsce w przestrzeni powietrznej, rejestrowany bezzałogowym statkiem powietrznym obraz jest bardzo narażony na zniekształcenia i rozmycia. 

Tu właśnie swoje zastosowanie odnajduje akcelerometr, który stabilizuje rejestrowany dronem obraz. Ponadto to właśnie przyspieszeniomierz odpowiada również za stabilny lot urządzenia i możliwość zatrzymania go w konkretnie wybranym miejscu.

Zobacz drony dostępne w sklepie x-kom

dron na tle nieba

Akcelerometr w laptopach

Czujniki przyspieszenia coraz częściej implementowane są także w komputerach mobilnych. Po co? Aby chronić nas przed utratą najważniejszych danych, które zwykle zapisujemy na wrażliwym na czynniki mechaniczne dysku. 

Jak to działa? W razie, gdy (odpukać) laptop wyślizgnie nam się z rąk i zaistnieje ryzyko jego uszkodzenia, przyspieszeniomierz wyśle informacje do systemu, który nim zarządza i dzięki temu ochroni nas przed utratą najważniejszych informacji. 

Kwestia ta jest szczególnie przydatna w przypadku osób, które dużo podróżują, a ich sprzęt dość często narażony jest na działanie bodźców zewnętrznych.

Szeroką gamę laptopów znajdziesz w sklepie x-kom

Akcelerometr w kamerach i aparatach fotograficznych

Tak jak w przypadku dronów, w aparatach i kamerach przyspieszeniomierz odpowiada za solidną stabilizację obrazu. Trudno sobie wyobrazić dobry sprzęt fotograficzny, który jest pozbawiony tego wyjątkowego czujnika. Większość aparatów i kamer wykorzystuje pracę akcelerometru do niwelowania niechcianych rozmyć i zniekształceń.

 Szczególnie sprawdza się to w przypadku sprzętów wykorzystywanych przez mobilnych fotografów, którzy nie zawsze mogą skorzystać z dodatkowego statywu lub gimbala.

Zobacz aparaty fotograficzne dostępne w x-kom

Pozostając w temacie ciekawych czujników, przeczytaj także:

Źródło: botland.com.pl, tme.eu, wikipedia.pl