Cos'è accelerometro?

Accelerometro

Un accelerometro è un dispositivo che misura l'accelerazione propria. L'accelerazione propria non è la stessa cosa dell'accelerazione coordinata (la variazione di velocità), ma è invece l'accelerazione che un oggetto sperimenta rispetto al proprio frame di riferimento inerziale. Ad esempio, un accelerometro a riposo sulla superficie terrestre misurerà un'accelerazione pari a g (l'accelerazione dovuta alla gravità terrestre), puntata verso l'alto, perché il terreno impedisce all'accelerometro di cadere liberamente verso il centro della Terra.

Come funziona

Gli accelerometri funzionano rilevando la forza necessaria per portare una massa di prova in equilibrio rispetto al loro involucro. Esistono diverse tecnologie utilizzate negli accelerometri, tra cui:

• Piezoelettrici: Questi accelerometri sfruttano l'effetto piezoelettrico, in cui alcuni materiali generano una carica elettrica quando vengono deformati da una forza. La quantità di carica è proporzionale all'accelerazione. Maggiori informazioni su effetto%20piezoelettrico.
• Piezoresistivi: Questi accelerometri utilizzano materiali la cui resistenza elettrica varia in base alla sollecitazione meccanica. La variazione di resistenza è proporzionale all'accelerazione. Per maggiori informazioni, consultare piezoresistività.
• Capacitivi: Questi accelerometri misurano la variazione di capacità tra due piastre. Una delle piastre è mobile e collegata a una massa di prova. L'accelerazione fa muovere la massa di prova, cambiando la distanza tra le piastre e quindi la capacità. Per ulteriori dettagli, visitare capacitanza.
• MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems): Questi accelerometri sono realizzati con tecniche di microfabbricazione e spesso utilizzano principi capacitivi o piezoresistivi. Sono caratterizzati da dimensioni ridotte, basso costo e basso consumo energetico. Per approfondire questo argomento, visita MEMS.

Applicazioni

Gli accelerometri hanno un'ampia gamma di applicazioni, tra cui:

• Telefoni cellulari: Rilevamento dell'orientamento dello schermo, controllo del movimento, giochi.
• Automobili: Sistemi airbag, controllo della stabilità, sistemi di navigazione.
• Aeronautica e aerospazio: Sistemi di navigazione inerziale, controllo del volo.
• Robotica: Navigazione, controllo del movimento, rilevamento delle collisioni.
• Sismologia: Rilevamento di terremoti.
• Monitoraggio della salute: Rilevamento di cadute, monitoraggio dell'attività fisica.
• Industria: Monitoraggio delle vibrazioni delle macchine, controllo di processo.

Caratteristiche importanti

Le principali caratteristiche da considerare nella scelta di un accelerometro sono:

• Range di misura: L'intervallo di accelerazioni che l'accelerometro può misurare accuratamente.
• Sensibilità: La variazione dell'output dell'accelerometro per una data variazione di accelerazione.
• Risoluzione: La più piccola variazione di accelerazione che l'accelerometro può rilevare.
• Larghezza di banda: L'intervallo di frequenze a cui l'accelerometro può misurare accuratamente l'accelerazione.
• Accuratezza: La precisione con cui l'accelerometro misura l'accelerazione.
• Rumore: Il livello di rumore presente nel segnale di output dell'accelerometro.
• Temperatura: L'intervallo di temperatura operativa dell'accelerometro.
• Tipo di output: Analogico o digitale.