Un acelerómetro es todo dispositivo destinado a medir la aceleración. Es un sensor que no solo sirve para medir la diferencia de velocidad entre puntos/coordenadas, sino también movimientos rotacionales y de vibración de un mismo dispositivo; tiene amplios usos científicos, en investigación y en tecnología.
Qué es un acelerómetro
Los acelerómetros son artefactos o elementos que miden la vibración de la aceleración, la cual deriva como producto del movimiento de cualquier tipo de estructura. Esta aceleración a medir puede ser dinámica o estática.
Para qué sirve un acelerómetro
El uso de acelerómetros en la vida cotidiana es amplio, pudiéndolo encontrar en instrumentos de medición de laboratorio, celulares y dispositivos tecnológicos como tablets, análisis de movimiento de pacientes en rehabilitación o movimiento reducido, y dentro del campo biológico para determinar el movimiento de animales de estudio.
También se utiliza como complemento en aviones, barcos o GPS propiamente; se suele combinar con el giroscopio, ya que el acelerómetro mide la aceleración de un objeto, y el giroscopio la dirección (y movimientos de dirección); ambos, combinados, aportan datos muy precisos sobre la ubicación real de un objeto.
Cómo funciona un acelerómetro
Independientemente del tipo al que pertenezcan, los acelerómetros tienen el mismo mecanismo de funcionamiento, capaz de medir el desplazamiento de sus componentes para medir la aceleración. Estos componentes serán resortes, sensores o placas. Cuando estas reciben una fuerza de aceleración, se genera un movimiento en ellas y una modificación de su capacitancia. Este diferencial entre capacitancias determinará la aceleración del dispositivo medido.
Tipos de acelerómetros
- Acelerómetro Mecánico: Realiza su medición de aceleración a través de resortes y galgas extensiométricas, posee un sistema de amortiguación para reducir las oscilaciones en la medición.
- Acelerómetro Capacitivo: El sistema de detección y medición en este medidor es conformado por capas capacitivas internas, estén estas de manera fija o móvil mediante resortes. Ante la aceleración, las placas se mueven y se produce el diferencial de capacitancias con el que se mide la aceleración.
- Acelerómetro Piezoeléctrico: El funcionamiento de este acelerómetro está relacionado al electo piezoeléctrico, en el que la modificación de la estructura cristalina de los materiales mediante deformaciones físicas genera cambios en los comportamientos eléctricos de dicho material. Para eso, este modelo usa cristales de tipo piezoeléctrico que, ante una variación en la aceleración, producen una corriente eléctrica medible para determinar la aceleración a medir.
- Acelerómetro Piezoresistivo: En este modelo se utiliza un sustrato que, mediante una reacción de puente de Whetstone, genera un diferencial en la resistencia. De esta manera se mide la intensidad de corriente y, por lo tanto, la aceleración.
- Acelerómetro Térmico: En este caso también se utiliza un sustrato pero específico de silicio. También se utiliza una resistencia y dos termopares. La resistencia provoca una burbuja de agua caliente, la cual, al recibir aceleraciones, oscila su movimiento dentro de la cavidad. Este movimiento genera un voltaje medible, a consecuencia del diferencial de temperatura.
Bibliografía:
- Acelerómetro en Wikipedia
- Acelerómetro en es.omega.com
- Qué es un Acelerómetro en EcuRed
- Capítulo 4 – Sensor medidor de Aceleración. ACELERÓMETRO – Bibing
