¿Qué es un Acelerómetro?
Los acelerómetros son dispositivos utilizados para medir la aceleración de un objeto.
La aceleración se define como el cambio en la velocidad de un objeto por unidad de tiempo y es un parámetro importante en física, ya que está relacionado con la fuerza que se ejerce sobre un objeto.
Existen diferentes tipos de acelerómetros que se clasifican en métodos de detección capacitiva, piezoeléctrica (o piezorresistiva) y térmica. Cada método de detección tiene sus propias características y capacidad para medir la aceleración. Por ejemplo, los sensores capacitivos son capaces de detectar tanto la aceleración gravitacional como otras aceleraciones, mientras que los sensores piezoeléctricos o piezorresistivos no son adecuados para medir la aceleración gravitacional.
Usos de los Acelerómetros
Los acelerómetros se utilizan para medir simplemente la aceleración y también para medir otros parámetros a través de la aceleración. Entre los primeros se encuentran los sensores integrados en smartphones y videoconsolas portátiles, los sensores de detección de golpes para activar los airbags de los coches y otros sensores como los sismómetros.
Entre los segundos, se encuentran los inclinómetros y podómetros que utilizan acelerómetros por el método de la capacitancia, capaces de detectar la aceleración gravitacional.
Principio de los Acelerómetros
Los acelerómetros son dispositivos utilizados para medir la aceleración. Existen tres métodos principales de acelerómetros: capacitancia, piezoeléctrico (piezoresistivo) y detección térmica. En el método de capacitancia, se emplean electrodos en la parte fija y flexible del sensor, y la variación de la capacitancia debido a la aceleración permite medirla. En los métodos piezoeléctricos (piezoresistivos), se utiliza un elemento piezoeléctrico que genera una corriente eléctrica en respuesta a la deformación causada por la aceleración, permitiendo así su medición. Estos métodos de detección son utilizados en diferentes aplicaciones para medir y analizar la aceleración en diversos contextos, como el caso de un podómetro que utiliza un sensor de aceleración de 3 ejes para detectar la aceleración gravitacional y calcular el paso y el número de pasos durante la marcha.
Más Información sobre los Acelerómetros
1. Diferencias entre Acelerómetros y Giroscopios
Un sensor con prestaciones similares a las de los acelerómetros es el sensor giroscópico. En esta sección se explican las diferencias entre los acelerómetros y los girosensores.
Como su nombre indica, los acelerómetros son sensores utilizados para medir la “aceleración”. Los girosensores, en cambio, están diseñados para medir la “velocidad angular”, lo que significa que las magnitudes físicas que detectan son diferentes.
Los girosensores utilizan la fuerza de Coriolis para detectar la dirección y la orientación de un objeto, que luego se emite como señal eléctrica. Se utilizan, por ejemplo, para medir la inclinación de un objeto y están instalados en una amplia gama de dispositivos electrónicos como sistemas de navegación para automóviles, cámaras digitales con estabilización de imagen, smartphones y videoconsolas.
Los acelerómetros y los girosensores también pueden combinarse para medir el movimiento de un objeto con más detalle. Por ejemplo, la tecnología de sensores combinados se utiliza en los sistemas de navegación de los coches, uno de los productos más populares a bordo de vehículos, combinando ambos sensores.
De este modo, el sensor giroscópico determina la dirección del vehículo y el sensor de aceleración la distancia recorrida, lo que permite mostrar con precisión la ubicación actual incluso en lugares donde la recepción de la señal es difícil, como en los túneles.
2. Aplicación de los Acelerómetros
Para realizar la aplicación deseada utilizando acelerómetros, es necesario confirmar de antemano el rango de medición o el ancho de banda de frecuencia necesarios. Por ejemplo, si se va a montar un acelerómetro en el mando de una máquina de juegos, deberá tener un rango de medición que supere el rango requerido, suponiendo que el usuario agite el mando para manejarlo.
Una vez decidido el sensor de aceleración adecuado para el objetivo de medición, se procede al cableado del sensor y a la creación del programa de medición. En este punto es importante la “parametrización”. En la configuración de parámetros, puede cambiar la sensibilidad del sensor, el nivel de salida 0g (cuando la aceleración gravitacional es 0), etc. Si no se ajustan adecuadamente, será difícil realizar la aplicación deseada.