Quando utiliza uma aplicação de bússola no seu smartphone, de alguma forma sabe para que direcção o telefone está a apontar. Com aplicações de stargazing, ele de alguma forma sabe onde no céu está a olhar para exibir correctamente as constelações. Os smartphones e outras tecnologias móveis identificam a sua orientação através da utilização de um acelerador, um pequeno dispositivo composto por sensores de movimento baseados em eixos.
Os sensores de movimento em acelerómetros podem até ser utilizados para detectar terramotos, e podem ser utilizados em dispositivos médicos, tais como membros biónicos e outras partes artificiais do corpo. Vários dispositivos, parte do auto movimento quantificado, utilizam acelerómetros.
Um acelerómetro é um dispositivo electromecânico utilizado para medir forças de aceleração. Tais forças podem ser estáticas, como a força contínua da gravidade ou, como é o caso de muitos dispositivos móveis, dinâmicas para detectar movimento ou vibrações.
A aceleração é a medição da variação da velocidade, ou velocidade dividida pelo tempo. Por exemplo, um carro a acelerar de uma paragem a 60 mph em seis segundos está determinado a ter uma aceleração de 10 mph por segundo (60 dividido por 6).
O objectivo do acelerómetro
A aplicação de acelerómetros estende-se a múltiplas disciplinas, tanto académicas como orientadas para o consumidor. Por exemplo, os acelerómetros em computadores portáteis protegem os discos rígidos de danos. Se o portátil cair subitamente durante a utilização, o acelerómetro detectaria a queda livre repentina e desligaria imediatamente o disco rígido para evitar bater com as cabeças de leitura no prato do disco rígido. Sem isto, os dois bateriam e causariam arranhões no prato, para que o ficheiro e a leitura sofressem danos extensos. Os acelerómetros são igualmente utilizados em automóveis como o método da indústria para detectar colisões de automóveis e accionar airbags quase instantaneamente.
Em outro exemplo, um acelerómetro dinâmico mede a tracção gravitacional para determinar o ângulo em que um dispositivo é inclinado em relação à Terra. Ao detectar a quantidade de aceleração, os utilizadores analisam como o dispositivo está em movimento.
Acelerómetros permitem ao utilizador compreender melhor a envolvente de um item. Com este pequeno dispositivo, é possível determinar se um objecto está a mover-se para cima, se vai cair se se inclinar mais, ou se está a voar na horizontal ou a inclinar-se para baixo. Por exemplo, os smartphones rodam a sua visualização entre o modo retrato e o modo paisagem, dependendo de como se inclina o telefone.
Como funcionam
Um acelerador parece um circuito simples para algum dispositivo electrónico maior. Apesar da sua aparência humilde, o acelerómetro consiste em muitas partes diferentes e funciona de muitas maneiras, duas das quais são o efeito piezoeléctrico e o sensor de capacitância. O efeito piezoeléctrico é a forma mais comum de acelerómetro e utiliza estruturas de cristais microscópicos que se tornam estressadas devido a forças de aceleração. Estes cristais criam uma tensão a partir do stress, e o acelerómetro interpreta a tensão para determinar a velocidade e orientação.
O acelerómetro de capacitância detecta alterações na capacitância entre microestruturas localizadas ao lado do dispositivo. Se uma força de aceleração mover uma destas estruturas, a capacitância mudará e o acelerómetro traduz essa capacitância para tensão para interpretação.
Acelerómetros são compostos de muitos componentes diferentes, e podem ser adquiridos como um dispositivo separado. Estão disponíveis displays analógicos e digitais, embora para a maioria dos dispositivos tecnológicos, estes componentes sejam integrados na tecnologia principal e acedidos utilizando o software ou sistema operativo.
Acelerómetros típicos são compostos por múltiplos eixos, dois para determinar a maioria dos movimentos bidimensionais com a opção de um terceiro para posicionamento 3D. A maioria dos smartphones fazem tipicamente uso de modelos de três eixos, enquanto que os carros simplesmente usam apenas um de dois eixos para determinar o momento do impacto. A sensibilidade destes dispositivos é bastante elevada, uma vez que se destinam a medir mesmo deslocamentos muito minuciosos em aceleração. Quanto mais sensível for o acelerómetro, mais facilmente pode medir a aceleração.
Acelerómetros, embora utilizados activamente em muitos aparelhos electrónicos no mundo actual, estão também disponíveis para utilização em projectos personalizados. Quer se trate de um engenheiro ou de um técnico nerd, o acelerómetro desempenha um papel muito activo numa vasta gama de funcionalidades. Em muitos casos pode não notar a presença deste simples sensor, mas é provável que já esteja a utilizar um dispositivo com ele.
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