Gli accelerometri possono essere costruiti in vari modi, ma servono tutti agli stessi due scopi principali. Un accelerometro capacitivo utilizza un meccanismo di rilevamento, noto come sensore di accelerazione capacitivo, per misurare sia l’accelerazione statica che le forze di accelerazione dinamica. Considerando tutti gli accelerometri, in genere esiste una sorta di circuito elettrico collegato al meccanismo di rilevamento per rappresentare l’uscita, o tensione, delle sue misurazioni.
La forza di accelerazione statica è generata da un’attrazione gravitazionale. Quando si misura l’accelerazione statica con un accelerometro capacitivo, le misurazioni ritraggono l’angolo di inclinazione a cui il dispositivo viene tenuto o sospeso in relazione all’attrazione gravitazionale terrestre. Una capacità comune a molti telefoni cellulari moderni, smartphone e assistenti digitali personali (PDA) è che l’orientamento dello schermo cambia in relazione all’angolazione con cui viene tenuto il dispositivo.
La forza di accelerazione dinamica è generata dalle vibrazioni del movimento. La misurazione delle vibrazioni consente a un accelerometro capacitivo di determinare in quale direzione si sta muovendo il dispositivo ea quale velocità. Inoltre, l’accelerazione dinamica può essere misurata per tenere traccia dell’impatto che un oggetto incontra.
I sensori di accelerazione capacitivi contribuiscono alla raccolta di tutta l’energia di accelerazione statica e dinamica. La costruzione di base di questo meccanismo è costituita da una microstruttura mobile o un oscillatore accoppiato con una o più microstrutture in uno stato solido o stazionario che immagazzina la capacità, fornendo la definizione del nome “accelerometro capacitivo”. La capacità, o energia generata da questi componenti, carica un circuito elettrico su cui è collegato il sensore.
Il circuito elettrico è progettato per misurare l’uscita o la tensione generata dal meccanismo di rilevamento. Attraverso una serie di circuiti di rilevamento, che misurano le tensioni di picco, le tensioni di picco vengono misurate in modo incrementale. Le misurazioni vengono elaborate da un amplificatore che fornisce una somma di tutte le misurazioni date come output finale. L’output finale sarebbe la lettura mostrata all’utente che raccoglie i dati dal dispositivo.
Lo spettro di usi per un accelerometro capacitivo è cresciuto rapidamente man mano che la tecnologia di molte industrie ha continuato a progredire. Agli accelerometri capacitivi si può attribuire il merito di aver fornito i mezzi per molti di questi grandi passi avanti. Attraverso l’uso dell’accelerometro capacitivo, gli ingegneri sono stati in grado di raccogliere dati inesplorati e migliorare ulteriormente i loro prodotti. Ciò ha consentito ai consumatori di accedere a prodotti come automobili più sicure e giochi più divertenti che richiedono all’utente di interagire effettivamente con l’ambiente.