Un acelerómetro tridimensional (3D) es un dispositivo electromecánico que detecta y mide aceleraciones no gravitacionales. Estas fuerzas pueden aparecer como movimiento, vibración u orientación de personas o equipos. Tales fuerzas incluyen aceleraciones estáticas y dinámicas fuera del rango de gravedad normal. Esta tecnología aparece en muchas formas y aplicaciones, como las que se utilizan en controladores de videojuegos, teléfonos inteligentes o podómetros para probar el rendimiento deportivo. Los acelerómetros utilizan ejes tridimensionales para medir la inclinación y el movimiento en el espacio físico y proporcionan una gran cantidad de datos para análisis de movimiento, procesos de información digital o incluso medidas de seguridad mecánicas.
Un acelerómetro 3D podría medir las variaciones de voltaje a lo largo de tres ejes perpendiculares, mediante el uso de dedos de silicona flexibles, flotadores de burbujas u otras técnicas. Estos ejes horizontal, vertical y de profundidad (X, Y y Z) permiten el análisis matemático de las fuerzas de gravedad (g), o metros por segundo por segundo. Un g equivale a 9.8 metros / segundo / segundo, o 9.8 m / s2. Los cambios en el voltaje piezoeléctrico de los cristales, la capacitancia entre las microestructuras, los efectos piezorresistivos e incluso la luz permiten el procesamiento electrónico de las aceleraciones físicas. Algunos acelerómetros requieren calibración para establecer un estado de reposo en cero, que en realidad es 1 g en la gravedad de la Tierra.
Controlando la inclinación y el balanceo de los satélites y otros sistemas dinámicos de alta tecnología, el acelerómetro ahora también opera en una amplia gama de productos comunes. La tecnología se utiliza en tabletas para orientar las pantallas y también para desactivar los discos duros para proteger los circuitos de las caídas. Mide el rendimiento de los sistemas de suspensión y frenos de automóviles. La tecnología también sirve en la navegación de vehículos o personal, así como en el despliegue de airbags de automóviles.
Los acelerómetros funcionan en la estabilización de imagen de la cámara controlando los obturadores para minimizar el desenfoque de movimiento. Controlan la tecnología desde los aparatos hasta los sistemas de misiles. Los dispositivos monitorean las vibraciones de la máquina y el motor y el paso de los corredores y caminantes. Las aplicaciones en teléfonos inteligentes y tabletas de computadora permiten interacciones nuevas y creativas entre las realidades virtuales y físicas.
Un acelerómetro 3D puede poseer salidas analógicas o digitales, dependiendo de la tecnología en la que se integrará. Otro factor de uso es el número de dimensiones espaciales necesarias para el análisis; para muchas aplicaciones, dos dimensiones son suficientes para mediciones planas desde un soporte fijo. Los aspectos adicionales incluyen la sensibilidad y la oscilación máxima, o el rango de fuerzas de aceleración que se pueden medir. Estos dependen de las velocidades y los impactos involucrados.
Otros factores computacionales incluyen problemas de ancho de banda, impedancia y almacenamiento en búfer, todos los cuales afectan el rendimiento del acelerómetro. Los acelerómetros rentables y de menor rendimiento están cada vez más disponibles y sirven a los mercados de consumidores. Los dispositivos de alta precisión se encuentran en aplicaciones militares, gubernamentales y de laboratorio.