Acelerómetro
Un acelerómetro es un sensor inercial que mide la fuerza específica, definida como la aceleración no gravitatoria que actúa sobre un objeto. A diferencia de un sensor de velocidad, un acelerómetro no mide directamente la velocidad ni la posición. En su lugar, detecta cambios en el movimiento a lo largo de uno, dos o tres ejes ortogonales midiendo la fuerza aplicada a un elemento sensor interno.
Los acelerómetros modernos se basan predominantemente en la tecnología de sistemas Micro(MEMS). Un acelerómetro MEMS contiene una masa de prueba microscópica suspendida mediante estructuras flexibles. Cuando el sensor experimenta una aceleración, la masa de prueba se desplaza con respecto al bastidor del sensor. Los transductores capacitivos, piezorresistivos o piezoeléctricos convierten este desplazamiento en una señal eléctrica proporcional a la aceleración aplicada.
Los acelerómetros miden tanto la aceleración dinámica, generada por el movimiento o la vibración, como la aceleración estática, resultante del campo gravitatorio de la Tierra. Esta capacidad les permite estimar ángulos de inclinación en condiciones estáticas, al tiempo que detectan cambios rápidos en el movimiento. Su rango de medición suele extenderse desde unos pocos g hasta varios cientos de g, dependiendo de la aplicación, mientras que características de rendimiento como la estabilidad del sesgo, la densidad de ruido, la precisión del factor de escala, el ancho de banda y la estabilidad térmica determinan la calidad de la medición.
En los sistemas de navegación inercial, los acelerómetros funcionan junto con los giroscopios para estimar la velocidad y la posición mediante la integración continua de los datos de aceleración. Los algoritmos de fusión de sensores, como los filtros de Kalman extendidos (EKF), combinan las mediciones de los acelerómetros con GNSS, magnetómetros, odómetros, LiDAR o sensores de visión para mejorar la precisión y la robustez de la navegación en entornos GNSS.
Hoy en día, los acelerómetros son componentes esenciales en los sectores aeroespacial, de defensa, de vehículos autónomos, de navegación marítima, de cartografía móvil, de automatización industrial, de monitorización estructural y de robótica. Su tamaño compacto, su bajo consumo energético y su alta fiabilidad convierten a los acelerómetros MEMS en la solución preferida para las aplicaciones modernas de detección de movimiento, en las que las mediciones precisas de la aceleración constituyen la base de una navegación y un control precisos.