Scopri le nostre soluzioni per manovre altamente dinamiche ↓
Accelerometro
Un accelerometro è un sensore inerziale che misura la forza specifica, definita come l’accelerazione non gravitazionale che agisce su un oggetto. A differenza di un sensore di velocità, un accelerometro non misura direttamente la velocità o la posizione. Rileva invece le variazioni di movimento lungo uno, due o tre assi ortogonali, misurando la forza applicata a un elemento sensibile interno.
Gli accelerometri moderni si basano prevalentemente sulla tecnologia dei sistemi Micro(MEMS). Un accelerometro MEMS contiene una massa di prova microscopica sospesa tramite strutture flessibili. Quando il sensore subisce un’accelerazione, la massa di prova subisce uno spostamento rispetto al telaio del sensore. Trasduttori capacitivi, piezoresistivi o piezoelettrici convertono questo spostamento in un segnale elettrico proporzionale all’accelerazione applicata.
Gli accelerometri misurano sia l’accelerazione dinamica, generata dal movimento o dalle vibrazioni, sia l’accelerazione statica, derivante dal campo gravitazionale terrestre. Questa capacità consente loro di stimare gli angoli di inclinazione in condizioni statiche, rilevando contemporaneamente rapidi cambiamenti nel movimento. Il loro intervallo di misurazione si estende tipicamente da pochi g a diverse centinaia di g, a seconda dell’applicazione, mentre caratteristiche prestazionali quali la stabilità di bias, la densità di rumore, la precisione del fattore di scala, la larghezza di banda e la stabilità termica determinano la qualità della misurazione.
Nei sistemi di navigazione inerziale, gli accelerometri operano insieme ai giroscopi per stimare la velocità e la posizione attraverso l’integrazione continua dei dati di accelerazione. Gli algoritmi di fusione dei sensori, come i filtri di Kalman estesi (EKF), combinano le misurazioni degli accelerometri con GNSS, dei magnetometri, degli odometri, dei sensori LiDAR o dei sensori di visione per migliorare la precisione e la robustezza della navigazione in ambienti GNSS.
Oggi gli accelerometri sono componenti essenziali nei settori aerospaziale, della difesa, dei veicoli autonomi, della navigazione marittima, della mappatura mobile, dell’automazione industriale, del monitoraggio strutturale e della robotica. Le loro dimensioni compatte, il basso consumo energetico e l’elevata affidabilità rendono gli accelerometri MEMS la soluzione preferita per le moderne applicazioni di rilevamento del movimento, dove misurazioni accurate dell’accelerazione costituiscono la base per una navigazione e un controllo precisi.
