Se enchermos um copo de água até ao bordo e o colocarmos sobre uma mesa, contando que a mesa não esteja perfeitamente alinhada com o chão, a água dentro do copo irá inclinar-se para o lado mais baixo da mesa. Essa inclinação ocorre porque a aceleração gravitacional é acentuada no lado mais baixo do copo.
No entanto, se esvaziarmos o copo pela metade e o empurrarmos sobre um objecto móvel, como um skate, uma das laterais do copo irá ficar mais cheia do que a outra devido à aceleração. Se neste segundo cenário conseguíssemos calcular o ângulo de inclinação da água, conseguiríamos determinar a força aplicada. No entanto, se o copo permanecer parado, o nível da água irá estabilizar porque nenhuma força lateral estará a actuar sobre ele. No exemplo referido atrás, o copo de água é um acelerómetro rudimentar.
Um acelerómetro é um instrumento que mede a aceleração sobre os objectos em relação à gravidade. Eles podem medir forças de aceleração estáticas (ex: gravidade) ou dinâmicas (ex: vibração ou movimento).
Os acelerómetros dos dispositivos electrónicos funcionam de maneira diferente, mas dentro do mesmo princípio. Em vez de medirem o ângulo formado pela água do copo, as molas de silicone dos sensores acelerómetros registam a oscilação na corrente eléctrica para registar dados.
A sua propagação deve-se, em grande parte, à indústria automóvel, que o usa para calcular as forças a que o veículo está submetido, permitindo controlar a sua estabilidade. Outra função adicional do acelerómetro é a de auxiliar na orientação do GPS. Graças à sua popularização, o sensor acelerómetro tornou-se uma componente cada vez mais acessível, que viu a sua utilização propagar-se para dispositivos electrónicos como computadores, tablets e smartphones.
Os computadores, por exemplo, viram no sensor acelerómetro uma ferramenta que ajuda a evitar que um disco rígido fique severamente danificado durante uma queda, parando a hard drive durante movimentos bruscos. Consolas como a Nintendo Wii, por exemplo, usam as potencialidades do acelerómetro para criar videojogos que tirem total partido deste instrumento.
Nos smartphones, o acelerómetro ajuda os dispositivos a reconhecerem a inclinação do aparelho para que possam ajustar a sua interface ou interajam com aplicações de forma adequada aos seus movimentos.
Adicionalmente, e dependendo da complexidade do acelerómetro usado, que pode variar consoante o seu número de eixos, ele também pode medir a direcção dessa força. Apesar de não haver variações nos conceitos ou objectivos dos diferentes tipos de acelerómetro que existem, o modo como estes detectam a aceleração varia. Por exemplo, existem acelerómetros por indução magnética, por piezoelectricidade ou ainda sensores ópticos e térmicos.
Ao medir a aceleração estática devido à gravidade, é possível descobrir o ângulo da inclinação do dispositivo em relação à terra. Quando é medida a aceleração dinâmica, é possível analisar o modo como o dispositivo se move.
Um acelerómetro pode ajudar a compreender melhor o ambiente em redor de um objecto. Um programador pode escrever código que tire proveito dos dados registados pelo sensor. Por exemplo, um acelerómetro ajuda a detectar problemas com o motor de um automóvel através de testes de vibração, ou até mesmo construir um instrumento musical. Também ajuda a reconhecer acidentes de viação e a activar o airbag como medida de protecção. Adicionalmente, já vimos antes que as fabricantes de computadores utilizam o acelerómetro para impedir que os discos rígidos sofram danos incapacitantes.
Existem várias formas de construir um acelerómetro. Alguns utilizam o efeito piezoeléctrico, que recorre a estruturas de cristal microscópico estimulado por forças acelerativas, gerando voltagem. Outros medem mudanças na capacitância – quando temos duas microestruturas próximas uma da outra, elas têm uma certa capacitância entre si. Se uma força acelerativa mover uma das estruturas, então a capacitância também sofrerá alterações. Através de circuitos é possível converter a capacitância em voltagem. Existem ainda mais métodos.
