3/18/2015 Accelerometers: What They Are & How They Work

http://www.livescience.com/40102accelerometers.html 1/3

 

TECHHEALTHPLANET EARTHSPACESTRANGE NEWSANIMALSHISTORYHUMAN NATURESHOP

Pin It

Credit: Apple.com View full size image

An iPhone compass app uses thephone's accelerometer to tell whichdirection you are facing.

Reference:

  search LiveScience

TECHHEALTHPLANET EARTHSPACESTRANGE NEWSANIMALSHISTORYHUMAN NATURESHOP

TRENDING: CES 2015 // Ebola Outbreak // Military & Spy Tech // 3D Printing // OurAmazingPlanet // Best Fitness Trackers // HumanOrigins

Accelerometers: What They Are & How They WorkRyan Goodrich, LiveScience Contributor   |   October 01, 2013 07:07pm ET

When you use a compass app on your smartphone, it somehow knows which direction the phone ispointing. With stargazing apps, it somehow knows where in the sky you’re looking to properlydisplay constellations. Smartphones and other mobile technology identify their orientation throughthe use of an accelerator, a small device made up of axisbased motion sensing.

The motion sensors in accelerometers can even be used to detect earthquakes, and may by used inmedical devices such as bionic limbs and other artificial body parts. Several devices, part of thequantified self movement, use accelerometers.

An accelerometer is an electromechanical device used to measure acceleration forces. Such forcesmay be static, like the continuous force of gravity or, as is the case with many mobile devices,dynamic to sense movement or vibrations.

Acceleration is the measurement of the change in velocity, or speed divided by time. For example, acar accelerating from a standstill to 60 mph in six seconds is determined to have an acceleration of10 mph per second (60 divided by 6).

The purpose of the accelerometer

The application of accelerometers extends to multiple disciplines, both academic and consumerdriven. For example, accelerometers in laptopsprotect hard drives from damage. If the laptop were to suddenly drop while in use, the accelerometer would detect the sudden free fall andimmediately turn off the hard drive to avoid hitting the reading heads into the hard drive platter. Without this, the two would strike and causescratches to the platter for extensive file and reading damage. Accelerometers are likewise used in cars as the industry method way of detectingcar crashes and deploying airbags almost instantaneously.

In another example, a dynamic accelerometer measures gravitational pull to determine the angle at which a device is tilted with respect to theEarth. By sensing the amount of acceleration, users analyze how the device is moving.

3/18/2015 Accelerometers: What They Are & How They Work

http://www.livescience.com/40102accelerometers.html 2/3

Accelerometers allow the user to understand the surroundings of an item better. With this small device, you can determine if an object ismoving uphill, whether it will fall over if it tilts any more, or whether it’s flying horizontally or angling downward. For example, smartphonesrotate their display between portrait and landscape mode depending on how you tilt the phone.

How they work

An accelerator looks like a simple circuit for some larger electronic device. Despite its humble appearance, the accelerometer consists of manydifferent parts and works in many ways, two of which are the piezoelectric effect and the capacitance sensor. The piezoelectric effect is the mostcommon form of accelerometer and uses microscopic crystal structures that become stressed due to accelerative forces. These crystals create avoltage from the stress, and the accelerometer interprets the voltage to determine velocity and orientation.

The capacitance accelerometer senses changes in capacitance between microstructures located next to the device. If an accelerative force movesone of these structures, the capacitance will change and the accelerometer will translate that capacitance to voltage for interpretation.

Accelerometers are made up of many different components, and can be purchased as a separate device. Analog and digital displays areavailable, though for most technology devices, these components are integrated into the main technology and accessed using the governingsoftware or operating system.

Typical accelerometers are made up of multiple axes, two to determine most twodimensional movement with the option of a third for 3Dpositioning. Most smartphones typically make use of threeaxis models, whereas cars simply use only a twoaxis to determine the moment ofimpact. The sensitivity of these devices is quite high as they’re intended to measure even very minute shifts in acceleration. The more sensitivethe accelerometer, the more easily it can measure acceleration.

Accelerometers, while actively used in many electronics in today’s world, are also available for use in custom projects. Whether you’re anengineer or tech geek, the accelerometer plays a very active role in a wide range of functionalities. In many cases you may not notice thepresence of this simple sensor, but odds are you may already be using a device with it.

More from LiveScience

Latest On Accelerometers: What They Are& How They Work

Accelerometer vs. Gyroscope: What's the Difference?

How 'Smart Teeth' Could Detect Health Habits

Ordinary Laptops Act as Earthquake Detectors

Blah, Blah, Blah: Teachers Top Talking Tests

 Space.com

Northern Lights Webcast Tonight: Watch Amped Up Auroras LiveSt. Patrick's Day Solar Storm Bombards Earth, Sparks AurorasSt. Patrick's Day in Space: Astronaut Spies Ireland from Orbit (Photos)LiveScience

Passionate About Coral Reef ParasitesCough Medicine Ingredient May Aid Diabetes FightDiet Soda Linked to Increased Belly Fat in Older AdultsLaptop

New Chromebook Pixel 2 Sports USB TypeCTry Out Amazon Appstore, Win $25,000Apple iPad Pro Slated for September (Report)Newsarama.com

What We Learned from MARVEL’s JUNE 2015 SolicitationsSTUART IMMONEN Joins MARVEL'S STAR WARSBest Shots Advance Reviews: CHRONONAUTS #1, FRANKENSTEIN #1 and THE REALISTBusinessNewsDaily

Do Your Employees Secretly Dislike You? What to Do About It5 Signs You Need New Tech (and How to Pick the Right Tools)Dropbox Teams with Microsoft to Help You Be More Productive

Facebook social plugin

Comment using... Submit

Add a comment...

3/18/2015 Accelerometers: What They Are & How They Work

http://www.livescience.com/40102accelerometers.html 3/3

COMPANY Company Info About the Site Contact Us Advertise with Us Using our Content Licensing & Reprints Privacy Policy SitemapNETWORK TopTenREVIEWS Tom’s Guide LAPTOP Tom’s Hardware BusinessNewsDaily Tom’s IT Pro SPACE.com LiveScienceFOLLOW US

SUBSCRIBEenter email here...

Copyright © 2015 All Rights Reserved.