[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki6\/2020\/12\/02\/beschleunigungsmesser-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki6\/2020\/12\/02\/beschleunigungsmesser-wikipedia\/","headline":"Beschleunigungsmesser – Wikipedia","name":"Beschleunigungsmesser – Wikipedia","description":"Ger\u00e4t, das die richtige Beschleunigung misst Ein Beschleunigungsmesser ist ein Werkzeug, das die richtige Beschleunigung misst.[1] Die richtige Beschleunigung ist","datePublished":"2020-12-02","dateModified":"2020-12-02","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki6\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki6\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/1\/1b\/Motorola_Xoom_-_Kionix_KXTF9-1171.jpg\/220px-Motorola_Xoom_-_Kionix_KXTF9-1171.jpg","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/1\/1b\/Motorola_Xoom_-_Kionix_KXTF9-1171.jpg\/220px-Motorola_Xoom_-_Kionix_KXTF9-1171.jpg","height":"220","width":"220"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki6\/2020\/12\/02\/beschleunigungsmesser-wikipedia\/","wordCount":10064,"articleBody":"Ger\u00e4t, das die richtige Beschleunigung misst  Ein Beschleunigungsmesser ist ein Werkzeug, das die richtige Beschleunigung misst.[1]  Die richtige Beschleunigung ist die Beschleunigung (die \u00c4nderungsrate der Geschwindigkeit) eines K\u00f6rpers in seinem eigenen augenblicklichen Ruhezustand;[2]  Dies unterscheidet sich von der Koordinatenbeschleunigung, bei der es sich um eine Beschleunigung in einem festen Koordinatensystem handelt.  Zum Beispiel misst ein Beschleunigungsmesser in Ruhe auf der Erdoberfl\u00e4che eine Beschleunigung aufgrund der Erdgravitation direkt nach oben[3]  (per Definition) von g \u2248 9,81 m \/ s2.  Im Gegensatz dazu fallen Beschleunigungsmesser im freien Fall (mit einer Geschwindigkeit von etwa 9,81 m \/ s in Richtung Erdmittelpunkt)2) misst Null.Beschleunigungsmesser haben viele Anwendungen in Industrie und Wissenschaft.  Hochempfindliche Beschleunigungsmesser werden in Tr\u00e4gheitsnavigationssystemen f\u00fcr Flugzeuge und Raketen eingesetzt.  Vibrationen in rotierenden Maschinen werden durch Beschleunigungsmesser \u00fcberwacht.  Sie werden in Tablet-Computern und Digitalkameras verwendet, sodass Bilder auf Bildschirmen immer aufrecht angezeigt werden.  In unbemannten Luftfahrzeugen tragen Beschleunigungsmesser zur Stabilisierung des Fluges bei.Wenn zwei oder mehr Beschleunigungsmesser miteinander koordiniert sind, k\u00f6nnen sie Unterschiede in der richtigen Beschleunigung, insbesondere der Schwerkraft, \u00fcber ihre r\u00e4umliche Trennung messen, dh den Gradienten des Gravitationsfeldes.  Die Schwerkraftgradiometrie ist n\u00fctzlich, da die absolute Schwerkraft ein schwacher Effekt ist und von der lokalen Dichte der Erde abh\u00e4ngt, die sehr unterschiedlich ist.  Ein- und mehrachsige Beschleunigungsmesser k\u00f6nnen sowohl die Gr\u00f6\u00dfe als auch die Richtung der richtigen Beschleunigung als Vektorgr\u00f6\u00dfe erfassen und zur Erfassung der Ausrichtung (da sich die Gewichtsrichtung \u00e4ndert), der Koordinatenbeschleunigung, der Vibration, des Sto\u00dfes und des Fallens verwendet werden in einem Widerstandsmedium (ein Fall, in dem sich die richtige Beschleunigung von Null \u00e4ndert).  Beschleunigungsmesser f\u00fcr mikrobearbeitete mikroelektromechanische Systeme (MEMS) sind zunehmend in tragbaren elektronischen Ger\u00e4ten und Videospiel-Controllern vorhanden, um \u00c4nderungen in den Positionen dieser Ger\u00e4te zu erfassen.Table of ContentsPhysikalische Prinzipien[edit]Struktur[edit]Anwendungen[edit]Maschinenbau[edit]Biologie[edit]Industrie[edit]Geb\u00e4ude- und Bau\u00fcberwachung[edit]Medizinische Anwendungen[edit]Navigation[edit]Transport[edit]Vulkanologie[edit]Unterhaltungselektronik[edit]Bewegungseingabe[edit]Tonaufnahme[edit]Orientierungserfassung[edit]Bildstabilisierung[edit]Ger\u00e4teintegrit\u00e4t[edit]Gravimetrie[edit]Arten von Beschleunigungsmessern[edit]Exploits[edit]Siehe auch[edit]Verweise[edit]Physikalische Prinzipien[edit]Ein Beschleunigungsmesser misst die richtige Beschleunigung, dh die Beschleunigung, die er im Verh\u00e4ltnis zum freien Fall erf\u00e4hrt, und die Beschleunigung, die von Personen und Gegenst\u00e4nden empfunden wird.[2]  Anders ausgedr\u00fcckt, zu jedem Zeitpunkt in der Raumzeit garantiert das \u00c4quivalenzprinzip die Existenz eines lokalen Tr\u00e4gheitsrahmens, und ein Beschleunigungsmesser misst die Beschleunigung relativ zu diesem Rahmen.[4]  Solche Beschleunigungen werden im Volksmund als g-Kraft bezeichnet;  dh im Vergleich zur Standardgravitation.Ein Beschleunigungsmesser in Ruhe relativ zur Erdoberfl\u00e4che zeigt ungef\u00e4hr 1 g an nach oben weil die Erdoberfl\u00e4che eine Normalkraft nach oben relativ zum lokalen Tr\u00e4gheitsrahmen (dem Rahmen eines frei fallenden Objekts in der N\u00e4he der Oberfl\u00e4che) aus\u00fcbt.  Um die Beschleunigung aufgrund einer Bewegung in Bezug auf die Erde zu erhalten, muss dieser “Schwerkraftversatz” subtrahiert und Korrekturen f\u00fcr Effekte vorgenommen werden, die durch die Erdrotation relativ zum Tr\u00e4gheitsrahmen verursacht werden.  Der Grund f\u00fcr das Auftreten eines Gravitationsversatzes ist Einsteins \u00c4quivalenzprinzip,[5]  Dies besagt, dass die Auswirkungen der Schwerkraft auf ein Objekt nicht von der Beschleunigung zu unterscheiden sind.  Wenn der Referenzrahmen f\u00fcr einen Beschleunigungsmesser (sein eigenes Geh\u00e4use) in einem Gravitationsfeld festgehalten wird, indem beispielsweise eine Bodenreaktionskraft oder ein \u00e4quivalenter Aufw\u00e4rtsschub angewendet wird, beschleunigt er in Bezug auf einen frei fallenden Referenzrahmen nach oben.  Die Auswirkungen dieser Beschleunigung sind von keiner anderen Beschleunigung des Instruments zu unterscheiden, so dass ein Beschleunigungsmesser den Unterschied zwischen dem Sitzen in einer Rakete auf der Startrampe und dem Befinden in derselben Rakete im Weltraum nicht erkennen kann, w\u00e4hrend er mit seinen Motoren beschleunigt 1 g.  Aus \u00e4hnlichen Gr\u00fcnden liest ein Beschleunigungsmesser Null w\u00e4hrend jeder Art von freiem Fall.  Dies umfasst die Verwendung in einem K\u00fcstenraumschiff im Weltraum, weit entfernt von jeglicher Masse, einem Raumschiff, das die Erde umkreist, einem Flugzeug in einem parabolischen “Null-g” -Bogen oder einem freien Fall im Vakuum.  Ein weiteres Beispiel ist der freie Fall in ausreichend gro\u00dfer H\u00f6he, so dass atmosph\u00e4rische Effekte vernachl\u00e4ssigt werden k\u00f6nnen.Dies schlie\u00dft jedoch keinen (nicht freien) Fall ein, bei dem der Luftwiderstand Widerstandskr\u00e4fte erzeugt, die die Beschleunigung verringern, bis eine konstante Endgeschwindigkeit erreicht ist.  Bei Endgeschwindigkeit zeigt der Beschleunigungsmesser eine Beschleunigung von 1 g nach oben an.  Aus dem gleichen Grund f\u00fchlt sich ein Fallschirmspringer beim Erreichen der Endgeschwindigkeit nicht so, als ob er oder sie sich im “freien Fall” bef\u00e4nde, sondern empfindet ein \u00e4hnliches Gef\u00fchl, als w\u00fcrde er (bei 1 g) auf einem “Bett” aus str\u00f6mender Luft gest\u00fctzt .Die Beschleunigung wird in SI-Einheiten Meter pro Sekunde pro Sekunde (m \/ s) quantifiziert2), in der cgs-Einheit gal (Gal) oder im Volksmund in Bezug auf die Standardgravitation (G).F\u00fcr den praktischen Zweck, die Beschleunigung von Objekten in Bezug auf die Erde zu finden, beispielsweise zur Verwendung in einem Tr\u00e4gheitsnavigationssystem, ist eine Kenntnis der lokalen Schwerkraft erforderlich.  Dies kann entweder durch Kalibrieren des Ger\u00e4ts in Ruhe erreicht werden.[6]  oder von einem bekannten Schwerkraftmodell an der ungef\u00e4hren aktuellen Position.Struktur[edit]Konzeptionell ist ein Beschleunigungsmesser eine ged\u00e4mpfte Masse, eine Pr\u00fcfmasse an einer Feder.  Wenn der Beschleunigungsmesser eine Beschleunigung erf\u00e4hrt, wird die Masse bis zu dem Punkt bewegt, an dem die Feder die Masse mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Geh\u00e4use dr\u00fccken (beschleunigen) kann.  Die Messung der Federkompression misst die Beschleunigung.  Das System ist ged\u00e4mpft, so dass Schwingungen (Wackeln) der Masse und der Feder die erforderlichen Messungen nicht beeinflussen.  Aufgrund der D\u00e4mpfung reagieren Beschleunigungsmesser immer unterschiedlich auf unterschiedliche Beschleunigungsfrequenzen.  Dies wird als “Frequenzgang” bezeichnet.Viele Tiere haben Sinnesorgane, um die Beschleunigung, insbesondere die Schwerkraft, zu erfassen.  In diesen besteht die Beweismasse normalerweise aus einem oder mehreren Kristallen von Calciumcarbonat-Otolithen (lateinisch f\u00fcr “Ohrstein”) oder Statokonie, die gegen ein mit Neuronen verbundenes Haarbett wirken.  Die Haare bilden die Quellen, die Neuronen als Sensoren.  Die D\u00e4mpfung erfolgt \u00fcblicherweise durch eine Fl\u00fcssigkeit.  Viele Wirbeltiere, einschlie\u00dflich Menschen, haben diese Strukturen im Innenohr.  Die meisten Wirbellosen haben \u00e4hnliche Organe, jedoch nicht als Teil ihrer H\u00f6rorgane.  Diese werden Statozysten genannt.Mechanische Beschleunigungsmesser sind h\u00e4ufig so konstruiert, dass eine elektronische Schaltung eine geringe Bewegung erfasst und dann mit einem Linearmotor auf die Pr\u00fcfmasse dr\u00fcckt, um zu verhindern, dass sich die Pr\u00fcfmasse weit bewegt.  Der Motor kann ein Elektromagnet oder in sehr kleinen Beschleunigungsmessern elektrostatisch sein.  Da das elektronische Verhalten der Schaltung sorgf\u00e4ltig entworfen werden kann und sich die Pr\u00fcfmasse nicht weit bewegt, k\u00f6nnen diese Konstruktionen sehr stabil sein (dh sie schwingen nicht), sehr linear mit einem kontrollierten Frequenzgang.  (Dies wird als Servomodus-Design bezeichnet.)Bei mechanischen Beschleunigungsmessern erfolgt die Messung h\u00e4ufig elektrisch, piezoelektrisch, piezoresistiv oder kapazitiv.  Piezoelektrische Beschleunigungsmesser verwenden piezokeramische Sensoren (z. B. Blei-Zirkonat-Titanat) oder Einkristalle (z. B. Quarz, Turmalin).  Sie sind un\u00fcbertroffen bei Hochfrequenzmessungen, geringem Verpackungsgewicht und Best\u00e4ndigkeit gegen hohe Temperaturen.  Piezoresistive Beschleunigungsmesser widerstehen St\u00f6\u00dfen (sehr hohen Beschleunigungen) besser.  Kapazitive Beschleunigungsmesser verwenden typischerweise ein mikrobearbeitetes Silizium-Sensorelement.  Sie messen niedrige Frequenzen gut.Moderne mechanische Beschleunigungsmesser sind oft klein Mikroelektromechanische Systeme (MEMS) und sind oft sehr einfache MEMS-Ger\u00e4te, die aus kaum mehr als einem Ausleger mit einer Pr\u00fcfmasse (auch bekannt als) bestehen seismische Masse).  Die D\u00e4mpfung resultiert aus dem im Ger\u00e4t eingeschlossenen Restgas.  Solange der Q-Faktor nicht zu niedrig ist, f\u00fchrt die D\u00e4mpfung nicht zu einer geringeren Empfindlichkeit.Unter dem Einfluss \u00e4u\u00dferer Beschleunigungen lenkt die Pr\u00fcfmasse aus ihrer neutralen Position ab.  Diese Auslenkung wird analog oder digital gemessen.  Am h\u00e4ufigsten wird die Kapazit\u00e4t zwischen einem Satz fester Strahlen und einem Satz von Strahlen, die an der Pr\u00fcfmasse angebracht sind, gemessen.  Diese Methode ist einfach, zuverl\u00e4ssig und kosteng\u00fcnstig.  Die Integration von Piezowiderst\u00e4nden in die Federn zur Erfassung der Federverformung und damit der Durchbiegung ist eine gute Alternative, obwohl w\u00e4hrend der Herstellungssequenz einige weitere Prozessschritte erforderlich sind.  F\u00fcr sehr hohe Empfindlichkeiten wird auch Quantentunneln verwendet;  Dies erfordert einen speziellen Prozess, der es sehr teuer macht.  Die optische Messung wurde in Laborger\u00e4ten demonstriert.Ein weiterer MEMS-basierter Beschleunigungsmesser ist ein thermischer (oder konvektiver) Beschleunigungsmesser.[7]  Es enth\u00e4lt eine kleine Heizung in einer sehr kleinen Kuppel.  Dies erw\u00e4rmt die Luft oder andere Fl\u00fcssigkeit in der Kuppel.  Die W\u00e4rmeblase wirkt als Pr\u00fcfmasse.  Ein zugeh\u00f6riger Temperatursensor (wie ein Thermistor oder eine Thermos\u00e4ule) in der Kuppel misst die Temperatur an einer Stelle der Kuppel.  Dies misst die Position der erhitzten Blase innerhalb der Kuppel.  Wenn die Kuppel beschleunigt wird, dr\u00fcckt die k\u00e4ltere Fl\u00fcssigkeit mit h\u00f6herer Dichte die erhitzte Blase.  Die gemessene Temperatur \u00e4ndert sich.  Die Temperaturmessung wird als Beschleunigung interpretiert.  Die Fl\u00fcssigkeit sorgt f\u00fcr die D\u00e4mpfung.  Die auf die Fl\u00fcssigkeit wirkende Schwerkraft liefert die Feder.  Da die Pr\u00fcfmasse ein sehr leichtes Gas ist und nicht von einem Balken oder Hebel gehalten wird, k\u00f6nnen W\u00e4rmebeschleunigungsmesser hohe St\u00f6\u00dfe \u00fcberstehen.  Eine andere Variante verwendet einen Draht, um sowohl das Gas zu erw\u00e4rmen als auch die Temperatur\u00e4nderung zu erfassen.  Die \u00c4nderung der Temperatur \u00e4ndert den Widerstand des Drahtes.  Ein zweidimensionaler Beschleunigungsmesser kann wirtschaftlich mit einer Kuppel, einer Blase und zwei Messger\u00e4ten konstruiert werden.Die meisten mikromechanischen Beschleunigungsmesser arbeiten in der EbeneDas hei\u00dft, sie sind so ausgelegt, dass sie nur f\u00fcr eine Richtung in der Ebene der Matrize empfindlich sind.  Durch die senkrechte Integration von zwei Vorrichtungen auf einem einzigen Chip kann ein zweiachsiger Beschleunigungsmesser hergestellt werden.  Durch Hinzuf\u00fcgen eines weiteren aus der Ebene Ger\u00e4t k\u00f6nnen drei Achsen gemessen werden.  Eine solche Kombination kann einen viel geringeren Fehlausrichtungsfehler aufweisen als drei diskrete Modelle, die nach dem Verpacken kombiniert werden.Mikromechanische Beschleunigungsmesser sind in einer Vielzahl von Messbereichen erh\u00e4ltlich und erreichen bis zu Tausende von G‘s.  Der Konstrukteur muss einen Kompromiss zwischen Empfindlichkeit und maximaler messbarer Beschleunigung eingehen.Anwendungen[edit]Maschinenbau[edit]Beschleunigungsmesser k\u00f6nnen zur Messung der Fahrzeugbeschleunigung verwendet werden.  Mit Beschleunigungsmessern k\u00f6nnen Vibrationen an Autos, Maschinen, Geb\u00e4uden, Prozessleitsystemen und Sicherheitsanlagen gemessen werden.  Sie k\u00f6nnen auch verwendet werden, um seismische Aktivit\u00e4t, Neigung, Maschinenvibration, dynamische Entfernung und Geschwindigkeit mit oder ohne Einfluss der Schwerkraft zu messen.  Anwendungen f\u00fcr Beschleunigungsmesser, die die Schwerkraft messen, wobei ein Beschleunigungsmesser speziell f\u00fcr die Verwendung in der Gravimetrie konfiguriert ist, werden als Gravimeter bezeichnet.Mit Beschleunigungsmessern ausgestattete Notebooks k\u00f6nnen dazu beitragen Quake-Catcher-Netzwerk (QCN), ein BOINC-Projekt zur wissenschaftlichen Erforschung von Erdbeben.[8]Biologie[edit]Beschleunigungsmesser werden zunehmend auch in den Biowissenschaften eingesetzt.  Hochfrequenzaufnahmen von zweiachsigen[9]  oder dreiachsige Beschleunigung[10]  erm\u00f6glicht die Unterscheidung von Verhaltensmustern, w\u00e4hrend Tiere au\u00dfer Sicht sind.  Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Forscher anhand von Beschleunigungsaufzeichnungen die Geschwindigkeit quantifizieren, mit der ein Tier in freier Wildbahn Energie verbraucht, indem entweder die H\u00e4ufigkeit von Extremit\u00e4tenschl\u00e4gen bestimmt wird[11]  oder Ma\u00dfnahmen wie die allgemeine dynamische K\u00f6rperbeschleunigung[12]  Solche Ans\u00e4tze wurden haupts\u00e4chlich von Meereswissenschaftlern \u00fcbernommen, da Tiere in freier Wildbahn nicht mit visuellen Beobachtungen untersucht werden konnten. Eine zunehmende Anzahl von Landbiologen verfolgt jedoch \u00e4hnliche Ans\u00e4tze.  Zum Beispiel wurden Beschleunigungsmesser verwendet, um den Energieverbrauch von Harris Hawk zu untersuchen (Parabuteo unicinctus).[13]Industrie[edit]Beschleunigungsmesser werden auch zur \u00dcberwachung des Maschinenzustands verwendet, um die Vibration und ihre zeitlichen \u00c4nderungen der Wellen an den Lagern rotierender Ger\u00e4te wie Turbinen, Pumpen usw. zu melden.[14]  Fans,[15]  Walzen,[16]Kompressoren,[17][18]  oder Lagerfehler[19]Dies kann zu kostspieligen Reparaturen f\u00fchren, wenn dies nicht umgehend erledigt wird.  Mit den Vibrationsdaten des Beschleunigungsmessers kann der Benutzer Maschinen \u00fcberwachen und diese Fehler erkennen, bevor das rotierende Ger\u00e4t vollst\u00e4ndig ausf\u00e4llt.Geb\u00e4ude- und Bau\u00fcberwachung[edit]Beschleunigungsmesser werden verwendet, um die Bewegung und Vibration einer Struktur zu messen, die dynamischen Belastungen ausgesetzt ist.  Dynamische Lasten stammen aus verschiedenen Quellen, darunter:Menschliche Aktivit\u00e4ten – Gehen, Laufen, Tanzen oder SpringenArbeitsmaschinen – innerhalb eines Geb\u00e4udes oder in der UmgebungBauarbeiten – Rammpf\u00e4hle, Abbruch, Bohren und AushebenLasten auf Br\u00fccken bewegenFahrzeugkollisionenAufpralllasten – herabfallende Fremdk\u00f6rperGehirnersch\u00fctterungslasten – interne und externe ExplosionenZusammenbruch von StrukturelementenWindlasten und Windb\u00f6enLuftdruckUnterst\u00fctzungsverlust durch BodenversagenErdbeben und NachbebenBei strukturellen Anwendungen ist das Messen und Aufzeichnen, wie eine Struktur dynamisch auf diese Eingaben reagiert, entscheidend f\u00fcr die Beurteilung der Sicherheit und Lebensf\u00e4higkeit einer Struktur.  Diese Art der \u00dcberwachung wird als Gesundheits\u00fcberwachung bezeichnet, an der normalerweise andere Arten von Instrumenten beteiligt sind, z. B. Verschiebungssensoren – Potentiometer, LVDTs usw. – Verformungssensoren – Zugmessger\u00e4te, Extensometer -, Lastsensoren – Lastzellen, piezoelektrische Sensoren – Andere.Medizinische Anwendungen[edit]Zolls AED Plus verwendet CPR-D \u2022 Padz, die einen Beschleunigungsmesser enthalten, um die Tiefe der CPR-Brustkompressionen zu messen.In den letzten Jahren haben mehrere Unternehmen Sportuhren f\u00fcr L\u00e4ufer hergestellt und vermarktet, die Fu\u00dfpods enthalten, die Beschleunigungsmesser enthalten, um die Geschwindigkeit und Entfernung f\u00fcr den L\u00e4ufer zu bestimmen, der das Ger\u00e4t tr\u00e4gt.In Belgien werden von der Regierung auf Beschleunigungsmessern basierende Schrittz\u00e4hler gef\u00f6rdert, um die Menschen zu ermutigen, jeden Tag ein paar tausend Schritte zu gehen.Herman Digital Trainer verwendet Beschleunigungsmesser, um die Schlagkraft beim k\u00f6rperlichen Training zu messen.[20][21]Es wurde vorgeschlagen, Footballhelme mit Beschleunigungsmessern zu bauen, um die Auswirkungen von Kopfkollisionen zu messen.[22]Beschleunigungsmesser wurden verwendet, um Gangparameter wie Stand und Schwungphase zu berechnen.  Diese Art von Sensor kann zum Messen oder \u00dcberwachen von Personen verwendet werden.[23][24]Navigation[edit]Ein Tr\u00e4gheitsnavigationssystem ist eine Navigationshilfe, die einen Computer und Bewegungssensoren (Beschleunigungsmesser) verwendet, um die Position, Ausrichtung und Geschwindigkeit (Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung) eines sich bewegenden Objekts ohne externe Referenzen kontinuierlich zu berechnen.  Andere Begriffe, die verwendet werden, um sich auf Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme oder eng verwandte Ger\u00e4te zu beziehen, umfassen ein Tr\u00e4gheitsf\u00fchrungssystem, eine Tr\u00e4gheitsreferenzplattform und viele andere Variationen.Ein Beschleunigungsmesser allein ist ungeeignet, um H\u00f6hen\u00e4nderungen \u00fcber Entfernungen zu bestimmen, bei denen die vertikale Abnahme der Schwerkraft erheblich ist, beispielsweise f\u00fcr Flugzeuge und Raketen.  Bei Vorhandensein eines Gravitationsgradienten ist der Kalibrierungs- und Datenreduktionsprozess numerisch instabil.[25][26]Transport[edit]Beschleunigungsmesser werden verwendet, um Apog\u00e4um in beiden professionellen zu erkennen[27]  und in Amateur[28]  Raketentechnik.Beschleunigungsmesser werden auch in intelligenten Verdichtungswalzen verwendet.  Beschleunigungsmesser werden neben Gyroskopen in Tr\u00e4gheitsnavigationssystemen eingesetzt.[29]Eine der h\u00e4ufigsten Anwendungen f\u00fcr MEMS-Beschleunigungsmesser sind Airbag-Ausl\u00f6sesysteme f\u00fcr moderne Automobile.  In diesem Fall werden die Beschleunigungsmesser verwendet, um die schnelle negative Beschleunigung des Fahrzeugs zu erfassen, um zu bestimmen, wann eine Kollision aufgetreten ist und wie schwer die Kollision ist.  Eine weitere h\u00e4ufige Verwendung im Automobilbereich sind elektronische Stabilit\u00e4tskontrollsysteme, die einen seitlichen Beschleunigungsmesser zur Messung von Kurvenkr\u00e4ften verwenden.  Die weit verbreitete Verwendung von Beschleunigungsmessern in der Automobilindustrie hat ihre Kosten dramatisch gesenkt.[30]  Eine weitere Automobilanwendung ist die \u00dcberwachung von Ger\u00e4uschen, Vibrationen und H\u00e4rten (NVH), Bedingungen, die f\u00fcr Fahrer und Passagiere unangenehm sind und m\u00f6glicherweise auch auf mechanische Fehler hinweisen.Kippz\u00fcge verwenden Beschleunigungsmesser und Gyroskope, um die erforderliche Neigung zu berechnen.[31]Vulkanologie[edit]Moderne elektronische Beschleunigungsmesser werden in Fernerkundungsger\u00e4ten verwendet, die zur \u00dcberwachung aktiver Vulkane zur Erfassung der Bewegung von Magma bestimmt sind.[32]Unterhaltungselektronik[edit]Beschleunigungsmesser werden zunehmend in pers\u00f6nliche elektronische Ger\u00e4te eingebaut, um die Ausrichtung des Ger\u00e4ts zu erfassen, beispielsweise einen Bildschirm.EIN Freifallsensor (FFS) ist ein Beschleunigungsmesser, mit dem festgestellt wird, ob ein System heruntergefallen ist und herunterf\u00e4llt.  Es kann dann Sicherheitsma\u00dfnahmen anwenden, z. B. das Abstellen des Kopfes einer Festplatte, um einen Kopfabsturz und den daraus resultierenden Datenverlust beim Aufprall zu verhindern.  Dieses Ger\u00e4t ist in den vielen g\u00e4ngigen Computer- und Unterhaltungselektronikprodukten enthalten, die von verschiedenen Herstellern hergestellt werden.  Es wird auch in einigen Datenloggern verwendet, um die Handhabungsvorg\u00e4nge f\u00fcr Versandbeh\u00e4lter zu \u00fcberwachen.  Die Zeitdauer im freien Fall wird verwendet, um die Fallh\u00f6he zu berechnen und den Schock f\u00fcr das Paket abzusch\u00e4tzen.Bewegungseingabe[edit]  Einige Smartphones, digitale Audioplayer und pers\u00f6nliche digitale Assistenten enthalten Beschleunigungsmesser zur Steuerung der Benutzeroberfl\u00e4che.  Oft wird der Beschleunigungsmesser verwendet, um Quer- oder Hochformatansichten des Bildschirmes des Ger\u00e4ts anzuzeigen, je nachdem, wie das Ger\u00e4t gehalten wird.  Apple hat seit der 4. Generation einen Beschleunigungsmesser in jede Generation von iPhone, iPad und iPod touch sowie in jeden iPod nano integriert.  Neben der Einstellung der Orientierungsansicht k\u00f6nnen Beschleunigungsmesser in Mobilger\u00e4ten in Verbindung mit speziellen Anwendungen auch als Schrittz\u00e4hler verwendet werden.[33]ACN-Systeme (Automatic Collision Notification) verwenden auch Beschleunigungsmesser in einem System, um im Falle eines Fahrzeugunfalls um Hilfe zu rufen.  Zu den bekannten ACN-Systemen geh\u00f6ren der OnStar AACN-Service, der 911 Assist von Ford Link, Toyotas Safety Connect, Lexus Link oder BMW Assist.  Viele mit Beschleunigungsmessern ausgestattete Smartphones bieten auch ACN-Software zum Download an.  ACN-Systeme werden durch Erkennen von Crash-Beschleunigungen aktiviert.Beschleunigungsmesser werden in elektronischen Stabilit\u00e4tskontrollsystemen des Fahrzeugs verwendet, um die tats\u00e4chliche Bewegung des Fahrzeugs zu messen.  Ein Computer vergleicht die tats\u00e4chliche Bewegung des Fahrzeugs mit der Lenk- und Drosseleingabe des Fahrers.  Der Stabilit\u00e4tskontrollcomputer kann einzelne R\u00e4der selektiv bremsen und \/ oder die Motorleistung reduzieren, um den Unterschied zwischen Fahrereingaben und der tats\u00e4chlichen Bewegung des Fahrzeugs zu minimieren.  Dies kann dazu beitragen, dass sich das Fahrzeug nicht dreht oder \u00fcberrollt.Einige Schrittz\u00e4hler verwenden einen Beschleunigungsmesser, um die Anzahl der Schritte und die zur\u00fcckgelegte Strecke genauer zu messen, als dies mit einem mechanischen Sensor m\u00f6glich ist.Die Wii-Videospielkonsole von Nintendo verwendet einen Controller namens Wii-Fernbedienung, der einen dreiachsigen Beschleunigungsmesser enth\u00e4lt und haupts\u00e4chlich f\u00fcr Bewegungseingaben entwickelt wurde.  Benutzer haben auch die M\u00f6glichkeit, einen zus\u00e4tzlichen bewegungsempfindlichen Aufsatz, den Nunchuk, zu kaufen, sodass Bewegungseingaben unabh\u00e4ngig von beiden H\u00e4nden des Benutzers aufgezeichnet werden k\u00f6nnen.  Wird auch auf dem Nintendo 3DS-System verwendet.Die Sony PlayStation 3 verwendet die DualShock 3-Fernbedienung, die einen dreiachsigen Beschleunigungsmesser verwendet, mit dem die Lenkung in Rennspielen realistischer gestaltet werden kann, z MotorStorm und Burnoutparadies.Das Nokia 5500 Sport verf\u00fcgt \u00fcber einen 3D-Beschleunigungsmesser, auf den \u00fcber Software zugegriffen werden kann.  Es wird zur Schritterkennung (Z\u00e4hlung) in einer Sportanwendung und zur Erkennung von Tippgesten in der Benutzeroberfl\u00e4che verwendet.  Tippgesten k\u00f6nnen zur Steuerung des Musik-Players und der Sportanwendung verwendet werden, um beispielsweise zum n\u00e4chsten Titel zu wechseln, indem Sie durch die Kleidung tippen, wenn sich das Ger\u00e4t in einer Tasche befindet.  Weitere Verwendungszwecke f\u00fcr Beschleunigungsmesser in Nokia-Handys sind die Schrittz\u00e4hlerfunktionen in Nokia Sports Tracker.  Einige andere Ger\u00e4te bieten die Neigungserfassungsfunktion mit einer billigeren Komponente, die kein echter Beschleunigungsmesser ist.Schlafphasen-Wecker verwenden beschleunigungsmessbare Sensoren, um die Bewegung eines Schl\u00e4fers zu erfassen, sodass er die Person wecken kann, wenn sie sich nicht in der REM-Phase befindet, um die Person leichter zu wecken.Tonaufnahme[edit]Ein Mikrofon oder Trommelfell ist eine Membran, die auf Luftdruckschwankungen reagiert.  Diese Schwingungen verursachen eine Beschleunigung, sodass Beschleunigungsmesser zur Schallaufzeichnung verwendet werden k\u00f6nnen.[34]  Eine Studie aus dem Jahr 2012 ergab, dass Stimmen in 93% der typischen t\u00e4glichen Situationen mit Smartphone-Beschleunigungsmessern erkannt werden k\u00f6nnen.[35]Umgekehrt k\u00f6nnen sorgf\u00e4ltig entworfene Ger\u00e4usche dazu f\u00fchren, dass Beschleunigungsmesser falsche Daten melden.  Eine Studie testete 20 Modelle von (MEMS) Smartphone-Beschleunigungsmessern und stellte fest, dass die Mehrheit f\u00fcr diesen Angriff anf\u00e4llig war.[36]Orientierungserfassung[edit]Einige Ger\u00e4te des 21. Jahrhunderts verwenden Beschleunigungsmesser, um den Bildschirm abh\u00e4ngig von der Richtung auszurichten, in der das Ger\u00e4t gehalten wird (z. B. Umschalten zwischen Hoch- und Querformat).  Zu diesen Ger\u00e4ten geh\u00f6ren viele Tablet-PCs sowie einige Smartphones und Digitalkameras.  Der Amida Simputer, ein 2004 eingef\u00fchrtes Linux-Handheld-Ger\u00e4t, war der erste kommerzielle Handheld mit integriertem Beschleunigungsmesser.  Mit diesem Beschleunigungsmesser wurden viele gestenbasierte Interaktionen integriert, darunter das Umbl\u00e4ttern, Vergr\u00f6\u00dfern und Verkleinern von Bildern, das Wechseln des Hoch- in den Querformatmodus und viele einfache gestenbasierte Spiele.Ab Januar 2009 enthalten fast alle neuen Mobiltelefone und Digitalkameras mindestens einen Neigungssensor und manchmal einen Beschleunigungsmesser, um die automatische Bilddrehung, bewegungsempfindliche Minispiele und das Verwackeln beim Fotografieren zu korrigieren.Bildstabilisierung[edit]Camcorder verwenden Beschleunigungsmesser zur Bildstabilisierung, indem sie entweder optische Elemente bewegen, um den Lichtweg zum Sensor anzupassen, um unbeabsichtigte Bewegungen auszugleichen, oder das Bild digital verschieben, um erkannte Bewegungen auszugleichen.  Einige Standbildkameras verwenden Beschleunigungsmesser zur Erfassung von Unsch\u00e4rfe.  Die Kamera h\u00e4lt die Aufnahme des Bildes zur\u00fcck, wenn sich die Kamera bewegt.  Wenn die Kamera stillsteht (wenn auch nur f\u00fcr eine Millisekunde, wie dies bei Vibrationen der Fall sein k\u00f6nnte), wird das Bild aufgenommen.  Ein Beispiel f\u00fcr die Anwendung dieser Technologie ist der Glogger VS2,[37]  Eine Telefonanwendung, die auf Symbian-basierten Telefonen mit Beschleunigungsmessern wie dem Nokia N96 ausgef\u00fchrt wird.  Einige Digitalkameras enthalten Beschleunigungsmesser, um die Ausrichtung des aufgenommenen Fotos zu bestimmen und das aktuelle Bild beim Betrachten zu drehen.Ger\u00e4teintegrit\u00e4t[edit]Viele Laptops verf\u00fcgen \u00fcber einen Beschleunigungsmesser, mit dem Tropfen erkannt werden.  Wenn ein Tropfen festgestellt wird, werden die K\u00f6pfe der Festplatte geparkt, um Datenverlust und m\u00f6gliche Kopf- oder Plattensch\u00e4den durch den folgenden Schock zu vermeiden.Gravimetrie[edit]EIN Gravimeter oder Gravitometer ist ein Instrument, das in der Gravimetrie zur Messung des lokalen Gravitationsfeldes verwendet wird.  Ein Gravimeter ist eine Art Beschleunigungsmesser, mit der Ausnahme, dass Beschleunigungsmesser allen Vibrationen einschlie\u00dflich Rauschen ausgesetzt sind, die Schwingungsbeschleunigungen verursachen.  Dem wirkt im Gravimeter durch integrierte Schwingungsisolation und Signalverarbeitung entgegen.  Obwohl das wesentliche Konstruktionsprinzip das gleiche ist wie bei Beschleunigungsmessern, sind Gravimeter in der Regel viel empfindlicher als Beschleunigungsmesser, um sehr kleine \u00c4nderungen der Erdgravitation von 1 zu messen G.  Im Gegensatz dazu sind andere Beschleunigungsmesser h\u00e4ufig f\u00fcr die Messung von 1000 ausgelegt G oder mehr, und viele f\u00fchren mehrachsige Messungen durch.  Die Einschr\u00e4nkungen f\u00fcr die zeitliche Aufl\u00f6sung sind f\u00fcr Gravimeter normalerweise geringer, so dass die Aufl\u00f6sung durch Verarbeiten der Ausgabe mit einer l\u00e4ngeren “Zeitkonstante” erh\u00f6ht werden kann.Arten von Beschleunigungsmessern[edit]Exploits[edit]Millionen von Smartphones k\u00f6nnen anf\u00e4llig f\u00fcr Software-Cracking \u00fcber Beschleunigungsmesser sein.[39][40]Siehe auch[edit]Verweise[edit]^ Tinder, Richard F. (2007). Relativistische Flugmechanik und Raumfahrt: Eine Einf\u00fchrung f\u00fcr Studenten, Ingenieure und Wissenschaftler.  Morgan & Claypool Verlag.  p.  33. ISBN 978-1-59829-130-8.Auszug aus Seite 33^ ein b Rindler, W. (2013). Essentielle Relativit\u00e4tstheorie: Speziell, allgemein und kosmologisch  (illustrierte Ausgabe).  Springer.  p.  61. 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