Quais são as diferenças entre um giroscópio, acelerômetro e magnetômetro?

Qual é a diferença entre um giroscópio de 3 eixos, um acelerômetro de 3 eixos e um magnetômetro de 3 eixos? Como esses sensores funcionam? Por que os três são usados ​​em alguns dispositivos, como smartphones, tablets, quadcopters