Akcelerometer vs gyroskop
Akcelerometer a gyroskop sú dve zariadenia na snímanie pohybu bežne používané v moderných technologických zariadeniach. Ich fungovanie je založené na koncepte zotrvačnosti, čo je neochota masy zmeniť svoj pohybový stav, preto sa v inžinierskych aplikáciách nazývajú inerciálne meracie jednotky.
Akcelerometer, ako už názov napovedá, sa používa na meranie lineárneho zrýchlenia a gyroskopy sa používajú na meranie rôznych parametrov rotačného pohybu. Kombináciou informácií získaných z dvoch zariadení je možné vypočítať a premietnuť pohyb objektu v 3-d priestore s vysokou presnosťou.
Viac o Accelerometer
Akcelerometer je zariadenie používané na meranie správneho zrýchlenia; tj fyzické zrýchlenie objektu. Nemeria nevyhnutne rýchlosť zmeny rýchlosti v tomto ráme, ale zrýchlenie, ktoré zažíva telo alebo rám. Akcelerometer zobrazuje zrýchlenie 9,83 ms-2 na Zemi, nula pri voľnom páde a vo vesmíre, keď je v pokoji. Jednoducho povedané, akcelerometer meria zrýchlenie g-force objektu alebo rámu.
Vo všeobecnosti má štruktúra akcelerometra hmotnosť pripojenú k pružine (alebo dvom). Predĺženie pružiny pod silou pôsobiacou na hmotu udáva mieru zrýchlenia, ktoré správne pôsobí na systém alebo rám. Veľkosť predĺženia sa prevádza na elektrický signál piezoelektrickým mechanizmom.
Akcelerometre merajú g-silu pôsobiacu na telo a merajú iba lineárne zrýchlenie. Nemôže poskytnúť presné merania o rotačnom pohybe tela, ale môže poskytnúť informácie o uhlovej orientácii plošiny naklonením vektora gravitácie.
Akcelerometre majú aplikácie takmer v každej oblasti, ktorá si vyžaduje meranie pohybu stroja v 3-d priestore a pri meraniach gravitácie. Inerciálny navigačný systém, ktorý je nevyhnutnou súčasťou navigačného systému lietadiel a rakiet, využíva vysoko presné akcelerometre a využívajú ich aj moderné mobilné zariadenia, akými sú chytré telefóny a notebooky. V ťažkých strojoch sa na sledovanie vibrácií používajú akcelerometre. Akcelerometre majú významné zastúpenie v strojárstve, medicíne, dopravných systémoch a spotrebnej elektronike.
Viac o gyroskope
Gyroskop je zariadenie na meranie orientácie plošiny a funguje na princípe zachovania momentu hybnosti. Princíp zachovania momentu hybnosti uvádza, že keď sa rotujúce teleso pokúša zmeniť svoju os, teleso prejavuje odpor k zmene, aby si zachovalo svoj moment hybnosti.
Vo všeobecnosti majú mechanické gyroskopy rotujúcu hmotu (zvyčajne disk) pripojenú k závesu pomocou tyče, ktorá pôsobí ako os. Hmota sa neustále otáča a keď dôjde k zmene orientácie plošiny v ktoromkoľvek z troch rozmerov, zostane chvíľu vo svojej pôvodnej polohe. Z merania zmien polohy rámu gyroskopu vzhľadom na os rotácie možno získať informácie o zmene uhlovej orientácie.
Kombináciou týchto informácií s akcelerometrami je možné vytvoriť presný obraz polohy rámu (alebo objektu) v 3-d priestore.
Rovnako ako akcelerometre sú aj gyroskopy hlavnou zložkou navigačných systémov a akejkoľvek inžinierskej oblasti, ktorá súvisí s monitorovaním pohybu. V moderných zariadeniach spotrebnej elektroniky, najmä mobilných zariadeniach, ako sú inteligentné telefóny a vreckové počítače, sa na udržanie orientácie používajú akcelerometre aj gyroskopy, aby bol displej vždy v správnom smere. Tieto akcelerometre a gyroskopy sa však líšia štruktúrou.
Aký je rozdiel medzi akcelerometrom a gyroskopom?
• Akcelerometer meria správne lineárne zrýchlenie, napríklad g-force.
• Zatiaľ čo gyroskopy merajú zmenu orientácie pomocou zmien uhlových vlastností, ako je uhlové posunutie a uhlová rýchlosť.
