Akselerometras ir giroskopas
Akselerometras ir giroskopas yra du judesio jutimo prietaisai, dažniausiai naudojami šiuolaikinėje technologinėje įrangoje. Jų veikimas grindžiamas inercijos samprata, ty masių nenoru keisti savo judėjimo būseną, todėl inžinerinėse programose vadinamas inerciniais matavimo vienetais.
Akselerometras, kaip rodo pavadinimas, naudojamas tiesiniam pagreičiui matuoti, o giroskopai - įvairiems sukimosi judesio parametrams matuoti. Sujungus informaciją, gautą iš dviejų prietaisų, galima apskaičiuoti objekto judėjimą 3-d erdvėje ir suprojektuoti labai tiksliai.
Daugiau apie akselerometrą
Akselerometras yra įtaisas, naudojamas tinkamam pagreičiui matuoti; ty objekto patiriamas fizinis pagreitis. Tai nebūtinai matuoja greičio kitimo greitį tame kadre, bet kūno ar rėmo patiriamą pagreitį. Akselerometras rodo 9,83 ms-2 pagreitį žemėje, nulį laisvame kritime ir erdvėje, kai ramybės būsena. Paprasčiau tariant, akselerometras matuoja objekto ar kadro g-jėgos pagreitį.
Apskritai akselerometro struktūra turi masę, sujungtą su spyruokle (ar dviem). Spyruoklės pailgėjimas veikiant masę veikiančiai jėgai suteikia greitį, veikiantį sistemą ar rėmą. Pailginimo dydis paverčiamas elektriniu signalu pjezoelektriniu mechanizmu.
Akselerometrai matuoja kūną veikiančią g jėgą ir matuoja tik tiesinį pagreitį. Jis negali pateikti tikslių kūno sukimosi judesio matavimų, tačiau gali suteikti informacijos apie platformos kampinę orientaciją pasvirus sunkio vektoriui.
Akselerometrai gali būti pritaikyti beveik bet kurioje srityje, kai reikia išmatuoti mašinos judėjimą 3 d erdvėje ir gravitacijos matavimus. Inercinėje navigacijos sistemoje, kuri yra esminė orlaivių ir raketų navigacijos sistemos dalis, naudojami didelio tikslumo akselerometrai, o juos naudoja ir šiuolaikiniai mobilieji įrenginiai, tokie kaip išmanieji telefonai ir nešiojamieji kompiuteriai. Sunkiojoje technikoje vibracijoms stebėti naudojami akselerometrai. Akselerometrai yra reikšmingi inžinerijos, medicinos, transporto sistemų ir buitinės elektronikos srityse.
Daugiau apie giroskopą
Giroskopas yra platformos orientacijos matavimo prietaisas, veikiantis remiantis kampinio impulso išsaugojimo principu. Kampinio impulso būsenų išsaugojimo principas, kai besisukantis kūnas bando pakeisti savo ašį, kūnas rodo nenorą pokyčiams, išsaugo savo kampinį impulsą.
Apskritai, mechaniniai giroskopai turi besisukančią masę (dažniausiai diską), pritvirtintą prie kardaninio veleno, veikiančio kaip ašis. Masė sukasi be perstojo, o pasikeitus platformos orientacijai, bet kuriame iš trijų matmenų ji kurį laiką lieka pradinėje padėtyje. Matuojant giroskopo rėmo padėties pokyčius, palyginti su sukimosi ašimi, galima gauti informacijos apie kampinės orientacijos pasikeitimą.
Sujungus šią informaciją su akselerometrais, galima sukurti tikslų rėmelio (ar objekto) padėties vaizdą 3D erdvėje.
Kaip ir akselerometrai, giroskopai taip pat yra pagrindinis navigacijos sistemų ir bet kurios inžinerijos srities komponentas, susijęs su judesio stebėjimu. Šiuolaikiniuose buitiniuose elektronikos prietaisuose, ypač mobiliuosiuose įrenginiuose, tokiuose kaip išmanieji telefonai ir delniniai kompiuteriai, tiek akselerometrai, tiek giroskopai naudojami orientacijai palaikyti, kad ekranas visada būtų teisinga kryptimi. Tačiau šie akselerometrai ir giroskopai yra skirtingos struktūros.
Kuo skiriasi akselerometras ir giroskopas?
• Akselerometras matuoja tinkamą tiesinį pagreitį, pvz., G jėgą.
• Nors giroskopai matuoja orientacijos pokytį, naudodami kampinių savybių, tokių kaip kampinis poslinkis ir kampinis greitis, kitimą.
