Akcelerometr vs Gyroskop
Akcelerometr a gyroskop jsou dvě zařízení pro snímání pohybu běžně používaná v moderních technologických zařízeních. Jejich provoz je založen na konceptu setrvačnosti, což je neochota mas změnit svůj stav pohybu, proto se v inženýrských aplikacích nazývají inerciální měřící jednotky.
Akcelerometr, jak název napovídá, se používá k měření lineárního zrychlení a gyroskopy se používají k měření různých parametrů rotačního pohybu. Kombinací informací získaných ze dvou zařízení lze vypočítat pohyb objektu v trojrozměrném prostoru a promítnout jej s vysokou mírou přesnosti.
Více o akcelerometru
Akcelerometr je zařízení používané k měření správné akcelerace; tj. fyzické zrychlení, které objekt zažil. Nemusí nutně měřit rychlost změny rychlosti v tomto rámci, ale zrychlení, které zažívá tělo nebo snímek. Akcelerometr zobrazuje zrychlení 9,83 ms-2 na Zemi, nula ve volném pádu a prostor v klidu. Jednoduše řečeno, akcelerometr měří zrychlení g-síly objektu nebo rámu.
Obecně má struktura akcelerometru hmotu spojenou s pružinou (nebo dvěma). Prodloužení pružiny působením síly působící na hmotu poskytuje míru vlastního zrychlení působícího na systém nebo rám. Velikost prodloužení se převede na elektrický signál piezoelektrickým mechanismem.
Akcelerometry měří sílu g působící na tělo a měří pouze lineární zrychlení. Nemůže poskytnout přesné měření rotačního pohybu těla, ale může poskytnout informace o úhlové orientaci plošiny nakloněním gravitačního vektoru.
Akcelerometry mají aplikace téměř v jakémkoli poli, které vyžaduje měření stroje ve 3D prostoru a při měření gravitace. Inerciální navigační systém, který je podstatnou součástí navigačního systému letadel a raket, používá vysoce přesné akcelerometry a používají je také moderní mobilní zařízení, jako jsou chytré telefony a notebooky. U těžkých strojů se ke sledování vibrací používají akcelerometry. Akcelerometry mají významné zastoupení ve strojírenství, medicíně, dopravních systémech a spotřební elektronice.
Více o gyroskopu
Gyroskop je zařízení pro měření orientace plošiny a pracuje na principu zachování momentu hybnosti. Princip zachování momentu hybnosti uvádí, že když se rotující těleso pokusí změnit svoji osu, tělo projeví nechuť ke změně, aby zachovalo svůj moment hybnosti.
Obecně platí, že mechanické gyroskopy mají rotující hmotu (obvykle disk) připojenou ke kardanu pomocí tyče působící jako osa. Hmota se neustále otáčí, a když dojde ke změně orientace platformy, v kterékoli ze tří dimenzí, zůstane na chvíli v původní poloze. Z měření změn polohy rámu gyroskopu vzhledem k ose otáčení lze získat informace o změně úhlové orientace.
Zkombinováním těchto informací s akcelerometry lze vytvořit přesný obraz polohy rámečku (nebo objektu) ve 3D prostoru.
Stejně jako akcelerometry jsou gyroskopy také hlavní součástí navigačních systémů a jakéhokoli inženýrského oboru, který souvisí s monitorováním pohybu. V moderních spotřebních elektronických zařízeních, zejména v mobilních zařízeních, jako jsou chytré telefony a kapesní počítače, se k udržení orientace a udržení displeje vždy ve správném směru používají akcelerometry i gyroskopy. Tyto akcelerometry a gyroskopy se však liší strukturou.
Jaký je rozdíl mezi akcelerometrem a gyroskopem?
• Akcelerometr měří správné lineární zrychlení, jako je síla g.
• Zatímco gyroskopy měří změnu orientace pomocí variací úhlových vlastností, jako je úhlové posunutí a úhlová rychlost.
