Акселерометър срещу жироскоп
Акселерометърът и жироскопът са две устройства за засичане на движение, които обикновено се използват в съвременното технологично оборудване. Тяхната работа се основава на концепцията за инерция, която е нежеланието на масите да променят състоянието си на движение, поради което се наричат инерционни измервателни единици в инженерните приложения.
Акселерометърът, както подсказва името, се използва за измерване на линейното ускорение, а жироскопите се използват за измерване на различни параметри на въртеливо движение. Комбинирайки информацията, получена от двете устройства, движението на обект в 3-d пространството може да бъде изчислено и проектирано с висока степен на точност.
Повече за акселерометъра
Акселерометърът е устройство, използвано за измерване на правилното ускорение; физическото ускорение, изпитвано от даден обект. Той не измерва непременно скоростта на промяна на скоростта в тази рамка, а ускорението, изпитвано от тялото или рамката. Акселерометърът показва ускорение от 9,83 ms-2 на земята, нула при свободно падане и в космоса, когато е в покой. Просто казано, акселерометърът измерва ускорението на g-силата на обекта или рамката.
По принцип структурата на акселерометъра има маса, свързана с пружина (или две). Удължението на пружината под действието на силата, упражнявана върху масата, дава мярка за ускорението, действащо правилно върху системата или рамката. Големината на удължението се преобразува в електрически сигнал чрез пиезоелектричен механизъм.
Акселерометрите измерват g-силата, действаща върху тялото, и измерват само линейното ускорение. Той не може да осигури точни измервания за въртеливото движение на тялото, но може да предостави информация за ъгловата ориентация на платформата чрез наклона на вектора на гравитацията.
Акселерометрите имат приложения в почти всяка област, която изисква измерване на движение на машина в 3-d пространство и при измерване на гравитацията. Инерциалната навигационна система, която е съществена част от навигационната система на самолетите и ракетите, използва високопрецизни акселерометри, а съвременните мобилни устройства като смартфони и лаптопи също ги използват. В тежките машини акселерометрите се използват за наблюдение на вибрациите. Акселерометрите имат значително присъствие в инженерството, медицината, транспортните системи и потребителската електроника.
Повече за жироскопа
Жироскопът е устройство за измерване на ориентацията на платформа и работи на принципа на запазване на ъгловия момент. Принципът на запазване на ъгловия момент показва, че когато въртящо се тяло се опитва да промени оста си, тялото проявява нежелание към промяната, за да запази своя ъглов момент.
По принцип механичните жироскопи имат въртяща се маса (обикновено диск), прикрепена към кардан чрез прът, действащ като ос. Масата се върти непрекъснато и когато има промяна в ориентацията на платформата, в някое от трите измерения, тя остава за известно време в първоначалната си позиция. От измерването на промените в положението на рамката на жироскопа спрямо оста на въртене може да се получи информация за промяната на ъгловата ориентация.
Комбинирането на тази информация с акселерометрите може да бъде създадено точно изображение на позицията на рамката (или обекта) в 3-d пространство.
Подобно на акселерометрите, жироскопите също са основен компонент на навигационните системи и всяка инженерна област, която е свързана с наблюдение на движението. В съвременните потребителски електронни устройства, особено мобилни устройства като смарт телефони и преносими компютри, както акселерометрите, така и жироскопите се използват за поддържане на ориентацията, за да поддържат дисплея винаги в правилната посока. Тези акселерометри и жироскопи обаче са различни по структура.
Каква е разликата между акселерометър и жироскоп?
• Акселерометърът измерва правилното линейно ускорение, като g-сила.
• Докато жироскопите измерват промяната в ориентацията, като използват вариацията на ъгловите свойства като ъглово изместване и ъглова скорост.
