Starpība starp akselerometru un žiroskopu

Akselerometrs pret giroskopu
 

Akselerometrs un žiroskops ir divas kustības uztveršanas ierīces, ko parasti izmanto mūsdienu tehnoloģiskajās iekārtās. Viņu darbība ir balstīta uz inerces jēdzienu, kas ir masu nevēlēšanās mainīt kustības stāvokli, tāpēc inženierzinātnēs tos sauc par inerces mērvienībām..

Akselerometrs, kā norāda nosaukums, tiek izmantots lineārā paātrinājuma mērīšanai, un žiroskopi tiek izmantoti dažādu rotācijas kustības parametru mērīšanai. Apvienojot no abām ierīcēm iegūto informāciju, objekta kustību trīsdimensiju telpā var aprēķināt un prognozēt ar augstu precizitātes pakāpi.

Vairāk par akselerometru

Akselerometrs ir ierīce, ko izmanto pareiza paātrinājuma mērīšanai; t.i., fiziskais paātrinājums, ko piedzīvo objekts. Tas ne vienmēr mēra ātruma izmaiņu ātrumu šajā kadrā, bet gan ķermeņa vai rāmja piedzīvoto paātrinājumu. Akselerometrs parāda paātrinājumu 9,83 ms-2 uz zemes, nulle brīvā kritienā un telpā miera stāvoklī. Vienkārši sakot, akselerometrs mēra objekta vai rāmja g-spēka paātrinājumu.

Parasti akselerometra struktūrai ir masa, kas savienota ar atsperi (vai divām). Atsperes pagarinājums ar spēku, kas iedarbojas uz masu, dod pareizu paātrinājumu, kas iedarbojas uz sistēmu vai rāmi. Pagarinājuma lielumu ar pjezoelektrisko mehānismu pārvērš elektriskā signālā.

Akselerometri mēra g spēku, kas iedarbojas uz ķermeni, un mēra tikai lineāro paātrinājumu. Tas nevar sniegt precīzus ķermeņa rotācijas kustības mērījumus, bet var sniegt informāciju par platformas leņķisko orientāciju pēc gravitācijas vektora slīpuma.

Akselerometri ir pielietojami gandrīz jebkurā jomā, kur nepieciešama mašīnas kustība trīsdimensiju telpā un smaguma mērījumos. Inerciālā navigācijas sistēma, kas ir būtiska lidmašīnu un raķešu navigācijas sistēmas sastāvdaļa, izmanto augstas precizitātes akselerometrus, un tos izmanto arī modernās mobilās ierīces, piemēram, viedtālruņi un klēpjdatori. Smagajās mašīnās vibrācijas kontrolei tiek izmantoti akselerometri. Akselerometriem ir ievērojama klātbūtne inženierzinātnēs, medicīnā, transporta sistēmās un plaša patēriņa elektronikā.

Vairāk par Gyroscope

Žiroskops ir ierīce platformas orientācijas mērīšanai un darbojas, balstoties uz leņķiskā momenta saglabāšanas principu. Leņķiskā impulsa stāvokļu saglabāšanas princips, kad rotējošs ķermenis mēģina mainīt savu asi, ķermenis izrāda nevēlēšanos pret izmaiņām, lai saglabātu savu leņķisko impulsu.

Parasti mehāniskiem žiroskopiem ir rotējoša masa (parasti disks), kas piestiprināta pie gredzena ar stieni, kas darbojas kā ass. Masa nemitīgi griežas, un, mainoties platformas orientācijai jebkurā no trim dimensijām, tā kādu laiku paliek sākotnējā stāvoklī. Izmērot giroskopa rāmja stāvokļa izmaiņas attiecībā pret rotācijas asi, var iegūt informāciju par leņķa orientācijas izmaiņām..

Apvienojot šo informāciju ar akselerometriem, var izveidot precīzu rāmja (vai objekta) pozīcijas attēlu trīsdimensiju telpā.

Tāpat kā akselerometri, arī žiroskopi ir navigācijas sistēmu un jebkuras inženierijas jomas galvenā sastāvdaļa, kas attiecas uz kustības uzraudzību. Mūsdienu plaša patēriņa elektroniskajās ierīcēs, īpaši mobilajās ierīcēs, piemēram, viedtālruņos un rokas datoros, gan akselerometri, gan žiroskopi tiek izmantoti, lai saglabātu orientāciju, lai displejs vienmēr būtu pareizajā virzienā. Tomēr šiem akselerometriem un žiroskopiem ir atšķirīga struktūra.

Kāda ir atšķirība starp akselerometru un žiroskopu?

• Akselerometrs mēra pareizu lineāro paātrinājumu, piemēram, g-spēku.

• Kamēr žiroskopi mēra orientācijas izmaiņas, izmantojot leņķa īpašību izmaiņas, piemēram, leņķa pārvietojumu un leņķa ātrumu.