Akcelerometr vs Gyroskop

Akcelerometr a gyroskop jsou dvě zařízení snímající pohyb běžně používaná v moderních technologických zařízeních. Jejich provoz je založen na koncepci setrvačnosti, což je neochota mas měnit svůj stav pohybu, tedy nazývaná inerciální měřící jednotky v inženýrských aplikacích.

Akcelerometr, jak název napovídá, se používá k měření lineárního zrychlení a gyroskopy se používají k měření různých parametrů rotačního pohybu. Kombinováním informací získaných ze dvou zařízení lze pohyb objektu v trojrozměrném prostoru vypočítat a promítnout s vysokou mírou přesnosti.

Více o akcelerometru

Akcelerometr je zařízení používané k měření správné akcelerace; tj. fyzické zrychlení, k němuž dochází u objektu. Nemusí nutně měřit rychlost změny rychlosti v tomto rámci, ale zrychlení, k němuž dochází u těla nebo rámu. Akcelerometr zobrazuje zrychlení 9,83ms-2 na zemi, nulovou volnost pádu a prostor, když je v klidu. Jednoduše řečeno, akcelerometr měří zrychlení g-síly objektu nebo rámu.

Obecně má struktura akcelerometru hmotnost spojenou s pružinou (nebo dvěma). Prodloužení pružiny působením síly působící na hmotu poskytuje míru správného zrychlení působícího na systém nebo rám. Velikost prodloužení je piezoelektrickým mechanismem převedena na elektrický signál.

Akcelerometry měří g-sílu působící na tělo a měří pouze lineární zrychlení. Nemůže poskytovat přesná měření rotačního pohybu těla, ale může poskytnout informace o úhlové orientaci plošiny nakloněním gravitačního vektoru.

Akcelerometry mají aplikace téměř v jakémkoli oboru, které vyžadují měření stroje v trojrozměrném 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 akcelerometry používají ke sledování vibrací. 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 stavů momentu hybnosti, když se rotující tělo pokouší změnit svou osu, tělo projevuje neochotu ke změně, aby si zachovalo svůj moment hybnosti.

Obecně platí, že mechanické gyroskopy mají rotační hmotu (obvykle disk) připojenou k kardanu pomocí tyče, která působí jako osa. Hmota se neustále otáčí, a když dojde ke změně orientace plošiny, v kterémkoli z těchto tří rozměrů zůstane na chvíli ve své původní poloze. Z měření změn polohy rámu gyroskopu vzhledem k ose rotace lze získat informaci o změně úhlové orientace.

Kombinací této informace s akcelerometry lze vytvořit přesný obrázek o poloze snímku (nebo objektu) v trojrozměrném prostoru.

Stejně jako akcelerometry jsou i gyroskopy hlavní složkou navigačních systémů a všech inženýrských oborů souvisejících s monitorováním pohybu. V moderních spotřebních elektronických zařízeních, zejména mobilních zařízeních, jako jsou chytré telefony a kapesní počítače, se akcelerometry a gyroskopy používají k udržení orientace, aby se displej vždy držel správným směrem. Tyto akcelerometry a gyroskopy se však liší strukturou.

Jaký je rozdíl mezi akcelerometrem a gyroskopem?

• Akcelerometr měří správné lineární zrychlení, jako je například g-síla.

• Zatímco gyroskopy měří změnu orientace pomocí změny úhlových vlastností, jako je úhlové posunutí a úhlová rychlost.