merilnik pospeška proti žiroskopu
Pospeška in žiroskop sta napravi za zaznavanje gibanja, ki se pogosto uporabljata v sodobni tehnološki opremi. Njihovo delovanje temelji na konceptu vztrajnosti, ki je nepripravljenost mase, da bi spremenila svoje stanje gibanja, zato se v inženirskih aplikacijah imenujejo inercialne merske enote.
Pospeškometer, kot že ime pove, se uporablja za merjenje linearnega pospeška, žiroskopi pa za merjenje različnih parametrov rotacijskega gibanja. Z združevanjem informacij, pridobljenih iz obeh naprav, je mogoče gibanje predmeta v 3-d prostoru izračunati in projicirati z visoko stopnjo natančnosti.
Več o merilniku pospeška
Pospeškomer je naprava, ki se uporablja za merjenje pravega pospeška; fizični pospešek, ki ga doživi predmet. Ne meri nujno stopnje spremembe hitrosti v tem okvirju, temveč pospešek, ki ga doživi telo ali okvir. Merilnik pospeška prikazuje pospešek 9,83 ms-2 na zemlji, nič v prostem padu in vesolju, ko miruje. Preprosto povedano, merilnik pospeška meri pospešek g-sile predmeta ali okvirja.
Na splošno ima zgradba merilnika pospeška maso, povezano z vzmetjo (ali dvema). Raztezek vzmeti pod silo, ki deluje na maso, daje merilo pospeška, ki pravilno deluje na sistem ali okvir. Velikost raztezka se pretvori v električni signal s piezoelektričnim mehanizmom.
Merilci pospeška merijo g-silo, ki deluje na telo, in merijo samo linearni pospešek. Ne more zagotoviti natančnih meritev o rotacijskem gibanju telesa, lahko pa zagotovi informacije o kotni orientaciji ploščadi z nagibom vektorja gravitacije.
Merilci pospeška se uporabljajo na skoraj vseh področjih, ki zahtevajo merjenje gibanja stroja v 3-d prostoru in pri meritvah gravitacije. Inercialni navigacijski sistem, ki je bistveni del navigacijskega sistema letal in raket, uporablja visoko natančne merilnike pospeška, uporabljajo pa jih tudi sodobne mobilne naprave, kot so pametni telefoni in prenosni računalniki. V težkih strojih se za spremljanje vibracij uporabljajo merilniki pospeška. Merilniki pospeška so pomembno prisotni v tehniki, medicini, transportnih sistemih in potrošniški elektroniki.
Več o žiroskopu
Žiroskop je naprava za merjenje orientacije platforme in deluje po principu ohranjanja vrtilne količine. Načelo ohranjanja vrtilne količine navaja, da ko rotirajoče telo poskuša spremeniti svojo os, telo ne želi spremembe, da bi ohranilo svojo vrtilno količino.
Na splošno imajo mehanski žiroskopi vrtečo se maso (običajno disk), ki je na kardan pritrjena s palico, ki deluje kot os. Masa se nenehno vrti in ko pride do spremembe orientacije ploščadi v kateri koli od treh dimenzij, ostane nekaj časa v prvotnem položaju. Iz meritev sprememb položaja okvirja žiroskopa glede na vrtilno os je mogoče pridobiti informacije o spremembi kotne orientacije.
S kombinacijo teh informacij z merilniki pospeška je mogoče ustvariti natančno sliko položaja okvirja (ali predmeta) v 3-d prostoru.
Tako kot merilniki pospeška so tudi žiroskopi glavni sestavni del navigacijskih sistemov in katerega koli inženirskega področja, ki je povezano s spremljanjem gibanja. V sodobnih potrošniških elektronskih napravah, zlasti mobilnih napravah, kot so pametni telefoni in ročni računalniki, se za vzdrževanje orientacije uporabljajo tako merilniki pospeška kot žiroskopi, da je zaslon vedno v pravi smeri. Vendar se ti merilniki pospeška in žiroskopi razlikujejo po strukturi.
Kakšna je razlika med merilnikom pospeška in žiroskopom?
• Merilnik pospeška meri ustrezen linearni pospešek, kot je g-sila.
• Medtem ko žiroskopi merijo spremembo orientacije z uporabo variacije kotnih lastnosti, kot sta kotni premik in kotna hitrost.
