Merilec pospeška proti žiroskopu
Merilnik pospeška in žiroskop sta dve napravi za zaznavanje gibanja, ki se pogosto uporabljata v sodobni tehnološki opremi. Njihovo delovanje temelji na konceptu vztrajnosti, to je nepripravljenosti množic, da spremenijo svoje gibanje, zato se v inženirskih aplikacijah imenujejo inercialne merske enote.
Merilnik pospeška, kot že ime pove, se uporablja za merjenje linearnega pospeška, žiroskopi pa za merjenje različnih parametrov rotacijskega gibanja. S kombinacijo informacij, pridobljenih iz obeh naprav, lahko gibanje predmeta v tridimenzionalnem prostoru izračunamo in projiciramo z visoko stopnjo natančnosti.
Več o merilniku pospeška
Merilec pospeška je naprava za merjenje ustreznega pospeška; tj. fizični pospešek predmeta. Ni nujno meriti hitrosti spremembe hitrosti v tem okvirju, temveč pospešek, ki ga doživlja telo ali okvir. Merilec 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 struktura merilnika pospeška maso, povezano z vzmetjo (ali dvema). Raztezek vzmeti pod silo, ki deluje na maso, daje mero ustreznega pospeška, ki deluje na sistem ali ogrodje. Velikost raztezka se s piezoelektričnim mehanizmom pretvori v električni signal.
Merilniki pospeška merijo silo g, ki deluje na telo, in merijo le linearni pospešek. Ne more zagotoviti natančnih meritev rotacijskega gibanja telesa, lahko pa poda informacije o kotni usmeritvi ploščadi z nagibom gravitacijskega vektorja.
Merilniki pospeška imajo aplikacije na skoraj vseh področjih, ki zahtevajo merjenje stroja v 3-d prostoru in meritve gravitacije. Iercialni 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 prenosniki. V težkih strojih se za merjenje vibracij uporabljajo merilniki pospeška. Merilniki pospeška so močno prisotni v inženirstvu, medicini, transportnih sistemih in potrošniški elektroniki.
Več o žiroskopu
Žiroskop je naprava za merjenje orientacije ploščadi in deluje po načelu ohranjanja kotnega momenta. Načelo ohranjanja kotnega momenta določa, da ko vrteče telo poskuša spremeniti svojo os, telo pokaže nepripravljenost na spremembo, da ohrani svoj kotni moment.
Na splošno imajo mehanski žiroskopi vrtljivo maso (običajno disk), ki je na osi pritrjena s palico, ki deluje kot os. Masa se neprestano vrti in ko pride do spremembe usmeritve ploščadi, v kateri koli od treh dimenzij, ostane nekaj časa v prvotnem položaju. Iz meritve sprememb položaja okvirja žiroskopa glede na os vrtenja je mogoče pridobiti informacije o spremembi kotne usmeritve.
S kombiniranjem teh informacij z merilniki pospeška lahko ustvarite natančno sliko položaja okvirja (ali predmeta) v 3-d prostoru.
Tako kot merilniki pospeška so tudi žiroskopi glavna sestavina navigacijskih sistemov in vseh tehničnih področij, ki se nanašajo na nadzor gibanja. V sodobnih potrošniških elektronskih napravah, zlasti v mobilnih napravah, kot so pametni telefoni in ročni računalniki, se za ohranjanje usmerjenosti uporabljajo merilniki pospeška in žiroskopi, da zaslon ostane vedno v pravi smeri. Vendar so ti merilniki pospeška in žiroskopi drugačne strukture.
Kakšna je razlika med merilnikom pospeška in žiroskopom?
• Merilnik pospeška meri ustrezen linearni pospešek, kot je sila g.
• Medtem pa giroskopi merijo spremembo orientacije s spreminjanjem kotnih lastnosti, kot sta kotni premik in kotna hitrost.
