Versnellingsmeter versus gyroscoop
De versnellingsmeter en gyroscoop zijn twee bewegingssensoren die veel worden gebruikt in moderne technologische apparatuur. Hun werking is gebaseerd op het concept van traagheid, de onwil van massa's om de bewegingstoestand te veranderen, vandaar de naam traagheidsmeeteenheden in technische toepassingen.
Versnellingsmeter, zoals de naam al aangeeft, wordt gebruikt om de lineaire versnelling te meten, en gyroscopen worden gebruikt om verschillende rotatiebewegingsparameters te meten. Door de informatie van de twee apparaten te combineren, kan de beweging van een object in de 3D-ruimte worden berekend en geprojecteerd met een hoge mate van nauwkeurigheid.
Meer over versnellingsmeter
De versnellingsmeter is een apparaat dat wordt gebruikt om de juiste versnelling te meten; d.w.z. de fysieke versnelling die een object ervaart. Het meet niet noodzakelijk de snelheid waarmee de snelheid in dat frame verandert, maar de versnelling die het lichaam of frame ervaart. Een versnellingsmeter geeft een versnelling weer van 9,83 ms-2 op aarde, nul in vrije val en ruimte, in rust. Simpel gezegd, de versnellingsmeter meet de g-krachtversnelling van het object of het frame.
Over het algemeen heeft de structuur van een versnellingsmeter een massa die is verbonden met een veer (of twee). De verlenging van de veer onder de kracht die op de massa wordt uitgeoefend, geeft een maat voor de eigenlijke versnelling die op het systeem of het frame inwerkt. De grootte van de verlenging wordt omgezet in een elektrisch signaal door een piëzo-elektrisch mechanisme.
Versnellingsmeters meten de g-kracht die op het lichaam inwerkt en meten alleen lineaire versnelling. Het kan geen nauwkeurige metingen leveren over de rotatiebeweging van het lichaam, maar kan informatie verschaffen over de hoekoriëntatie van het platform door de kanteling van de zwaartekrachtvector.
Versnellingsmeters hebben toepassingen op bijna elk gebied waarbij de beweging van een machine in een 3D-ruimte moet worden gemeten en bij metingen van de zwaartekracht. Het traagheidsnavigatiesysteem, dat een essentieel onderdeel is van het navigatiesysteem van vliegtuigen en raketten, maakt gebruik van zeer nauwkeurige versnellingsmeters en de moderne mobiele apparaten zoals smartphones en laptops gebruiken ze ook. In zware machines worden versnellingsmeters gebruikt om de trillingen te bewaken. Versnellingsmeters zijn sterk aanwezig in techniek, geneeskunde, transportsystemen en consumentenelektronica.
Meer over Gyroscoop
Een gyroscoop is een apparaat voor het meten van de oriëntatie van een platform en werkt op basis van het principe van behoud van impulsmoment. Het principe van behoud van impulsmoment stelt dat wanneer een roterend lichaam zijn as probeert te veranderen, het lichaam terughoudend is tegen de verandering, om zijn impulsmoment te behouden.
Mechanische gyroscopen hebben over het algemeen een roterende massa (meestal een schijf) die aan een cardanische ophanging is bevestigd door een staaf die als as fungeert. De massa roteert onophoudelijk, en wanneer er een verandering is in de oriëntatie van het platform, in een van de drie dimensies, blijft het een tijdje in zijn oorspronkelijke positie. Uit de meting van de positieveranderingen van het gyroscoopframe ten opzichte van de rotatie-as, kan informatie over de verandering van hoekoriëntatie worden verkregen.
Door deze informatie te combineren met versnellingsmeters, kan een nauwkeurig beeld worden gemaakt van de positie van het frame (of object) in de 3D-ruimte.
Net als versnellingsmeters zijn de gyroscopen ook een hoofdonderdeel van navigatiesystemen en elk technisch gebied dat verband houdt met bewegingsbewaking. In moderne consumentenelektronica, met name mobiele apparaten zoals smartphones en handcomputers, worden zowel versnellingsmeters als gyroscopen gebruikt om de oriëntatie te behouden, om het display altijd in de goede richting te houden. Deze versnellingsmeters en gyroscopen zijn echter verschillend van structuur.
Wat is het verschil tussen versnellingsmeter en gyroscoop?
• De versnellingsmeter meet de juiste lineaire versnelling, zoals g-kracht.
• Terwijl gyroscopen de verandering in oriëntatie meten met behulp van de variatie van de hoekeigenschappen zoals hoekverplaatsing en hoeksnelheid.
