물체의 위치와 방향을 결정하기 위해 많은 다른 감각 장치가 사용됩니다. 이 센서 중 가장 일반적인 것은 자이로 스코프와 가속도계입니다. 목적이 비슷하지만,그들은 다른 것들을 측정합니다. 단일 장치로 결합하면 매우 강력한 정보 배열을 만들 수 있습니다.

자이로 스코프 란 무엇입니까?

자이로 스코프는 지구의 중력을 사용하여 방향을 결정하는 장치입니다. 이 디자인은 더 크고 안정적인 휠의 중심에있는 회전 축에 장착 된 로터라고하는 자유롭게 회전하는 디스크로 구성됩니다. 축이 회전함에 따라,로터는 중앙 중력을 나타 내기 위해 고정 된 상태로 유지되며,따라서 어느 쪽이”아래로 내려 갔는지 나타냅니다.”

조지아 주립 대학의 연구 가이드에 따르면”전형적인 유형의 자이로 스코프 중 하나는 짐벌이라는 세 개의 고리 안에 상대적으로 거대한 로터를 매달아 만들어집니다.” “고품질 베어링 표면에 이 회전자의 각각을 거치해서 아주 작은 토크가 안쪽 회전자에 발휘될 수 있다는 것을 확실히 합니다.”

자이로스코프는 19 세기에 프랑스의 물리학자 장-버나드-엘-푸코에 의해 처음 발명되고 명명되었다. 브리태니커 백과사전에 따르면,1908 년 독일 발명가 에이치 앤쉬 티츠-캠페가 최초의 실행 가능한 자이로 컴퍼스를 개발한 것은 아니었다. 그것은 잠수정에 사용되도록 만들어졌습니다. 그런 다음 1909 년에 첫 번째 자동 조종 장치를 만드는 데 사용되었습니다.

가속도계란?

가속도계는 비중력 가속도를 측정하도록 설계된 소형 장치입니다. 그것이 통합 된 물체가 정지 상태에서 어떤 속도로 진행되면 가속도계는 그러한 움직임과 관련된 진동에 반응하도록 설계되었습니다. 그것은 진동이 일어날 때 긴장의 밑에 가는 현미경 결정을 이용하고,그 긴장에서 전압은 어떤 가속도든지에 독서를 창조하기 위하여 생성됩니다. 가속도계는 정량화 된 자기 운동에서 피트니스 및 기타 측정을 추적하는 장치의 중요한 구성 요소입니다.

최초의 가속도계는 앳 우드 기계라고 불리며 빌 카자 카리의 책”실용 멤스”에 따르면 1783 년 영국의 물리학 자 조지 앳 우드에 의해 발명되었습니다.

자이로 스코프 또는 가속도계 사용

두 장치의 주요 차이점은 간단합니다. 방법으로,가속도계는 지구 표면과 관련하여 고정 된 항목의 방향을 측정 할 수 있습니다. 특정 방향으로 가속 할 때 가속도계는 그것과 지구의 중력을 통해 제공되는 가속도를 구별 할 수 없습니다. 너가 항공기안에 사용될 때 이 신체장애 사려한것을 이으면,가속도계는 빠르게 그것의 호소의 다량을 잃는다.

자이로 스코프는 특정 축을 중심으로 회전 속도를 측정 할 수 있으므로 효과 수준을 유지합니다. 항공기의 롤 축을 중심으로 회전 속도를 측정 할 때 물체가 안정 될 때까지 실제 값을 식별합니다. 각운동량의 핵심 원리를 사용하여 자이로 스코프는 방향을 나타내는 데 도움이됩니다. 이에 비해 가속도계는 진동을 기반으로 선형 가속도를 측정합니다.

일반적인 2 축 가속도계는 항공기,스마트 폰,자동차 또는 기타 장치에서 사용자에게 중력 방향을 제공합니다. 이에 비해 자이로 스코프는 공간의 강성 원리에 따라 각도 위치를 결정하기위한 것입니다. 각 장치의 응용 프로그램은 비슷한 목적에도 불구하고 매우 크게 다릅니다. 예를 들어,자이로 스코프는 무인 항공기,나침반 및 대형 보트의 탐색에 사용되며 궁극적으로 탐색 안정성을 지원합니다. 가속도계는 똑같이 널리 사용되고 있으며 엔지니어링,기계,하드웨어 모니터링,건물 및 구조 모니터링,내비게이션,운송 및 가전 제품에서도 찾을 수 있습니다.

가전 시장에서 가속도계의 모양,내장 나침반 응용 프로그램을 사용하여 아이폰과 같은 이러한 광범위한 장치의 도입과 함께,소프트웨어의 모든 도로에서의 전반적인 인기를 촉진했다. 화면 방향 결정,나침반 역할 및 단순히 스마트 폰을 흔들어 동작을 취소하는 것은 가속도계의 존재에 의존하는 몇 가지 기본 기능입니다. 최근 몇 년 동안,가전 제품 간의 응용 프로그램은 이제 개인 노트북으로 확장됩니다.

사용 중인 센서

실제 사용은 이러한 센서의 차이점을 가장 잘 보여줍니다. 가속도계는 가속도를 결정하는 데 사용되지만 3 축 가속도계는 지구 표면에 대한 플랫폼의 방향을 식별 할 수 있습니다. 그러나 일단 그 플랫폼이 움직이기 시작하면 그 판독 값은 해석하기가 더 복잡해집니다. 예를 들어,자유 낙하,가속도계는 제로 가속도를 표시합니다. 한 차례에 대해 60 도 각도의 뱅크를 수행하는 항공기에서 3 축 가속도계는 기울기를 완전히 무시하고 2 그램 수직 가속도를 등록합니다. 궁극적으로,가속도계는 제대로 지향 항공기를 유지하는 데 도움이 단독으로 사용할 수 없습니다.

가속도계는 대신 다양한 소비자 전자 품목에 있는 사용을 찾아냅니다. 예를 들어,최초의 스마트 폰 중 그것의 사용은 유선에 따라,나침반 응용 프로그램과 같은 기능의 도입과 취소 흔들 애플의 아이폰 3 세대이었다 확인합니다.

자이로 스코프는 항공기 롤 축을 중심으로 회전 속도를 나타내는 데 사용됩니다. 항공기가 굴러 가면서 자이로 스코프는 플랫폼이 수평을 이룰 때까지 0 이 아닌 값을 측정하여”아래”의 방향을 나타 내기 위해 0 값을 읽습니다.”자이로 스코프를 읽는 가장 좋은 예는 일반적인 항공기의 고도 표시기입니다. 그것은 반으로 나누어 화면 원형 디스플레이로 표시됩니다,상단 절반은 하늘을 나타 내기 위해 색상에 파란색되고,바닥은 땅을 나타 내기 위해 빨간색된다. 회전을위한 항공기 은행으로,디스플레이의 방향은 지상의 실제 방향을 설명하기 위해 은행으로 이동합니다.

각 장치의 의도 된 사용은 궁극적으로 사용되는 각 플랫폼에서의 실용성에 영향을 미친다. 많은 장치가 두 센서의 존재로부터 이익을 얻지만 많은 장치가 하나의 사용에 의존합니다. 수집해야 할 정보 유형(가속 또는 방향)에 따라 각 장치는 다른 결과를 제공합니다.

알리 브래드 포드에 의해 추가보고,라이브 과학 기여.

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