muitos dispositivos sensoriais diferentes são usados para determinar a posição e orientação de um objeto. Os sensores mais comuns são o giroscópio e o acelerômetro. Embora semelhantes em propósito, eles medem coisas diferentes. Quando combinados em um único dispositivo, eles podem criar um poderoso conjunto de informações.O que é um giroscópio?Um giroscópio é um dispositivo que usa a gravidade da terra para ajudar a determinar a orientação. Seu design consiste em um disco de rotação livre chamado rotor, montado em um eixo giratório no centro de uma roda maior e mais estável. À medida que o eixo gira, o rotor permanece estacionário para indicar a atração gravitacional central e, portanto, qual caminho está “para baixo.”

“um tipo típico de giroscópio é feito suspendendo um rotor relativamente maciço dentro de três anéis chamados cardan”, de acordo com um guia de estudo da Georgia State University. “A montagem de cada um desses rotores em superfícies de rolamentos de alta qualidade garante que muito pouco torque possa ser exercido no rotor interno.Os giroscópios foram inventados e nomeados no século XIX pelo físico francês Jean-Bernard-Léon Foucault. Foi apenas em 1908 que o inventor alemão H. Anschütz-Kaempfe desenvolveu o primeiro gyrocompass viável, de acordo com a Enciclopédia Britannica. Foi criado para ser usado em um submersível. Então, em 1909, foi usado para criar o primeiro piloto automático. O que é um acelerómetro?

um acelerómetro é um dispositivo compacto concebido para medir a aceleração não gravitacional. Quando o objeto em que está integrado vai de um impasse a qualquer velocidade, o acelerômetro é projetado para responder às vibrações associadas a esse movimento. Ele usa cristais microscópicos que vão sob estresse quando as vibrações ocorrem, e a partir desse estresse uma tensão é gerada para criar uma leitura em qualquer aceleração. Os acelerómetros são componentes importantes para os dispositivos que acompanham a fitness e outras medições no auto-movimento quantificado.O primeiro acelerômetro foi chamado de máquina Atwood e foi inventado pelo físico Inglês George Atwood em 1783, de acordo com o livro “practical MEMS”, de Ville Kaajakari.

usos de um giroscópio ou acelerômetro

a principal diferença entre os dois dispositivos é simples: pode-se sentir a rotação, enquanto o outro não. De certa forma, o acelerômetro pode medir a orientação de um item estacionário em relação à superfície da Terra. Ao acelerar em uma direção particular, o acelerômetro é incapaz de distinguir entre isso e a aceleração fornecida através da atração gravitacional da Terra. Se você considerar este handicap quando usado em uma aeronave, o acelerômetro rapidamente perde grande parte de seu apelo.

o giroscópio mantém o seu nível de eficácia, sendo capaz de medir a taxa de rotação em torno de um eixo específico. Ao medir a velocidade de rotação em torno do eixo de rolamento de uma aeronave, Ela identifica um valor real até que o objeto estabilize. Usando os princípios chave do momento angular, o giroscópio ajuda a indicar orientação. Em comparação, o acelerómetro mede a aceleração linear com base na vibração.

o acelerômetro típico de dois eixos dá aos usuários uma direção de gravidade em uma aeronave, smartphone, carro ou outro dispositivo. Em comparação, um giroscópio destina-se a determinar uma posição angular baseada no princípio da rigidez do espaço. As aplicações de cada dispositivo variam drasticamente, apesar de sua finalidade similar. Um giroscópio, por exemplo, é usado na navegação em veículos aéreos não tripulados, bússolas e grandes barcos, em última análise ajudando com a estabilidade na navegação. Os acelerómetros são igualmente utilizados e podem ser encontrados em engenharia, máquinas, monitorização de hardware, construção e monitorização estrutural, navegação, transporte e até electrónica de consumo.

a aparição do acelerômetro no mercado de Eletrônica de consumo, com a introdução de dispositivos tão difundidos como o iPhone usando-o para o aplicativo compass embutido, facilitou sua popularidade geral em todas as avenidas de software. Determinar a orientação da tela, agir como uma bússola e desfazer ações, simplesmente sacudindo o smartphone são algumas funções básicas que dependem da presença de um acelerômetro. Nos últimos anos, sua aplicação entre a eletrônica de consumo se estende agora aos laptops pessoais.

sensores em uso

o uso do mundo Real ilustra melhor as diferenças entre esses sensores. Os acelerômetros são usados para determinar a aceleração, embora um acelerômetro de três eixos possa identificar a orientação de uma plataforma em relação à superfície da Terra. No entanto, uma vez que essa plataforma começa a se mover, suas leituras se tornam mais complicadas de interpretar. Por exemplo, em uma queda livre, o acelerômetro mostraria aceleração zero. Em uma aeronave executando um ângulo de 60 graus de banco para uma volta, um acelerômetro de três eixos registraria uma aceleração vertical de 2 G, ignorando a inclinação inteiramente. Em última análise, Um acelerómetro não pode ser usado sozinho para ajudar a manter as aeronaves devidamente orientadas.

os acelerómetros podem ser utilizados numa variedade de artigos electrónicos de consumo. Por exemplo, entre os primeiros smartphones a fazer uso dele foi o iPhone 3GS da Apple com a introdução de recursos como o aplicativo compass e shake to desfazer, de acordo com Wired.

um giroscópio seria usado em uma aeronave para ajudar a indicar a taxa de rotação em torno do eixo de rotação da aeronave. Como uma aeronave rola, o giroscópio irá medir valores não-zero até que a plataforma nivele para fora, então ele iria ler um valor zero para indicar a direção de “para baixo”.”O melhor exemplo de leitura de um giroscópio é o do indicador de altitude em aeronaves típicas. É representado por uma tela circular com a tela dividida ao meio, a metade superior sendo azul em cor para indicar o céu, e a parte inferior sendo vermelha para indicar o chão. Como bancos de aeronaves para uma curva, a orientação da tela mudará com o banco para contabilizar a direção real do solo.

o uso pretendido de cada dispositivo influencia sua praticidade em cada plataforma usada. Muitos dispositivos se beneficiam da presença de ambos os sensores, embora muitos dependam do uso de apenas um. Dependendo do tipo de informação que você precisa coletar — aceleração ou orientação — cada dispositivo fornecerá resultados diferentes.

reportagem adicional de Alina Bradford, colaboradora da Live Science.

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