Baie elektroniese projekte het 'n element van bestuur nodig, en dit gebeur deur 'n gyroscoop of gyroscoop. Hierdie element kan ook bewegings of draaie van die toestel opspoor, en help om reaksie teen hierdie beweging te genereer. As dit byvoorbeeld 'n opdrag is, kan dit draai in die rigting waarop die gebruiker 'n element of 'n videospeletjie wil beheer.
die toepassings van 'n gyroscoop, soos u kan dink, is daar baie, soos die een wat deur slimfone geïntegreer is, om te weet wanneer die skerm gedraai word en 'n mate van beheer op die bedryfstelsel kan uitvoer, om voertuie of karakters vir videospeletjies te hanteer, ens. Dit is ook in sommige skootrekenaars geïntegreer om vas te stel dat die toerusting laat val is en sodoende die hardeskyf (HDD) betyds kan afskakel om te verhoed dat die kop die draaiende skyf tref en breek, ens.
Dit kan ook gebruik word om leidingstelsels, om te weet waarheen 'n toestel gaan. Dit dien sowel vir outonome robotte as ander stelsels wat behoorlik georiënteer moet word sonder tussenkoms of deur die gebruiker. Drones het ook hierdie tipe elemente geïnstalleer, en selfs virtuele werklikheidsbrille, aangevulde of gemengde werklikheid, om die beeld wat gesien word, aan te pas volgens die beweging van die gebruiker ...
Ook in die militêre industrie Dit het baie toepassings gehad, soos om die eerste vuurpyle en missiele wat op 'n teiken georiënteer kan word, beter te kan lei danksy hierdie giroskope. Daarbenewens kan dit saam met moderne satellietstelsels soos GPS baie presies wees.
Soos jy kan sien, die toepassings is baieen jy, as vervaardiger, het meer in jou kop vir jou toekomstige selfdoenprojek ...
Index
'N bietjie geskiedenis
El gevoel van oriëntasie dit is al baie jare nodig, veral met navigasie. Die eerste stelsels was gebaseer op 'n draai-top, soos dié van die XNUMXde eeu deur die Britse John Serson. Daarmee het hy probeer om die draaibak nog 'n gebruik te gee om die horison in die oop see te kan opspoor wanneer die sig minder was.
Bietjie vir bietjie ontwikkel die oriëntasietoestelle tot die eerste gyroscoop as sodanig nr sou opgaan tot 1852, met Foucault se uitvinding. Dit het na vore gekom as die produk van 'n eksperiment om die rotasie van die aarde te demonstreer. 'N Element met 'n slinger wat die draai op 'n eenvoudige manier kan wys.
Bietjie vir bietjie het meganiese toestelle ontwikkel met die verspreiding van die lugvaart- en militêre nywerhede vir torpedo's en missiele. Dit is nodig om in hierdie sin die Sperry Corp gyro, vir die militêre industrie en dit het een van die eerste rigtinggewende en moderne konsepte geword.
Daarna sou hulle begin verfyn, verklein, groter word in terme van presisie totdat hulle die huidige stelsels bereik elektronies en geminiaturiseer danksy tegnologie soos MEMS. Hieruit het ons al iets gesien in die MPU6050 item van hierdie blog.
Hoe werk 'n gyroscoop?
Die gyroscoop of gyroscoop is gebaseer op die gyroscoop-effek. Dit is 'n verskynsel wat voorkom wanneer 'n toestel wat gevorm word deur 'n skyf wat op 'n horisontale as gemonteer is, waarteen die skyf vrylik teen hoë spoed draai. As 'n waarnemer die as van die agtergrond met die linkerhand en die vooras met die regterhand hou, sal hy 'n baie eienaardige gedrag voel as hy die regterhand laat sak en die linkerhand optel.
Wat die waarnemer sal voel, is dit die gyroscoop stoot jou regterhand en trek jou linkerhand. Dit is wat bekend staan as die gyroscoop-effek. Ek weet nie of u al ooit 'n meganiese hardeskyf (HDD) met 'n hoë rotasiesnelheid (7200 RPM) in u hand gehou het nie, maar u sal seker maak dat dit 'n mate van traagheid het as u dit beweeg, iets so praat ek hier met jou ...
Wel, hierdie verskynsel word deur konvensionele gyroskope gebruik om te weet wanneer 'n beweging plaasvind. Alhoewel die huidige ingebedde mikro-elektroniese toestelle In die tegnologiese toestelle, waarna in hierdie artikel verwys word, is dit gesofistikeerde elemente wat die hoekverplasing per tydseenheid vasvang of hoe vinnig 'n liggaam om sy as draai, met 'n ander effek.
Hulle kry baie goeie presies danksy die MEMS met 'n bekende effek lyk soos Coriolis. In hierdie geval is dit in 1836 deur die Fransman Gaspard-Gustave Coriolis ontdek. Die effek word waargeneem in 'n draaiende verwysingsraamwerk wanneer 'n liggaam in beweging is ten opsigte van die verwysingsraamwerk. Dit bestaan uit 'n relatiewe versnelling van die liggaam in genoemde stelsel van rotasie. Die versnelling sal altyd loodreg op die rotasie-as van die stelsel en op die snelheid van die liggaam wees.
Die voorwerp ondergaan in hierdie geval 'n versnelling vanuit die oogpunt van die roterende waarnemer, asof daar 'n onwerklike krag op die voorwerp is wat dit versnel. Dit is 'n Coriolis-krag van die traagheids- of fiktiewe tipe, waardeur dit kan wees meet hoeksnelheid, die integrasie van die hoeksnelheid met betrekking tot tyd, die hoekverplasing, of om bloot te weet of 'n voorwerp beweeg het ...
Spesifiek, in a MEMS tipe sensor, u het 'n klein tjippie binne waarin 'n gyroscoop geïmplementeer is met 'n grootte wat wissel van 1 tot 100 mikrometer, dit is selfs kleiner as 'n menslike hare. Hierdie toestel is voldoende sodat, wanneer dit gedraai word, 'n klein resonansiemassa beweeg met die veranderinge in die hoeksnelheid, wat weer 'n baie lae stroom elektriese seine lewer wat deur die beheerkring gelees en geïnterpreteer word.
Eienskappe wat u in 'n gyroscoop moet waarneem
Sommige van die eienskappe wat u in ag moet neem as dit kom by kies 'n gyro vir u projek eson:
- Rango: maksimum hoeksnelheid wat dit sal kan meet, mag nie die maksimum bereik van die gyroscoop oorskry nie. U moet egter ook die beste moontlike sensitiwiteit hê, en dit word bereik deur die gyro-reeks nie veel hoër te maak as wat u benodig nie.
- Voorkant: Dit is nie te veel van 'n probleem nie, aangesien 95% van die gyroskope op die mark analoog is, hoewel daar sommige met 'n digitale koppelvlak van die SPI-tipe of I2C-bus is.
- Aantal asse: soos in versnellingsmeters, is dit iets baie belangriks. Hulle het gewoonlik nie soveel asse beskikbaar as in die geval van versnellingsmeters nie, maar hoe meer hoe beter. Deesdae het sommige 3-asse begin verskyn, wat 'n baie goeie ding is. Maar die meeste modelle het 1 of 2 asse, wat vir die meeste projekte voldoende moet wees. In die drie-as-een, moet u die modelinligting raadpleeg om te weet watter as die draai meet, aangesien die ander twee ook die toonhoogte en rol van 'n voorwerp kan meet, terwyl 'n ander die toonhoogte en draai meet.
- Verbruik: nog een van die belangrike kenmerke, want as u projek van 'n battery of sel afhanklik is, moet u een kies wat min energie verbruik. Oor die algemeen is dit nie te veel nie; die gemiddelde verbruik is gewoonlik ongeveer 100 mikro-ampère. Sommige gevorderdes het 'n kragonderbrekingsfunksie as dit nie gebruik word nie.
- Extras: sommige het ekstra, soos versnellingsmetersensors, temperatuurmeters, ens. in dieselfde module.
Ook as u koop modules, hulle het die chip en 'n PCB met 'n paar ekstra's wat hul integrasie met Arduino sal vergemaklik, byvoorbeeld die verskaffing van verbindings- en kragpennetjies, ens.
Gyros wat jy kan koop
Verskeie gyros wat jy kan koop as MPU6050 wat ook versnellingsmeter insluit. Ons het dit al in 'n ander artikel beskryf, maar daarbenewens is daar ander wat u maklik saam met Arduino in u elektroniese projekte kan integreer.
- U kan 'n gyro soos die ST Microelectronics LPY503AL. Dit is een van die gewildste en u kan die gegewensblad hier lees.
- U kan ook die traagheidssensor as die Geen produkte gevind nie.,Geen produkte gevind nie. e Geen produkte gevind nie., benewens die MPU6050 ...
Die verbinding en integrasie daarvan met Arduino hang af van elke model en vervaardiger. Maar dit is nie ingewikkeld nie. U kan hulle nagaan gegewensblaaie en uitlê om te weet hoe om dit te bestuur. Die vraag is om te weet hoe hulle werk om die hoekverplasing te bereken en dat u kode in Arduino IDE dit interpreteer en 'n aksie daarvolgens genereer ...
Wees die eerste om te kommentaar lewer