Գիրոսկոպ. Ամեն ինչ, որ դուք պետք է իմանաք

Գիրոսկոպի մոդուլ

Շատ էլեկտրոնային նախագծեր կառավարման տարրի կարիք ունեն, և դա տեղի է ունենում ունենալով ա գիրոսկոպ կամ գիրոսկոպ, Այս տարրը կարող է նաև հայտնաբերել սարքի շարժումները կամ շրջադարձերը և օգնել այդ շարժման դեմ արձագանք առաջացնել: Օրինակ, եթե դա հրաման է, այն կարող է պտտվել այն ուղղությամբ, որով օգտվողը ցանկանում է վերահսկել տարր կամ տեսախաղ:

որ գիրոսկոպի կիրառություններ, ինչպես պատկերացնում եք, կան շատերը, ինչպիսիք են սմարթֆոնների ինտեգրվածը, որպեսզի կարողանան իմանալ, թե երբ է էկրանը պտտվել և ինչ-որ վերահսկողական գործողություն կատարել օպերացիոն համակարգում, կարգավորել մեքենաներ կամ վիդեոխաղերի նիշեր և այլն: Այն նաև ներկառուցված է որոշ դյուրակիր համակարգիչների մեջ ՝ որոշելու համար, որ սարքավորումը վայր է ընկել, և այդպիսով հնարավոր լինի ժամանակին անջատել կոշտ սկավառակը (HDD) ՝ կանխելու համար գլխի պտտվող սկավառակի հարվածը և կոտրումը և այլն:

Դրանք նույնպես կարող են սովորել ուղղորդման համակարգեր, իմանալու համար, թե ուր է գնում սարքը: Սա ծառայում է ինչպես ինքնավար ռոբոտների, այնպես էլ այլ համակարգերի, որոնք պետք է ճիշտ կողմնորոշվեն առանց միջամտության կամ օգտագործողի միջամտության: Անօդաչու սարքերում տեղադրված են նաև այս տիպի տարրեր, և նույնիսկ վիրտուալ իրականության ակնոցներ ՝ լրացված կամ խառը իրականություն, որպեսզի կարողանան հարմարեցնել այն պատկերը, որը երեւում է ըստ օգտագործողի շարժման ...

Նաև ռազմական արդյունաբերություն Այն ունեցել է բազմաթիվ ծրագրեր, ինչպիսիք են `կարող է լինել առաջին հրթիռներն ու հրթիռները ուղղորդելը, որոնք կարող են ավելի լավ կողմնորոշվել դեպի թիրախ` այս գիրոսկոպների շնորհիվ: Բացի այդ, սա, ինչպես նաև ժամանակակից արբանյակային համակարգերը, ինչպիսիք են GPS- ը, կարող են ունենալ շատ բարձր ճշգրտություն:

Ինչպես տեսնում ես, դիմումները շատ են, և, անկասկած, դուք, որպես արտադրող, ձեր գլխում ավելին ունեք ձեր ապագա DIY նախագծի համար ...

Մի քիչ պատմություն

Գիրոսկոպի էֆեկտ

El կողմնորոշման զգացում դա անհրաժեշտ էր երկար տարիներ, հատկապես նավարկության հետ կապված: Առաջին համակարգերը հիմնված էին պտտվող գագաթի վրա, ինչպես XNUMX-րդ դարի այն բրիտանացի Johnոն Սերսոնը: Դրանով նա փորձեց պտտվող գագաթին մեկ այլ գործածություն տալ, որպեսզի կարողանա հորիզոնը տեղակայել բաց ծովում, երբ տեսանելիությունը նվազում էր կամ զրոյացնում:

Կամաց-կամաց կողմնորոշիչ սարքերը զարգանում էին մինչև առաջին գիրոսկոպը, որպես այդպիսին `ոչ կբարձրանար մինչեւ 1852 թվականը, Ֆուկոյի գյուտով: Այն ի հայտ եկավ որպես Երկրի ռոտացիան ցույց տալու փորձի արդյունք: Elementոճանակով մի տարր, որը կարող է պարզ դարձնել այդ շրջադարձը:

Քիչ-քիչ մեխանիկական սարքերը զարգացան տորպեդոների և հրթիռների ավիացիոն և ռազմական արդյունաբերության տարածման հետ միասին: Այս իմաստով անհրաժեշտ է ընդգծել Sperry Corp- ի գիրո, ռազմական արդյունաբերության համար, և դա դարձավ առաջին ուղղորդող և ժամանակակից հասկացություններից մեկը:

Դրանից հետո նրանք կսկսեին կատարելագործել, փոքրացնել չափերը, ճշգրտության տեսակետից ավելացնել այնքան ժամանակ, քանի դեռ չեն հասել ներկայիս համակարգերին էլեկտրոնային և մանրանկարչություն ՝ շնորհիվ այնպիսի տեխնոլոգիաների, ինչպիսիք են MEMS- ը, Դրանից մենք արդեն ինչ-որ բան տեսանք MPU6050 հատ այս բլոգից:

Ինչպե՞ս է աշխատում գիրոսկոպը:

MEMS գիրոսկոպ

Գիրոսկոպը կամ գիրոսկոպը հիմնված է գիրոսկոպի էֆեկտ, Սա երեւույթ է, որը տեղի է ունենում այն ​​ժամանակ, երբ հորիզոնական առանցքի վրա տեղադրված սկավառակի միջոցով կազմված սարքը, որի շուրջ սկավառակը ազատորեն պտտվում է մեծ արագությամբ: Եթե ​​դիտորդը ձախ ձեռքով պահպանում է ֆոնի առանցքը, իսկ աջով ՝ ճակատի առանցքը, աջ ձեռքն իջեցնելիս և ձախը բարձրացնելիս ՝ նա կզգա իրեն շատ յուրօրինակ պահվածք:

Դիտորդը կզգա դա գիրոսկոպը հրում է ձեր աջ ձեռքը և քաշում ձեր ձախ ձեռքը, Սա այն է, ինչը հայտնի է որպես գիրոսկոպի էֆեկտ: Ես չգիտեմ `երբևէ ձեր ձեռքում պահե՞լ եք մեխանիկական կոշտ սկավառակ (HDD) բարձր ռոտացիայի արագությամբ (7200 RPM), երբ այն գործում է, բայց հաստատ կտեսնեք, որ այն տեղափոխելիս որոշակի իներցիա կա, ինչ-որ բան այսպես, սա այն է, ինչ ես խոսում եմ ձեզ հետ այստեղ ...

Դե, այս ֆենոմենը օգտագործում են սովորական գիրոսկոպները, որպեսզի կարողանան իմանալ, թե երբ է տեղի ունենում շարժում: Չնայած ընթացիկ ներդրված միկրոէլեկտրոնային սարքեր Սույն հոդվածում նշված տեխնոլոգիական սարքերում դրանք բարդ տարրեր են, որոնք գրավում են ժամանակի միավորի անկյունային տեղաշարժը կամ որքան արագ է մարմինը պտտվում իր առանցքի շուրջ `օգտագործելով այլ էֆեկտ:

Նրանք շատ լավ ճշգրտություններ են ստանում շնորհիվ Հայտնի էֆեկտով MEMS- ը կարծես Կորիոլիս է, Այս դեպքում այն ​​հայտնաբերվել է ֆրանսիացի Գասպարդ-Գուստավ Կորիոլիսի կողմից 1836 թ.-ին: Արդյունքը նկատվում է պտտվող տեղեկատու շրջանակում, երբ մարմինը շարժվում է նշված տեղեկատու շրջանակի նկատմամբ: Այն բաղկացած է մարմնի հարաբերական արագացումից `նշված պտտման համակարգում: Ասված արագացումը միշտ ուղղահայաց կլինի համակարգի ռոտացիայի առանցքին և մարմնի արագությանը:

Օբյեկտն այս դեպքում ենթարկվում է արագացման պտտվող դիտորդի տեսանկյունից, կարծես օբյեկտի վրա լինի այն արագացնող անիրական ուժ: Դա իներցիոն կամ շինծու տիպի Կորիոլիսի ուժ է, որի շնորհիվ կարող է լինել չափել անկյունային արագությունը, ինտեգրվելով անկյունային արագությունը ժամանակի, անկյունային տեղաշարժի կամ պարզապես իմանալով, թե արդյոք օբյեկտը տեղափոխվել է ...

Մասնավորապես, ա MEMS տեսակի սենսոր, ներսում դուք ունեք մի փոքրիկ չիպ, որի ընթացքում իրականացվել է 1-100 միկրոն չափսերով գիրոսկոպ, այսինքն ՝ նույնիսկ փոքր, քան մարդու մազերը: Այս սարքը բավարար է այնպես, որ երբ այն պտտվում է, փոքր ռեզոնանսային զանգվածը շարժվում է անկյունային արագության փոփոխությամբ, իր հերթին արտադրում է շատ ցածր ընթացիկ էլեկտրական ազդանշաններ, որոնք կկարդան և մեկնաբանվեն կառավարման շղթաների կողմից:

Բնութագրերը, որոնք դուք պետք է դիտարկեք գիրոսկոպում

գիրոսկոպի չիպ

Որոշ բնութագրեր, որոնք պետք է հաշվի առնել, երբ գործը հասնում է ընտրել գիո ձեր ծրագրի համար eson:

  • Rango. անկյունային առավելագույն արագությունը, որը այն կկարողանա չափել, չպետք է գերազանցի ձեր կողմից ընտրված գիրոսկոպի առավելագույն սահմանը: Այնուամենայնիվ, դուք նույնպես պետք է ունենաք հնարավոր լավագույն զգայունությունը, և դա հասնում է այն բանին, որ գիրոյի տիրույթը դարձնեք ոչ այնքան բարձր, քան ձեզ անհրաժեշտ է:
  • ԻնտերֆեյսԴա չափազանց մեծ խնդիր չէ, քանի որ շուկայում գտնվող գիրոսկոպների 95% -ն ունի անալոգային ելք, չնայած դրանցից մի քանիսը կան SPI տիպի կամ I2C ավտոբուսի թվային ինտերֆեյսով:
  • Առանցքների քանակը: ինչպես արագացուցիչների դեպքում, դա շատ կարևոր բան է: Սովորաբար դրանք այնքան շատ առանցքներ չունեն, որքան արագացուցիչների դեպքում, բայց որքան շատ, այնքան լավ: Մեր օրերում սկսել են հայտնվել 3 առանցքներ, ինչը շատ լավ բան է: Բայց շատ մոդելներ ունեն 1 կամ 2 առանցք, ինչը պետք է բավարար լինի նախագծերի մեծ մասի համար: 3 առանցքներում պետք է խորհրդակցել մոդելի տեղեկատվության հետ ՝ իմանալու համար, թե որ առանցքն է չափում շրջադարձը, քանի որ մյուս երկուսը կարող են նաև չափել առարկայի բարձրությունը և պտտումը, իսկ մյուսը չափում է բարձրությունը և հորանջելը:
  • Սպառումը. մեկ այլ կարևոր բնութագիր, քանի որ եթե ձեր նախագիծը կախված է մարտկոցից կամ բջիջից, ապա պետք է ընտրեք մեկը, որը քիչ էներգիա է սպառում: Ընդհանուր առմամբ դա չափազանց շատ չէ, միջին սպառումը սովորաբար կազմում է մոտ 100 միկրո amper: Որոշ ավելի առաջադեմներ կունենան հոսանքի դադարեցման գործառույթ, երբ դրանք չեն օգտագործվում:
  • Այլ գործառույթներոմանք կարող են ունենալ մի քանի մոդելներ, ինչպիսիք են արագացուցիչի սենսորները, ջերմաստիճանի հաշվիչները և այլն, նույն մոդուլի մեջ:

Բացի այդ, եթե գնում եք մոդուլներ, նրանք կունենան միկրոսխեմաներ և PCB որոշ հավելումներով, որոնք կնպաստեն նրանց ինտեգրմանը Arduino- ի հետ, օրինակ ՝ կապի և հոսանքի կապանքների տրամադրում և այլն:

Գիրոս կարող եք գնել

Կան մի քանիսը գիրոս, որը կարող եք գնել ինչպես MPU6050 որը ներառում է նաև արագացուցիչ. Մենք դա արդեն նկարագրել ենք մեկ այլ հոդվածում, բայց բացի դրանից, կան նաև ուրիշներ, որոնք Arduino- ի հետ միասին կարող եք հեշտությամբ ինտեգրվել ձեր էլեկտրոնային նախագծերին:

  • Դուք կարող եք գնել նմանատիպ գիրո ST Microelectronics LPY503AL, Դա ամենատարածվածներից մեկն է, և դրա տվյալների թերթիկը կարող եք կարդալ այստեղ.
  • Կարող եք նաև օգտագործել իներցիոն սենսոր ինչպես նաեւ Ոչ մի ապրանք չի գտնվել:,Ոչ մի ապրանք չի գտնվել: e Ոչ մի ապրանք չի գտնվել:, բացի MPU6050 ...

Դրա կապը և ինտեգրումը Arduino- ի հետ կախված կլինի յուրաքանչյուր մոդելի և արտադրողի կողմից: Բայց դա բարդ չէ: Դուք կարող եք ստուգել դրանց տվյալների շտեմարան և pinout իմանալ, թե ինչպես կառավարել դրանք: Հարցն այն է, իմանալ, թե ինչպես են նրանք աշխատում, որպեսզի իմանան, թե ինչպես կարելի է հաշվարկել անկյունային տեղաշարժը, և որ ձեր կոդը Arduino IDE- ում մեկնաբանում է այն և համապատասխանաբար գործողություն առաջացնում ...


Հոդվածի բովանդակությունը հավատարիմ է մեր սկզբունքներին խմբագրական էթիկա, Սխալի մասին հաղորդելու համար կտտացրեք այստեղ.

Եղիր առաջին մեկնաբանողը

Թողեք ձեր մեկնաբանությունը

Ձեր էլ. Փոստի հասցեն չի հրապարակվելու: Պահանջվող դաշտերը նշված են *

*

*

  1. Տվյալների համար պատասխանատու ՝ Միգել Անխել Գատոն
  2. Տվյալների նպատակը. Վերահսկել SPAM, մեկնաբանությունների կառավարում:
  3. Օրինականություն. Ձեր համաձայնությունը
  4. Տվյալների հաղորդագրություն. Տվյալները չեն փոխանցվի երրորդ անձանց, բացառությամբ իրավական պարտավորության:
  5. Տվյալների պահպանում. Տվյալների շտեմարան, որը հյուրընկալվում է Occentus Networks (EU) - ում
  6. Իրավունքներ. Timeանկացած պահի կարող եք սահմանափակել, վերականգնել և ջնջել ձեր տեղեկատվությունը: