Gyroscope: lahat ng kailangan mong malaman

Modyul ng gyroscope

Maraming mga elektronikong proyekto ang nangangailangan ng isang elemento ng pamamahala, at nangyayari iyon sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang gyro o gyroscope. Ang elementong ito ay makakakita rin ng mga paggalaw o pagliko ng aparato, at makakatulong na makabuo ng isang reaksyon laban sa kilusang ito. Halimbawa, kung ito ay isang utos, maaari itong paikutin sa direksyon na nais ng gumagamit na kontrolin ang isang elemento o isang video game.

ang mga aplikasyon ng isang gyroscope, tulad ng naiisip mong maraming, tulad ng isa na isinama ng mga smartphone upang malaman kung kailan naikot ang screen at magsagawa ng pagkilos na kontrol sa operating system, upang mahawakan ang mga sasakyan o character ng video game, atbp. Isinasama din ito sa ilang mga laptop upang matukoy na ang kagamitan ay nahulog at sa gayon ay maaring patayin ang hard disk (HDD) sa oras upang maiwasan ang ulo na maabot ang umiikot na disk at masira, atbp.

Maaari rin silang magamit mga sistema ng patnubay, upang malaman kung saan pupunta ang isang aparato. Nagsisilbi ito kapwa para sa mga autonomous na robot, at iba pang mga system na kailangang ma-orient nang maayos nang walang interbensyon o sa pamamagitan ng interbensyon ng gumagamit. Ang mga drone ay mayroon ding ganitong uri ng mga elemento na naka-install, at kahit na virtual reality na baso, pinalaki o halo-halong katotohanan, upang maiakma ang imahe na nakikita ayon sa paggalaw ng gumagamit ...

Gayundin sa industriya ng militar Nagkaroon ito ng maraming mga application, tulad ng magagawang gabayan ang mga unang rocket at missile na maaaring ma-orient sa isang target sa isang mas mahusay na paraan salamat sa mga gyroscope na ito. Bilang karagdagan, ito, kasama ang mga modernong satellite system tulad ng GPS, ay maaaring magkaroon ng napakataas na katumpakan.

Tulad ng nakikita mo, ang mga application ay marami, at tiyak na ikaw, bilang isang tagagawa, ay may higit sa iyong ulo para sa iyong hinaharap na proyekto sa DIY ...

Isang maliit na kasaysayan

Epekto ng gyroscope

El pakiramdam ng oryentasyon kinakailangan ito ng maraming taon, lalo na sa pag-navigate. Ang mga unang sistema ay batay sa isang umiikot na tuktok, tulad ng noong ika-XNUMX siglo ng British John Serson. Sa pamamagitan nito sinubukan niyang magbigay ng isa pang paggamit sa umiikot na tuktok upang matagpuan ang abot-tanaw sa matataas na dagat kapag nabawasan o null ang kakayahang makita.

Unti-unti ang mga aparato ng oryentasyon ay umuusbong hanggang sa unang gyroscope na tulad ng hindi ay umakyat sa 1852, sa imbensyon ni Foucault. Lumitaw ito bilang produkto ng isang eksperimento upang maipakita ang pag-ikot ng Earth. Isang elemento na may palawit na maaaring ipakita na lumiliko sa isang simpleng paraan.

Unti-unti, ang mga aparatong mekanikal ay umunlad sa paglaganap ng mga industriya ng aeronautical at militar para sa mga torpedo at missile. Kinakailangan na bigyang-diin sa puntong ito ang Sperry Corp gyro, para sa industriya ng militar at iyon ang naging isa sa mga unang direksyong at modernong konsepto.

Pagkatapos nito, sisimulan nilang pinuhin, bawasan ang laki, dagdagan sa mga tuntunin ng katumpakan hanggang maabot nila ang kasalukuyang mga system electronic at miniaturized salamat sa mga teknolohiya tulad ng MEMS. Mula dito nakita na natin ang isang bagay sa MPU6050 na item mula sa blog na ito

Paano gumagana ang isang gyroscope?

MEMS gyroscope

Ang gyroscope o gyroscope ay batay sa epekto ng gyroscope. Ito ay isang hindi pangkaraniwang bagay na nangyayari kapag ang isang aparato na nabuo ng isang disk na naka-mount sa isang pahalang na axis, kung saan malayang umiikot ang disk sa mataas na bilis. Kung ang isang tagamasid ay nagpapanatili ng axis ng background gamit ang kaliwang kamay at ang axis ng harap na may kanan, kapag ibinaba ang kanang kamay at itaas ang kaliwa, madarama niya ang isang napaka kakaibang pag-uugali.

Ang mararamdaman ng tagamasid ay iyon tinutulak ng gyroscope ang iyong kanang kamay at hinila ang iyong kaliwang kamay. Ito ang kilala bilang gyroscope effect. Hindi ko alam kung mayroon ka bang hinawak sa iyong kamay ng isang mechanical hard disk (HDD) na may mataas na bilis ng pag-ikot (7200 RPM), kapag ito ay nasa operasyon, ngunit tiyak na mapapansin mo na mayroon itong ilang pagkawalang-kilos kapag inilipat mo ito, isang bagay tulad nito ang kausap ko sa iyo dito ...

Sa gayon, ang kababalaghang ito ay ginagamit ng maginoo gyroscope upang malaman kung kailan nangyayari ang isang kilusan. Kahit na ang kasalukuyang naka-embed na mga aparatong microelectronic Sa mga pang-teknolohikal na aparato, na tinukoy sa artikulong ito, ang mga ito ay sopistikadong elemento na nakakakuha ng angular na pag-aalis bawat yunit ng oras o kung gaano kabilis ang isang katawan na umiikot sa axis nito, gamit ang ibang epekto.

Nakakuha sila ng napakahusay na mga precision salamat sa Ang MEMS na may kilalang epekto ay mukhang Coriolis. Sa kasong ito, natuklasan ito ng Pranses na Gaspard-Gustave Coriolis noong 1836. Ang epekto ay sinusunod sa isang umiikot na frame ng sanggunian kapag ang isang katawan ay gumalaw patungkol sa nasabing sanggunian na frame. Binubuo ito ng isang kamag-anak na pagbilis ng katawan sa nasabing sistema ng pag-ikot. Ang nasabing pagpabilis ay palaging magiging patayo sa axis ng pag-ikot ng system at sa bilis ng katawan.

Ang bagay sa kasong ito ay sumasailalim ng isang pagbilis mula sa pananaw ng umiikot na tagamasid, na parang may isang hindi makatotohanang puwersa sa bagay na nagpapabilis dito. Ito ay isang puwersa ng Coriolis ng hindi nakapag-iisa o hindi kathang-isip na uri, salamat kung saan ito maaaring maging sukatin angular na tulin, pagsasama ng angular na tulin na may paggalang sa oras, ang angular na pag-aalis, o simpleng alam kung ang isang bagay ay lumipat ...

Partikular, sa isang Sensor ng uri ng MEMS, mayroon kang isang maliit na maliit na tilad sa loob na kung saan ay naipatupad ng isang gyroscope na may sukat mula 1 hanggang 100 micrometers, iyon ay, kahit na mas maliit kaysa sa isang buhok ng tao. Sapat ang aparatong ito upang kapag pinaikot ito, ang isang maliit na masa ng resonance ay gumagalaw kasama ang mga pagbabago sa anggular na tulin, sa gayon ay gumagawa ng napakababang kasalukuyang mga signal ng elektrisidad na mababasa at mabibigyan ng kahulugan ng control circuitry.

Mga katangian na dapat mong obserbahan sa isang gyroscope

chip ng gyroscope

Ang ilan sa mga katangian na dapat mong isaalang-alang pagdating sa pumili ng gym para sa iyong proyekto eson:

  • Rango: maximum na anggular na tulin na magagawa nitong sukatin ay hindi dapat lumagpas sa maximum na saklaw ng gyroscope na iyong pinili. Gayunpaman, dapat ka ring magkaroon ng pinakamahusay na posibleng pagkasensitibo, at nakamit ito sa pamamagitan ng paggawa ng mas mataas na antas ng gyro na hindi mas mataas kaysa sa kailangan mo.
  • Interface: Hindi ito labis na problema, dahil 95% ng mga gyroscope sa merkado ay may analog output, bagaman mayroong ilang mga digital interface ng uri ng SPI o I2C bus.
  • Bilang ng mga axle: tulad ng sa mga accelerometers, ito ay isang bagay na napakahalaga. Kadalasan wala silang maraming mga palakol na magagamit tulad ng sa kaso ng mga accelerometers, ngunit mas mas mahusay. Sa panahong ito ang ilang 3-axes ay nagsimulang lumitaw, na kung saan ay isang napakahusay na bagay. Ngunit ang karamihan sa mga modelo ay may 1 o 2 axes, na dapat ay sapat para sa karamihan ng mga proyekto. Sa mga 3 axis, dapat mong kumunsulta sa impormasyon ng modelo upang malaman kung aling axis ang sumusukat sa pagliko, dahil ang iba pang dalawa ay maaari ring masukat ang pitch at pagulong ng isang bagay, habang ang isa pa ay sumusukat sa pitch at yaw.
  • Pagkonsumo: isa pa sa mga mahahalagang katangian, dahil kung ang iyong proyekto ay nakasalalay sa isang baterya o cell dapat kang pumili ng isa na kumokonsumo ng kaunting enerhiya. Sa pangkalahatan ito ay hindi labis, ang average na pagkonsumo ay karaniwang sa paligid ng 100 micro amps. Ang ilang mga mas advanced na ay magkakaroon ng isang kapangyarihan na suspindihin ang function kapag hindi ginagamit.
  • Kasama sa mga extra: ang ilan ay maaaring may ilang mga karagdagang, tulad ng mga sensor ng accelerometer, mga metro ng temperatura, atbp., sa parehong module.

Gayundin, kung bumili ka modulesMagkakaroon sila ng maliit na tilad at isang PCB na may ilang mga extra na magpapadali sa kanilang pagsasama sa Arduino, halimbawa, pagbibigay ng koneksyon at mga power pin, atbp.

Gyros maaari kang bumili

Mayroong ilang gyros maaari kang bumili bilang MPU6050 na may kasamang accelerometer din. Inilarawan namin ito sa isa pang artikulo, ngunit bukod doon, may iba pa na madali mong maisasama sa iyong mga elektronikong proyekto kasama ang Arduino.

  • Maaari kang bumili ng isang gyro tulad ng ST Microelectronics LPY503AL. Ito ay isa sa pinakatanyag, at maaari mong basahin ang datasheet nito dito.
  • Maaari mo ring gamitin ang inertial sensor bilang ang Walang nahanap na mga produkto,Walang nahanap na mga produkto e Walang nahanap na mga produkto, bilang karagdagan sa MPU6050 ...

Ang koneksyon at pagsasama nito sa Arduino ay depende sa bawat modelo at tagagawa. Ngunit hindi ito kumplikado. Maaari mong suriin ang kanilang mga datasheet at pinout upang malaman kung paano pamahalaan ang mga ito. Ang tanong ay upang malaman kung paano sila gumagana upang malaman kung paano makalkula ang angular na pag-aalis at ang iyong code sa Arduino IDE ay binibigyang kahulugan ito at bumubuo ng isang aksyon nang naaayon ...


Ang nilalaman ng artikulo ay sumusunod sa aming mga prinsipyo ng etika ng editoryal. Upang mag-ulat ng isang pag-click sa error dito.

Maging una sa komento

Iwanan ang iyong puna

Ang iyong email address ay hindi nai-publish.

*

*

  1. Responsable para sa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Layunin ng data: Kontrolin ang SPAM, pamamahala ng komento.
  3. Legitimation: Ang iyong pahintulot
  4. Komunikasyon ng data: Ang data ay hindi maiparating sa mga third party maliban sa ligal na obligasyon.
  5. Imbakan ng data: Ang database na naka-host ng Occentus Networks (EU)
  6. Mga Karapatan: Sa anumang oras maaari mong limitahan, mabawi at tanggalin ang iyong impormasyon.

Pagsubok sa EnglishSubukan ang Catalanpagsusulit sa Espanyol