التسارع مقابل الجيروسكوب
مقياس التسارع والجيروسكوب هما جهازان لاستشعار الحركة يستخدمان بشكل شائع في المعدات التكنولوجية الحديثة. تعتمد عملياتهم على مفهوم القصور الذاتي ، وهو إحجام الجماهير عن تغيير حالة حركتها ، ومن ثم تسمى وحدات القياس بالقصور الذاتي في التطبيقات الهندسية.
مقياس التسارع ، كما يوحي الاسم ، يستخدم لقياس التسارع الخطي ، وتستخدم الجيروسكوبات لقياس معلمات الحركة الدورانية المختلفة. من خلال الجمع بين المعلومات التي تم الحصول عليها من الجهازين ، يمكن حساب حركة كائن في الفضاء ثلاثي الأبعاد وإسقاطها بدرجة عالية من الدقة.
المزيد حول مقياس التسارع
مقياس التسارع هو جهاز يستخدم لقياس التسارع المناسب ؛ أي التسارع المادي الذي يمر به جسم ما. لا يقيس بالضرورة معدل تغير السرعة في ذلك الإطار ، ولكن التسارع الذي يختبره الجسم أو الإطار. يعرض مقياس التسارع تسارعًا قدره 9.83 مللي ثانية على الأرض ، وصفرًا في السقوط الحر والفضاء ، عند الراحة. ببساطة ، مقياس التسارع يقيس تسارع القوة الجاذبية للكائن أو الإطار.
بشكل عام ، هيكل مقياس التسارع له كتلة متصلة بنابض (أو اثنين). يعطي استطالة الزنبرك تحت القوة المؤثرة على الكتلة مقياسًا للتسارع المناسب الذي يعمل على النظام أو الإطار. يتم تحويل حجم الاستطالة إلى إشارة كهربائية بواسطة آلية كهرضغطية.
مقاييس التسارع تقيس قوة التسارع المؤثرة على الجسم وتقيس التسارع الخطي فقط. لا يمكن أن يوفر قياسات دقيقة حول الحركة الدورانية للجسم ، ولكن يمكنه توفير معلومات حول الاتجاه الزاوي للمنصة من خلال إمالة ناقل الجاذبية.
لمقاييس التسارع تطبيقات في أي مجال تقريبًا يتطلب حركة آلة في مساحة ثلاثية الأبعاد ليتم قياسها وفي قياسات الجاذبية. يستخدم نظام الملاحة بالقصور الذاتي ، وهو جزء أساسي من نظام الملاحة للطائرات والصواريخ ، مقاييس تسارع عالية الدقة ، كما تستخدمها الأجهزة المحمولة الحديثة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. في الآلات الثقيلة ، تستخدم مقاييس التسارع لمراقبة الاهتزازات. أجهزة قياس التسارع لها حضور كبير في مجالات الهندسة والطب وأنظمة النقل والإلكترونيات الاستهلاكية.
المزيد عن الجيروسكوب
الجيروسكوب هو جهاز لقياس اتجاه المنصة ويعمل على أساس مبدأ الحفاظ على الزخم الزاوي. مبدأ الحفاظ على حالات الزخم الزاوي ، عندما يحاول جسم دوار تغيير محوره ، يُظهر الجسم ممانعة للتغيير ، للحفاظ على زخمه الزاوي.
بشكل عام ، الجيروسكوبات الميكانيكية لها كتلة دوارة (عادة قرص) متصلة بحامل بواسطة قضيب يعمل كمحور.تدور الكتلة باستمرار ، وعندما يحدث تغيير في اتجاه المنصة ، في أي من الأبعاد الثلاثة ، فإنها تظل في موضعها الأصلي لفترة من الوقت. من قياس التغيرات في موضع إطار الجيروسكوب بالنسبة لمحور الدوران ، يمكن الحصول على معلومات حول تغيير الاتجاه الزاوي.
بدمج هذه المعلومات مع مقاييس التسارع ، يمكن إنشاء صورة دقيقة لموضع الإطار (أو الكائن) في مساحة ثلاثية الأبعاد.
مثل مقاييس التسارع ، تعد الجيروسكوبات أيضًا مكونًا رئيسيًا لأنظمة الملاحة وأي مجال هندسي يتعلق بمراقبة الحركة. في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية الحديثة ، وخاصة الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، يتم استخدام كل من مقاييس التسارع والجيروسكوبات للحفاظ على الاتجاه ، والحفاظ على الشاشة دائمًا في الاتجاه الصحيح. ومع ذلك ، تختلف مقاييس التسارع والجيروسكوبات في الهيكل.
ما الفرق بين مقياس التسارع والجيروسكوب؟
• يقيس مقياس التسارع التسارع الخطي المناسب مثل قوة الجاذبية.
• بينما تقيس الجيروسكوبات التغير في الاتجاه باستخدام تباين الخصائص الزاوية مثل الإزاحة الزاوية والسرعة الزاوية.
