Akselerometer VS Giroskop – Cara Membedakan Dua Sensor
Sensor gerak sangat penting di dunia teknologi dengan badai saat mendeteksi dan mengukur gerakan. Sensor termasuk akselerometer vs giroskop yang beroperasi melalui sistem mikroelektromekanis (MEMS).
Kabar baiknya adalah Anda akan menemukan banyak sekali sensor di pasaran. Namun, memilih perangkat terbaik mungkin sulit karena itu kami akan membahas perbedaan antara akselerometer dan giroskop VS hari ini.
Giroskop
(giroskop)
Definisi
Sensor giroskop adalah perangkat kompak yang menentukan orientasi atau perubahan rotasi dengan bantuan gravitasi bumi. Maka prinsip utamanya adalah menjaga momentum sudut.
Beberapa giroskop termasuk MEMS, giroskop elektronik dan mekanik, dll.
Prinsip kerja
Struktur giroskop terdiri dari rotor, gimbal (tiga cincin yang mengelilingi rotor), bingkai giroskop, dan sumbu putar.
Bagian dari giroskop
Biasanya, giroskop beroperasi melalui efek presesi dimana memutar sumbu putar memungkinkannya untuk melawan gravitasi. Dengan kata lain, itu akan secara instan menyesuaikan diri ke samping daripada jatuh karena gaya gravitasi.
Aplikasi
- Beberapa aplikasi giroskop meliputi;
- Elektron konsumen melalui giroskop MEMS seperti ponsel Android kelas atas dan menengah,
- Sistem panduan inersia melalui Unit Pengukuran Inersia (IMU),
- Stabilitas di kapal, sepeda motor, dan kendaraan,
- Stasiun luar angkasa, dan
(stasiun ruang angkasa orbit)
Akselerometer
Definisi
Accelerometer adalah perangkat elektromekanis yang mendeteksi dan mengukur percepatan non-gravitasi. Artinya, responsif terhadap getaran yang ditimbulkan oleh gerakan terhadap waktu.
Akselerometer PCB
Selanjutnya, mereka biasanya menentukan orientasi dan mendeteksi getaran, kecepatan, atau posisi.
Prinsip kerja
Akselerometer memiliki dua prinsip kerja yang berbeda, yaitu perubahan kapasitansi dan efek piezoelektrik.
Perubahan kapasitansi
Metode pertama menggunakan rumus untuk mencari percepatan. Jadi, Gaya =Massa × Percepatan. Oleh karena itu, percepatan akan menjadi Gaya / Massa sekarang dari objek.
Langkah-langkah dalam bekerja
- Pertama, ada dua pelat kapasitif.
- Kemudian, massa benda akan menekan salah satu pelat kapasitif dan menyebabkan perubahan kapasitansi. Dengan cara itu, Anda juga akan mengukur kekuatannya.
- Akhirnya, kami mengukur percepatan menggunakan nilai massa dan gaya yang diketahui.
Efek piezoelektrik
Langkah
- Akselerometer akan menghasilkan tegangan ketika ada getaran karena mengandung struktur kristal mikroskopis yang menghasilkan tegangan saat ditekan.
- Kedua, tegangan yang dihasilkan memberikan pembacaan jumlah percepatan saat ini.
Aplikasi
- Aplikasi akselerometer adalah sebagai berikut;
- Aplikasi atau game yang membutuhkan sensor gerak seperti Kinect, Wii, dll.,
- Pakaian atau pelacak kebugaran,
(jaringan area tubuh nirkabel yang dapat dipakai)
- Perangkat medis, misalnya bagian tubuh buatan,
- Penginderaan jatuh,
- Deteksi gempa,
- Penginderaan kemiringan, seperti di iPhone untuk mendeteksi apakah ponsel dalam mode lanskap atau potret,
- Aplikasi peta/kompas di perangkat seluler melalui penginderaan berbasis sumbu (Android, iPhone, dll.)
Perbedaan Antara Giroskop dan Akselerometer
Tabel perbandingan di bawah ini menunjukkan perbedaan antara akselerometer dan giroskop.
Bagaimana memilih Akselerometer vs Giroskop?
Saat memilih akselerometer atau giroskop, ada beberapa kriteria yang perlu Anda pertimbangkan sebelum membeli. Selain itu, pilihan Anda seringkali tergantung pada proyek yang ada dan kebutuhannya.
Sekarang mari kita lihat berbagai faktor yang dibutuhkan.
Akselerometer
Faktornya meliputi;
Jika Anda ingin mengukur akselerasi presisi tinggi, pilih akselerometer dengan jangkauan tinggi, sebaiknya 2G atau lebih tinggi. Akselerasi terukur tertinggi dapat mendekati 5000Gs.
Meskipun dapat menghubungkan akselerometer melalui sirkuit analog dan digital, yang terbaik adalah menggunakan antarmuka digital. Contoh antarmuka adalah antarmuka serial seperti I2C atau SPI, antarmuka PWM, atau antarmuka konverter Analog-ke-digital. Itu juga dapat berinteraksi dengan papan seperti Raspberry Pi dan Arduino.
- Jumlah sumbu yang diukur.
Kedua jenis akselerometer mencakup tiga atau dua sumbu.
Akselerometer tiga sumbu
Saat ini, fokus telah bergeser ke akselerometer satu sumbu yang tampak seperti akselerometer 3 sumbu mini. Akselerometer mini-3-sumbu ideal karena mengukur akselerasi dengan presisi tinggi tetapi hanya berfungsi pada beberapa perangkat. Meskipun demikian, harganya terjangkau.
Kemudian, pertimbangkan ukuran papan sirkuit terpadu dan massa akselerometer karena mempengaruhi konsumsi daya dan sensitivitas kinerjanya. Selain itu, konsumsi arus yang disarankan adalah sekitar 100 detik dari rentang A.
Selanjutnya, Anda dapat menemukan akselerometer digital dengan fitur tidur karena akan membantu menghemat energi saat perangkat tidak aktif.
Model akselerometer yang lebih baru memiliki fitur bonus seperti penginderaan ketuk, deteksi 0-g, kontrol tidur, dan rentang pengukuran yang dapat dipilih.
Sensitivitas mengacu pada jumlah gaya vertikal yang dapat diukur oleh akselerometer menurut perubahan percepatan. Sayangnya, mempercepat akselerometer secara konsisten menghasilkan pengukuran yang tidak akurat karena output sensitif yang rendah.
Terakhir, selalu perhatikan anggaran Anda. Misalnya, jika Anda perlu mengukur akselerasi dengan biaya kecil, pilih sakelar kemiringan/Richter dan bukan akselerometer.
Akselerometer VS Giroskop: Giroskop
Faktornya meliputi;
Pertama, pertahankan jangkauan maksimum giroskop lebih rendah dari kecepatan sudut maksimum yang perlu Anda ukur. Di sisi lain, pertahankan rentang giroskop sedikit lebih tinggi dari nilai yang diharapkan untuk presisi dan sensitivitas yang lebih tinggi.
- Digital vs. Analog (Antarmuka)
Hampir semua giroskop memiliki antarmuka keluaran analog, tetapi dalam kasus yang jarang terjadi, Anda akan menemukan beberapa dengan antarmuka digital, yaitu I2C atau SPI. Antarmuka keluaran analog mudah diintegrasikan dengan MCU.
- Jumlah sumbu yang diukur.
Giroskop sumbu tiga
Sebuah giroskop 3-sumbu baru-baru ini mulai meningkat, gyro yang tersedia di pasar menjadi 2-atau 1-sumbu. Selama pemilihan Anda, pilih giroskop yang sesuai dengan persyaratan pengukuran Anda. Misalnya, beberapa perangkat 2-sumbu sering mengukur roll dan pitch, sedangkan sisanya dapat mengukur yaw dan pitch.
Jika Anda mengerjakan proyek bertenaga baterai, pilihan gyro Anda harus dipertimbangkan dalam hal konsumsi daya. Konsumsi arus standar berada di 100-an dari rentang A.
Juga, lihat apakah gyro memiliki fungsi tidur untuk konservasi energi saat tidak diperlukan.
Kebanyakan gyro memiliki fitur tambahan dalam output suhu yang membantu dalam kompensasi drift.
Biaya giroskop tidak mengesampingkan faktor-faktor lain. Karena itu, Anda dapat memilih yang murah.
Kesimpulan
Terima kasih telah bertahan sampai bagian terakhir dari topik ini. Kami berharap bahwa bergerak maju, dan Anda akan membuat pilihan informasi pada akselerometer atau giroskop. Namun, jika Anda memerlukan beberapa klarifikasi, silakan hubungi kami untuk mendapatkan bantuan.