Sistem mikroelektromekanikal, yang dikenali sebagai MEMS, adalah teknologi alat elektromekanik dan mekanikal yang sangat kecil. Kemajuan dalam teknologi MEMS telah membantu kami mengembangkan produk serba boleh. Banyak alat mekanikal seperti Pecut , Giroskop, dll ... kini boleh digunakan dengan elektronik pengguna. Ini dimungkinkan dengan teknologi MEMS. Sensor ini dikemas sama dengan IC lain. Accelerometer dan Gyroscopes saling memuji sehingga, mereka biasanya digunakan bersama. Accelerometer mengukur pecutan linier atau pergerakan arah suatu objek, sedangkan Sensor Giroskop mengukur kecepatan sudut atau kemiringan atau orientasi lateral objek. Sensor giroskop untuk pelbagai paksi juga tersedia.
Apa itu Sensor Giroskop?
Sensor giroskop adalah alat yang dapat mengukur dan mengekalkan orientasi dan halaju sudut objek. Ini lebih maju daripada pecutan. Ini dapat mengukur kemiringan dan orientasi lateral objek sedangkan akselerometer hanya dapat mengukur gerakan linier.
Sensor giroskop juga disebut sebagai Sensor Kadar Sudut atau Sensor Kecepatan Sudut. Sensor ini dipasang dalam aplikasi di mana orientasi objek sukar dirasakan oleh manusia.
Diukur dalam darjah sesaat, halaju sudut adalah perubahan sudut putaran objek per unit masa.
Sensor Giroskop
Prinsip Kerja Sensor Giroskop
Selain merasakan halaju sudut, sensor Giroskop juga dapat mengukur pergerakan objek. Untuk pengesanan gerakan yang lebih mantap dan tepat, dalam elektronik pengguna sensor Giroskop digabungkan dengan sensor Accelerometer.
Bergantung pada arahnya terdapat tiga jenis pengukuran kadar sudut. Yaw- putaran mendatar pada permukaan rata ketika melihat objek dari atas, Pitch- Putaran menegak seperti melihat objek dari depan, Gulung- putaran mendatar apabila melihat objek dari depan.
Konsep gaya Coriolis digunakan dalam sensor Giroskop. Dalam sensor ini untuk mengukur kadar sudut, kadar putaran sensor diubah menjadi isyarat elektrik. Prinsip kerja sensor Giroskop dapat difahami dengan memerhatikan kerja sensor Giroskop Getaran.
Sensor ini terdiri daripada elemen getaran dalaman yang terbuat dari bahan kristal dalam bentuk struktur T-ganda. Struktur ini terdiri daripada bahagian pegun di tengah dengan ‘Sensing Arm’ melekat padanya dan ‘Drive Arm’ di kedua sisi.
Struktur berganda-T ini adalah simetris. Apabila medan elektrik getaran bergantian digunakan pada lengan pemacu, getaran lateral berterusan dihasilkan. Sebagai lengan Drive adalah simetris, ketika satu lengan bergerak ke kiri yang lain bergerak ke kanan, sehingga membatalkan getaran yang bocor. Ini menjadikan bahagian pegun di tengah dan lengan penginderaan tetap statik.
Apabila daya putaran luaran diterapkan pada sensor getaran menegak disebabkan pada lengan Drive. Ini membawa kepada getaran lengan Drive pada arah ke atas dan ke bawah kerana daya putaran bertindak pada bahagian pegun di tengah.
Putaran bahagian pegun membawa kepada getaran menegak pada lengan penderiaan. Getaran ini yang disebabkan pada lengan penginderaan diukur sebagai perubahan cas elektrik. Perubahan ini digunakan untuk mengukur daya putaran luaran yang dikenakan pada sensor sebagai putaran sudut.
Jenis-Jenis
Dengan kemajuan teknologi, alat yang sangat tepat, boleh dipercayai dan miniatur sedang dihasilkan. Pengukuran orientasi dan pergerakan yang lebih tepat di ruang 3D menjadi mungkin dengan penyatuan sensor Giroskop. Giroskop juga tersedia dalam pelbagai saiz dengan persembahan yang berbeza.
Berdasarkan ukurannya, sensor Giroskop dibahagikan sebagai kecil dan bersaiz besar. Dari kecil ke kecil, hierarki sensor Giroskop boleh disenaraikan sebagai giroskop laser Ring, giroskop Fiber-optik, giroskop Fluida, dan giroskop Getaran.
Giroskop getaran menjadi kecil dan senang digunakan paling popular. Ketepatan giroskop getaran bergantung pada bahan elemen pegun yang digunakan dalam perbezaan sensor dan struktur. Oleh itu, pengeluar menggunakan bahan dan struktur yang berbeza untuk meningkatkan ketepatan giroskop getaran.
Jenis Giroskop Getaran
Untuk Transduser piezoelektrik , bahan seperti kristal dan seramik digunakan untuk bahagian pegun sensor. Di sini untuk struktur bahan kristal seperti struktur double-T-, Tuning Fork dan garpu penala berbentuk H digunakan. Apabila bahan seramik digunakan prismatik atau struktur kolumnar dipilih.
Ciri-ciri sensor Giroskop Getaran merangkumi faktor skala, pekali frekuensi suhu, ukuran padat, rintangan kejutan, kestabilan dan ciri-ciri bunyi.
Sensor Giroskop dalam Mudah Alih
Untuk memudahkan pengalaman pengguna yang baik pada masa kini telefon pintar disertakan dengan pelbagai jenis sensor. Sensor ini juga memberikan maklumat telefon mengenai persekitarannya dan juga membantu meningkatkan jangka hayat bateri.
Steve Jobs adalah yang pertama menggunakan teknologi Giroskop dalam elektronik pengguna. Apple iPhone adalah telefon pintar pertama yang mempunyai teknologi sensor Giroskop. Dengan bantuan giroskop di telefon pintar, kita dapat mengesan gerakan dan gerak isyarat dengan telefon kita. Telefon pintar biasanya mempunyai versi elektronik sensor Getaran Giroskop.
Aplikasi Mudah Alih Sensor Giroskop
Aplikasi Gyroscope Sensor membantu mengesan kecondongan dan orientasi telefon bimbit. Aplikasi Gyroscope Sensor berguna untuk telefon pintar lama yang tidak mempunyai sensor Gyroscope.
Aplikasi seperti modul GyroEmu dan Xposed menggunakan akselerometer dan magnetometer yang ada di telefon untuk mensimulasikan Sensor Giroskop. Sensor Giroskop kebanyakannya digunakan pada telefon pintar untuk bermain permainan AR berteknologi tinggi.
Permohonan
Sensor Giroskop digunakan untuk aplikasi serba boleh. Laser Gyros cincin digunakan dalam perkhidmatan ulang-alik Pesawat dan Sumber sedangkan Fiber optik Gyros digunakan dalam kereta lumba dan kapal motor.
Sensor Giroskop Getaran digunakan dalam sistem navigasi kereta, sistem kawalan kestabilan elektronik kenderaan, pengesan gerakan untuk permainan mudah alih, sistem pengesanan gegaran kamera dalam kamera digital, helikopter yang dikendalikan radio, sistem Robotik, dan lain-lain…
Fungsi utama Sensor Giroskop untuk semua aplikasi adalah penginderaan halaju sudut, penginderaan sudut, dan mekanisme kawalan. Kekaburan gambar pada kamera dapat dikompensasikan dengan menggunakan sistem penstabilan gambar optik berasaskan Gyroscope Sensor.
Dengan memahami tingkah laku dan ciri mereka, pemaju merancang banyak produk yang cekap dan murah seperti kawalan tetikus tanpa wayar berdasarkan isyarat, kawalan arah kerusi roda, sistem untuk mengawal peranti luaran menggunakan arahan isyarat, dan lain-lain ...
Banyak aplikasi baru sedang dibuat yang mengubah cara kita menggunakan gerak isyarat kita sebagai perintah untuk mengendalikan perangkat. Beberapa Sensor Giroskop yang terdapat di pasaran adalah MAX21000, MAX21001, MAX21003, MAX21100. Aplikasi mudah alih mana. adakah anda pernah mensimulasikan Sensor Giroskop di telefon bimbit anda?
