加速度计和陀螺仪有什么区别？
许多不同的感官设备用于确定物体的位置和方向。这些传感器中最常见的是陀螺仪和加速度计。虽然目的相似，但它们衡量的是不同的东西。当组合成一个单一的设备，他们可以创建一个非常强大的信息阵列。
什么是陀螺仪陀螺仪是一种利用地球引力来帮助确定方位的装置。它的设计包括一个被称为转子的自由旋转盘，安装在一个更大且更稳定的车轮中心的旋转轴上。当轴心转动时，转子保持静止以指示中心引力，因此哪一种方式是“向下”。“KDSPE”“KDSPs”是一种典型的陀螺仪，它是在乔治亚州立大学的一个研究指南中用悬挂在一个称为万向节的三个环内悬挂一个相对大的转子。将每个转子安装在高质量的轴承表面上，确保可以在内部转子上施加很少的扭矩。
陀螺仪最早是由法国物理学家让-伯纳德-莱昂-福柯在19世纪发明并命名的。据《大英百科全书》记载，直到1908年，德国发明家H.Anschütz Kaempfe才发明出第一个可行的罗经。它是为在潜水器中使用而设计的。然后，在1909年，它被用来创造第一个自动驾驶仪。
什么是加速计一个加速计是一个紧凑的装置，旨在测量非重力加速度。当它所整合的物体从静止到任何速度时，加速度计被设计来响应与这种运动相关的振动。它使用在振动发生时承受应力的微观晶体，并从该应力产生一个电压来产生任何加速度的读数。加速度计是设备的重要组成部分，用于跟踪量化自我运动中的适应度和其他测量。
第一个加速度计被称为阿特伍德机器，由英国物理学家乔治·阿特伍德在1783年发明，根据《实用微机电系统》一书，
使用陀螺仪或加速度计
这两种设备的主要区别很简单：一种可以感知旋转，而另一种则不能。在某种程度上，加速度计可以测量静止物体相对于地球表面的方位。当加速度计在一个特定的方向上加速时，它无法区分这个方向和通过地球引力提供的加速度。如果你在飞机上考虑这个障碍，加速度计很快就会失去它的吸引力。“KDSPE”“KDSPs”陀螺仪可以通过测量特定轴上的旋转速率来保持其有效性。当测量飞机滚转轴周围的旋转速度时，它确定一个实际值，直到物体稳定为止。利用角动量的关键原理，陀螺仪有助于指示方向。相比之下，加速度计测量基于振动的线性加速度。“KdSPE”“KDSPS”典型的双轴加速度计为用户提供了飞行器、智能手机、汽车或其他设备的重力方向。相比之下，陀螺仪是根据空间刚度原理来确定角位置的。尽管用途相似，但每种设备的应用都有很大的不同。例如，陀螺仪用于无人机、罗盘和大型船只的导航，最终有助于导航的稳定性。加速度计在工程、机械、硬件监控、建筑和结构监控、导航、运输甚至消费电子产品中的应用也同样广泛。
加速度计在消费电子产品市场中的出现，随着iPh等广泛设备的引入一个将它用于内置的compass应用程序的人，已经促进了它在所有软件领域的全面普及。确定屏幕方向，充当指南针，通过简单地摇动智能手机来取消操作，这些基本功能都依赖于加速计的存在。近年来，它在消费类电子产品中的应用扩展到个人笔记本电脑。
传感器在使用真实世界中的使用最好地说明了这些传感器之间的差异。加速度计用于确定加速度，虽然三轴加速度计可以识别平台相对于地球表面的方位。然而，一旦平台开始移动，它的读数就变得更加复杂。例如，在自由落体时，加速度计将显示零加速度。在一个60度转角的飞行器中，三轴加速度计将记录2-G垂直加速度，完全忽略倾斜。最后，加速计不能单独用来帮助飞机保持正确的方向。
加速计可以在各种消费电子产品中使用。例如，在使用的第一款智能手机中，苹果公司的iPhone 3GS引入了“罗盘应用程序”和“摇晃撤消”等功能，根据Kield.KDSPE“KDSPs”，一架陀螺仪将在飞机中使用，以帮助指示飞机滚动轴周围的旋转速率。当飞机滚动时，陀螺仪将测量非零值，直到平台水平，然后读取零值以指示“向下”的方向。读取陀螺仪的最好例子是典型飞机上的高度指示器。它由一个圆形显示器表示，屏幕分成两半，上半部分用蓝色表示天空，下半部分用红色表示地面。当飞机倾斜转弯时，显示器的方向将随着倾斜而改变，以说明地面的实际方向。
每个设备的预期用途最终影响它们在使用的每个平台上的实用性。许多设备都受益于两个传感器的存在，尽管许多设备只依赖于一个传感器的使用。根据您需要收集的信息类型（加速度或方向），每个设备将提供不同的结果。
Alina Bradford的附加报告，现场科学贡献者。
附加资源
非驱动微机械陀螺仪及其应用西南微系统教育中心：MEMS传感器历史在线杂志：加速度、冲击和振动传感器原理
上海兴乐
2024-07-19 广告
