Popüler olarak MEMS olarak bilinen mikroelektromekanik sistemler, çok küçük elektromekanik ve mekanik cihazların teknolojisidir. MEMS teknolojisindeki gelişmeler, çok yönlü ürünler geliştirmemize yardımcı oldu. Gibi mekanik cihazların çoğu İvmeölçer , Jiroskop, vb… artık tüketici elektroniği ile kullanılabilir. Bu MEMS teknolojisi ile mümkün oldu. Bu sensörler, diğer IC'lere benzer şekilde paketlenmiştir. İvmeölçerler ve Jiroskoplar birbirini tamamlar, bu nedenle genellikle birlikte kullanılırlar. İvmeölçer, bir nesnenin doğrusal ivmesini veya yönsel hareketini ölçer, Jiroskop Sensörü ise nesnenin açısal hızını veya eğimini veya yanal yönünü ölçer. Birden fazla eksen için jiroskop sensörleri de mevcuttur.
Jiroskop Sensörü nedir?
Jiroskop sensörü, yönlendirmeyi ölçebilen ve koruyabilen bir cihazdır ve açısal hız bir nesnenin. Bunlar ivme ölçerlerden daha gelişmiştir. Bunlar nesnenin eğimini ve yanal yönünü ölçebilirken, ivmeölçer yalnızca doğrusal hareketi ölçebilir.
Jiroskop sensörleri, Açısal Hız Sensörü veya Açısal Hız Sensörleri olarak da adlandırılır. Bu sensörler, nesnenin yönünün insanlar tarafından algılanmasının zor olduğu uygulamalara kurulur.
Saniyede derece cinsinden ölçülen açısal hız, nesnenin zaman birimi başına dönme açısındaki değişikliktir.
Jiroskop Sensörü
Jiroskop Sensörü Çalışma Prensibi
Jiroskop sensörleri, açısal hızı algılamanın yanı sıra nesnenin hareketini de ölçebilir. Daha sağlam ve doğru hareket algılama için tüketici elektroniğinde Jiroskop sensörleri İvmeölçer sensörleri ile birleştirilmiştir.
Yöne bağlı olarak, üç tür açısal hız ölçümü vardır. Sapma - nesneye yukarıdan bakıldığında düz bir yüzey üzerinde yatay dönüş, Pitch - Nesneyi önden bakıldığında dikey dönüş, Yuvarlanma - nesneyi önden görünce yatay dönüş.
Jiroskop sensörlerinde Coriolis kuvveti kavramı kullanılmaktadır. Açısal hızı ölçmek için bu sensörde, sensörün dönüş hızı bir elektrik sinyaline dönüştürülür. Jiroskop sensörünün çalışma prensibi, Titreşim Jiroskop sensörünün çalışması gözlemlenerek anlaşılabilir.
Bu sensör, çift T-yapısı şeklindeki kristal malzemeden yapılmış bir dahili titreşimli elemandan oluşur. Bu yapı, ortada kendisine bağlı 'Algılama Kolu' ve her iki tarafında 'Tahrik Kolu' bulunan sabit bir parçadan oluşur.
Bu çift T yapısı simetriktir. Tahrik kollarına alternatif bir titreşim elektrik alanı uygulandığında, sürekli yanal titreşimler üretilir. Tahrik kolları simetrik olduğundan, bir kol sola hareket ettiğinde diğeri sağa hareket eder, böylece sızıntı yapan titreşimleri ortadan kaldırır. Bu, sabit parçayı merkezde tutar ve algılama kolu sabit kalır.
Sensöre dış dönme kuvveti uygulandığında Tahrik kollarında dikey titreşimler oluşur. Bu, merkezdeki sabit parçaya bir dönme kuvveti etki ettiği için yukarı ve aşağı yönde Tahrik kollarının titreşmesine yol açar.
Sabit kısmın dönmesi, algılama kollarında dikey titreşimlere neden olur. Algılama kolunda oluşan bu titreşimler, elektrik yükündeki bir değişiklik olarak ölçülür. Bu değişiklik, sensöre uygulanan harici dönme kuvvetini Açısal dönüş olarak ölçmek için kullanılır.
Türler
Teknolojideki ilerlemeler ile yüksek doğrulukta, güvenilir ve minyatür cihazlar üretilmektedir. Jiroskop sensörünün entegrasyonu ile 3 boyutlu bir alanda daha doğru yön ve hareket ölçümleri mümkün hale geldi. Jiroskoplar, farklı performanslara sahip farklı boyutlarda da mevcuttur.
Jiroskop sensörleri boyutlarına göre küçük ve büyük olmak üzere ikiye ayrılır. Büyükten küçüğe Jiroskop sensörlerinin hiyerarşisi, Halka lazer jiroskop, Fiber optik jiroskop, Sıvı jiroskop ve Titreşim jiroskopu olarak listelenebilir.
Küçük ve kullanımı daha kolay olması Titreşim jiroskopu en popüler olanıdır. Titreşim jiroskobunun doğruluğu, sensörde kullanılan sabit eleman malzemesine ve yapısal farklılıklara bağlıdır. Bu nedenle üreticiler titreşim jiroskobunun doğruluğunu artırmak için farklı malzemeler ve yapılar kullanıyor.
Titreşim Jiroskopu Türleri
İçin Piezoelektrik dönüştürücüler Sensörün sabit kısmı için kristal ve seramik gibi malzemeler kullanılır. Burada çift T-yapısı, Ayar Çatalı ve H şeklindeki ayar çatalı gibi kristal malzeme yapıları kullanılır. Seramik malzeme kullanıldığında prizmatik veya sütunlu yapı seçilir.
Titreşim Jiroskop sensörünün özellikleri ölçek faktörü, sıcaklık-frekans katsayısı, kompakt boyut, şok direnci, kararlılık ve gürültü özelliklerini içerir.
Mobil Cihazda Jiroskop Sensörü
Günümüzde iyi bir kullanıcı deneyimini kolaylaştırmak için akıllı telefonlarda çeşitli sensör türleri bulunmaktadır. Bu sensörler ayrıca çevresi hakkında telefon bilgisi sağlar ve ayrıca pil ömrünün artmasına yardımcı olur.
Steve Jobs, tüketici elektroniğinde Jiroskop teknolojisini kullanan ilk kişiydi. Apple iPhone, Jiroskop sensör teknolojisine sahip ilk akıllı telefon oldu. Akıllı telefonda bulunan jiroskop yardımı ile telefonlarımızla hareket ve jestleri algılayabiliyoruz. Akıllı telefonlar genellikle Titreşim Jiroskop sensörünün elektronik bir versiyonuna sahiptir.
Jiroskop Sensörü Mobil Uygulaması
Jiroskop Sensörü uygulaması, cep telefonunun eğimini ve yönünü algılamaya yardımcı olur. Jiroskop Sensörü uygulaması, Jiroskop sensörü olmayan eski akıllı telefonlar için kullanışlıdır.
GyroEmu gibi bir Xposed modülü gibi bir uygulama, bir Jiroskop Sensörünü simüle etmek için telefonda bulunan ivmeölçer ve manyetometreyi kullanır. Jiroskop Sensörü, yüksek teknoloji AR oyunlarını oynamak için çoğunlukla akıllı telefonda kullanılır.
Uygulamalar
Jiroskop Sensörleri çok yönlü uygulamalar için kullanılır. Uçak ve Kaynak servislerinde halka lazer Gyros kullanılırken, yarış arabalarında ve motorlu teknelerde Fiber optik Gyros kullanılır.
Titreşim Jiroskop sensörleri, araç navigasyon sistemlerinde, araçların elektronik stabilite kontrol sistemlerinde, mobil oyunlar için hareket algılama, dijital kameralarda kamera sarsıntısı algılama sistemlerinde, radyo kontrollü helikopterlerde, robotik sistemlerde vb. Kullanılmaktadır.
Jiroskop Sensörünün tüm uygulamalar için ana işlevleri Açısal hız algılama, açı algılama ve kontrol mekanizmalarıdır. Kameralardaki görüntü bulanıklığı, Jiroskop Sensör tabanlı optik görüntü sabitleme sistemi kullanılarak telafi edilebilir.
Geliştiriciler, davranışlarını ve özelliklerini anlayarak, kablosuz farenin hareket tabanlı kontrolü, tekerlekli sandalyenin yön kontrolü, hareket komutlarını kullanarak harici cihazları kontrol etmek için bir sistem gibi birçok verimli ve düşük maliyetli ürün tasarlamaktadır.
Hareketlerimizi cihazları kontrol etmek için komutlar olarak kullanma şeklimizi değiştiren birçok yeni uygulama yaratılıyor. Piyasada bulunan Jiroskop Sensörlerinden bazıları MAX21000, MAX21001, MAX21003, MAX21100'dür. Hangi mobil uygulama. Cep telefonunuzda Jiroskop Sensörünü simüle etmek için kullandınız mı?
