Aceleración angular: entender las diferencias entre los giroscopios y los acelerómetros

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Pido disculpas por lo que probablemente sea una pregunta ignorante, pero soy bastante nuevo en electrónica y tengo poca confianza. Estoy trabajando en un proyecto personal en el que estoy usando un servomotor para mover una varilla hacia atrás 90 grados (no exactamente, pero esta analogía debería ser suficiente), y estoy interesado en medir la aceleración instantánea (¿angular?) (Quiero Utilízalo para calcular el par). Sorprendentemente, me he encontrado con problemas al buscar en línea un sensor para hacer esto. Ahora entiendo que un acelerómetro solo es capaz de medir la aceleración lineal (lo que significa que el objeto no puede girar, ¿no?), Mientras que un giroscopio solo mide la velocidad angular cuando un objeto gira alrededor de un eje. Técnicamente, la varilla en mi proyecto no gira, simplemente gira de un lado a otro entre dos ángulos (0 y 90) en el plano XY. ¿Hay una forma sencilla / sensor para hacer esto? En términos más generales, ¿estoy malinterpretando completamente los usos de los giroscopios y los acelerómetros? Espero haber explicado el problema correctamente ...

Editar: Perdón por la confusión. Estoy usando un servo para rotar una barra hacia adelante y hacia atrás y necesito medir el par instantáneo. Mientras la varilla se mueve, habrá momentos en los que se aplique una fuerza que actúa contra la varilla / servo, lo que significa que el torque no debe permanecer constante entre los experimentos.

Pensé en un par de maneras de hacer esto, y una idea que tuve fue calcular el par utilizando: torque = I (momento de inercia) * aceleración angular. Para obtener la aceleración angular, sin embargo, pensé que necesitaba un sensor. Pensé que un acelerómetro podría funcionar, pero no sé cómo lo implementaría en mi sistema o si funcionaría.

    
pregunta John Alberto

2 respuestas

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Un giroscopio mide la velocidad angular y es relativamente insensible a otros movimientos. Necesitarías diferenciarte para obtener aceleración angular. Un acelerómetro mide la aceleración. Período. Responderá a la reorientación con respecto a la gravedad (ya que la gravedad es una aceleración). Responderá a la aceleración lineal. Si está desplazado desde el eje de rotación, responderá a la aceleración centrípeta, que estará relacionada con la velocidad angular (aunque si el movimiento es sinusoidal, deberá realizar un seguimiento de las aceleraciones tangenciales).

Si puede orientar el acelerómetro para que esté justo en el eje de rotación, puede seguir fácilmente la orientación con respecto a la gravedad (es decir, Z), pero no tan fácilmente en el plano xy (si ese es el plano terrestre en su sistema)

Su situación puede ser más fácil de usar algún tipo de codificador absoluto o relativo, que le dará una posición angular sin preocuparse por las desviaciones y las desviaciones asociadas con la integración.

Con tu descripción mejorada, ¡es posible que desees morir el par de la medida del juguete! enlace

    
respondido por el Scott Seidman
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¿El servo será impulsado por una onda sinusoidal o de otra manera?
Si es una onda sinusoidal (en ángulo frente al tiempo), es fácil medir el período y calcular la velocidad angular y la aceleración angular frente al tiempo. (Un par de derivados.)
Si lo está conduciendo de otra manera, nuevamente puede calcular la velocidad angular y la aceleración con la derivada. ¿Qué tipo de señal estás enviando al servo? ¿Y cómo está midiendo la posición angular? con una olla?

Como Scott sugirió que un codificador angular le dará el ángulo frente al tiempo.
La otra cosa que he visto es un sensor capacitve con dos formas de media luna. Uno gira en relación con el otro ... como los viejos condensadores variables de espacio de aire.

    
respondido por el George Herold

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