MEMS로 널리 알려진 마이크로 전자 기계 시스템은 매우 작은 전자 기계 및 기계 장치의 기술입니다. MEMS 기술의 발전은 우리가 다양한 제품을 개발하는 데 도움이되었습니다. 다음과 같은 많은 기계 장치 가속도계 , 자이로 스코프 등… 이제 가전 제품에 사용할 수 있습니다. 이것은 MEMS 기술로 가능했습니다. 이 센서는 다른 IC와 유사하게 패키징됩니다. 가속도계와 자이로 스코프는 서로 칭찬하므로 일반적으로 함께 사용됩니다. 가속도계는 물체의 선형 가속 또는 방향 이동을 측정하는 반면 자이로 스코프 센서는 물체의 각속도 또는 기울기 또는 측면 방향을 측정합니다. 다중 축용 자이로 스코프 센서도 사용할 수 있습니다.
자이로 스코프 센서 란?
자이로 스코프 센서는 방향을 측정하고 유지할 수있는 장치입니다. 각속도 개체의. 이들은 가속도계보다 더 발전했습니다. 이들은 물체의 기울기와 측면 방향을 측정 할 수있는 반면 가속도계는 직선 운동 만 측정 할 수 있습니다.
자이로 스코프 센서는 각속도 센서 또는 각속도 센서라고도합니다. 이 센서는 사람이 물체의 방향을 감지하기 어려운 응용 분야에 설치됩니다.
초당도 단위로 측정되는 각속도는 단위 시간당 물체의 회전 각도 변화입니다.
자이로 스코프 센서
자이로 스코프 센서 작동 원리
각속도를 감지하는 것 외에도 자이로 스코프 센서는 물체의 움직임도 측정 할 수 있습니다. 보다 견고하고 정확한 동작 감지를 위해 가전 제품에서 자이로 스코프 센서는 가속도계 센서와 결합됩니다.
방향에 따라 세 가지 유형의 각속도 측정이 있습니다. Yaw- 물체를 위에서 보았을 때 평평한 표면에서의 수평 회전, Pitch- 물체를 정면에서 보았을 때 수직 회전, Roll- 물체를 정면에서 보았을 때 수평 회전.
코리올리 힘의 개념은 자이로 스코프 센서에 사용됩니다. 각속도를 측정하는이 센서에서 센서의 회전 속도는 전기적 신호로 변환됩니다. 자이로 스코프 센서의 작동 원리는 진동 자이로 스코프 센서의 작동을 관찰하여 이해할 수 있습니다.
이 센서는 이중 T 구조 모양의 수정 물질로 구성된 내부 진동 요소로 구성됩니다. 이 구조는 중앙에 'Sensing Arm'이 부착 된 고정 부분과 양쪽에 'Drive Arm'으로 구성됩니다.
이 이중 T 구조는 대칭입니다. 교번 진동 전기장이 구동 암에 적용되면 연속적인 측면 진동이 발생합니다. 드라이브 암이 대칭이므로 한쪽 암이 왼쪽으로 이동하면 다른 암이 오른쪽으로 이동하여 새는 진동을 상쇄합니다. 이렇게하면 고정 부품이 중앙에 유지되고 감지 암이 고정됩니다.
센서에 외부 회전력이 가해지면 드라이브 암에 수직 진동이 발생합니다. 이것은 중앙의 고정 부분에 회전력이 작용하여 위쪽 및 아래쪽 방향으로 구동 암의 진동을 유발합니다.
고정 부품의 회전은 감지 암에서 수직 진동으로 이어집니다. 감지 암에서 발생하는 이러한 진동은 전하의 변화로 측정됩니다. 이 변화는 센서에 가해지는 외부 회전력을 각도 회전으로 측정하는 데 사용됩니다.
종류
기술의 발전으로 매우 정확하고 신뢰할 수있는 소형 장치가 제조되고 있습니다. 자이로 스코프 센서의 통합으로 3D 공간에서보다 정확한 방향 및 움직임 측정이 가능해졌습니다. 자이로 스코프는 성능이 다른 다양한 크기로도 제공됩니다.
크기에 따라 자이로 스코프 센서는 소형과 대형으로 구분됩니다. 크거나 작은 자이로 스코프 센서의 계층은 링 레이저 자이로 스코프, 광섬유 자이로 스코프, 유체 자이로 스코프 및 진동 자이로 스코프로 나열 될 수 있습니다.
작고 사용하기 쉬운 진동 자이로 스코프가 가장 인기가 있습니다. 진동 자이로 스코프의 정확도는 센서에 사용되는 고정 요소 재료와 구조적 차이에 따라 다릅니다. 따라서 제조업체는 진동 자이로 스코프의 정확도를 높이기 위해 다양한 재료와 구조를 사용하고 있습니다.
진동 자이로 스코프의 유형
에 대한 압전 변환기 , 센서의 고정 부분에는 크리스탈 및 세라믹과 같은 재료가 사용됩니다. 여기서는 이중 T- 구조와 같은 결정 재료 구조의 경우 Tuning Fork 및 H 형 Tuning Fork가 사용됩니다. 세라믹 재료가 사용되는 경우 각기둥 또는 기둥 구조가 선택됩니다.
진동 자이로 스코프 센서의 특성에는 스케일 팩터, 온도-주파수 계수, 컴팩트 한 크기, 충격 저항, 안정성 및 소음 특성이 포함됩니다.
모바일의 자이로 스코프 센서
좋은 사용자 경험을 제공하기 위해 오늘날 스마트 폰에는 다양한 유형의 센서가 내장되어 있습니다. 이 센서는 또한 주변 환경에 대한 전화 정보를 제공하고 배터리 수명을 늘리는 데 도움이됩니다.
스티브 잡스는 소비자 가전 분야에서 처음으로 자이로 스코프 기술을 사용했습니다. Apple iPhone은 자이로 스코프 센서 기술이 탑재 된 최초의 스마트 폰이었습니다. 스마트 폰의 자이로 스코프 덕분에 휴대폰으로 동작과 제스처를 감지 할 수 있습니다. 스마트 폰에는 일반적으로 진동 자이로 스코프 센서의 전자 버전이 있습니다.
자이로 스코프 센서 모바일 앱
자이로 스코프 센서 앱은 휴대폰의 기울기와 방향을 감지하는 데 도움이됩니다. 자이로 스코프 센서 앱은 자이로 스코프 센서가없는 구형 스마트 폰에 유용합니다.
Xposed 모듈 인 GyroEmu와 같은 앱은 휴대폰에있는 가속도계와 자력계를 사용하여 자이로 스코프 센서를 시뮬레이션합니다. 자이로 스코프 센서는 주로 스마트 폰에서 첨단 AR 게임을 플레이하는 데 사용됩니다.
응용
자이로 스코프 센서는 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 링 레이저 자이로는 항공기 및 소스 셔틀에 사용되는 반면 광섬유 자이로는 경주 용 자동차와 모터 보트에 사용됩니다.
진동 자이로 스코프 센서는 카 내비게이션 시스템, 차량의 전자 안정성 제어 시스템, 모바일 게임용 모션 감지, 디지털 카메라의 카메라 흔들림 감지 시스템, 무선 조종 헬리콥터, 로봇 시스템 등에 사용됩니다.
모든 애플리케이션에서 자이로 스코프 센서의 주요 기능은 각속도 감지, 각도 감지 및 제어 메커니즘입니다. 카메라의 이미지 블러 링은 자이로 스코프 센서 기반 광학 이미지 안정화 시스템을 사용하여 보정 할 수 있습니다.
개발자는 동작과 특성을 이해함으로써 무선 마우스의 제스처 기반 제어, 휠체어의 방향 제어, 제스처 명령을 사용하여 외부 장치를 제어하는 시스템 등과 같은 효율적이고 저렴한 제품을 설계하고 있습니다.
제스처를 명령으로 사용하여 장치를 제어 할 수있는 방식을 바꾸는 많은 새로운 응용 프로그램이 만들어지고 있습니다. 시중에 나와있는 자이로 스코프 센서 중 일부는 MAX21000, MAX21001, MAX21003, MAX21100입니다. 어떤 모바일 앱. 휴대 전화에서 자이로 스코프 센서를 시뮬레이션 한 적이 있습니까?
