Cara Kerja Sensor Giroskop dan Aplikasinya

Cara Kerja Sensor Giroskop dan Aplikasinya

Sistem mikroelektromekanis, yang dikenal sebagai MEMS, adalah teknologi perangkat elektromekanis dan mekanis yang sangat kecil. Kemajuan teknologi MEMS telah membantu kami mengembangkan produk serbaguna. Banyak dari perangkat mekanis seperti Akselerometer , Giroskop, dll… sekarang dapat digunakan dengan elektronik konsumen. Ini dimungkinkan dengan teknologi MEMS. Sensor ini dikemas serupa dengan IC lainnya. Akselerometer dan Giroskop saling melengkapi sehingga biasanya digunakan bersama. Akselerometer mengukur percepatan linier atau pergerakan arah suatu objek, sedangkan Sensor Giroskop mengukur kecepatan sudut atau kemiringan atau orientasi lateral objek. Sensor giroskop untuk banyak sumbu juga tersedia.



Apa itu Sensor Giroskop?

Sensor giroskop merupakan perangkat yang dapat mengukur dan menjaga orientasi dan kecepatan sudut dari suatu objek. Ini lebih maju dari akselerometer. Ini dapat mengukur kemiringan dan orientasi lateral objek sedangkan akselerometer hanya dapat mengukur gerakan linier.


Sensor giroskop juga disebut sebagai Sensor Kecepatan Sudut atau Sensor Kecepatan Sudut. Sensor ini dipasang pada aplikasi yang orientasi objeknya sulit dirasakan oleh manusia.





Diukur dalam derajat per detik, kecepatan sudut adalah perubahan sudut rotasi benda per satuan waktu.

Sensor Giroskop

Sensor Giroskop



Prinsip Kerja Sensor Giroskop

Selain mendeteksi kecepatan sudut, sensor Giroskop juga dapat mengukur gerakan benda. Untuk penginderaan gerakan yang lebih kuat dan akurat, dalam elektronik konsumen, sensor Giroskop digabungkan dengan sensor Accelerometer.

Bergantung pada arah, ada tiga jenis pengukuran kecepatan sudut. Yaw- rotasi horizontal pada permukaan datar jika dilihat dari atas objek, Pitch- Rotasi vertikal seperti melihat objek dari depan, Roll- rotasi horizontal saat melihat objek dari depan.


Konsep gaya Coriolis digunakan dalam sensor Giroskop. Pada sensor ini untuk mengukur tingkat sudut, kecepatan putaran dari sensor diubah menjadi sinyal listrik. Prinsip kerja sensor Giroskop dapat dipahami dengan memperhatikan cara kerja sensor Giroskop Getaran.

Sensor ini terdiri dari elemen getar internal yang terbuat dari bahan kristal berbentuk struktur-T ganda. Struktur ini terdiri dari bagian stasioner di tengah dengan 'Lengan Penginderaan' yang melekat padanya dan 'Lengan Penggerak' di kedua sisi.

Struktur T ganda ini simetris. Ketika medan listrik getaran bolak-balik diterapkan ke lengan penggerak, getaran lateral terus menerus dihasilkan. Karena lengan penggerak simetris, ketika satu lengan bergerak ke kiri, lengan lainnya bergerak ke kanan, sehingga membatalkan getaran yang bocor. Ini membuat bagian stasioner di tengah dan lengan penginderaan tetap statis.

Ketika gaya rotasi eksternal diterapkan ke sensor, getaran vertikal terjadi pada lengan Drive. Hal ini menyebabkan getaran lengan Penggerak ke arah atas dan bawah karena gaya rotasi bekerja pada bagian stasioner di tengah.

Rotasi bagian stasioner mengarah ke getaran vertikal di lengan penginderaan. Getaran yang disebabkan oleh lengan penginderaan ini diukur sebagai perubahan muatan listrik. Perubahan ini digunakan untuk mengukur gaya rotasi eksternal yang diterapkan pada sensor sebagai rotasi sudut.

Jenis

Dengan kemajuan teknologi, perangkat yang sangat akurat, andal, dan miniatur sedang diproduksi. Pengukuran orientasi dan pergerakan yang lebih akurat dalam ruang 3D menjadi mungkin dengan integrasi sensor Giroskop. Giroskop juga tersedia dalam berbagai ukuran dengan performa berbeda.

Berdasarkan ukurannya, sensor Giroskop dibagi menjadi berukuran kecil dan besar. Dari besar ke kecil hierarki sensor Giroskop dapat didaftarkan sebagai Giroskop laser cincin, Giroskop serat optik, Giroskop cairan, dan Giroskop Getaran.

Yang paling populer adalah giroskop getaran yang kecil dan lebih mudah digunakan. Keakuratan giroskop getaran tergantung pada bahan elemen stasioner yang digunakan dalam sensor dan perbedaan strukturnya. Jadi, pabrikan menggunakan bahan dan struktur yang berbeda untuk meningkatkan akurasi giroskop getaran.

Jenis Giroskop Getaran

Untuk Transduser piezoelektrik , bahan seperti kristal dan keramik digunakan untuk bagian stasioner dari sensor. Di sini, untuk struktur material kristal seperti struktur-T ganda, Garpu Tuning dan garpu tala berbentuk-H digunakan. Ketika bahan keramik digunakan, struktur prismatik atau kolom dipilih.

Karakteristik sensor Getaran Giroskop meliputi faktor skala, koefisien suhu-frekuensi, ukuran kompak, ketahanan guncangan, stabilitas dan karakteristik kebisingan.

Sensor Giroskop di Ponsel

Untuk memfasilitasi pengalaman pengguna yang baik saat ini smartphone dibenamkan dengan berbagai jenis sensor. Sensor ini juga memberikan informasi ponsel tentang lingkungannya dan juga membantu meningkatkan masa pakai baterai.

Steve Jobs adalah orang pertama yang menggunakan teknologi Giroskop dalam elektronik konsumen. Apple iPhone adalah smartphone pertama yang memiliki teknologi sensor Giroskop. Dengan bantuan giroskop di smartphone, kita bisa mendeteksi gerakan dan gestur dengan ponsel kita. Ponsel pintar biasanya memiliki versi elektronik dari sensor Getaran Giroskop.

Aplikasi Seluler Sensor Giroskop

Aplikasi Sensor Giroskop membantu mendeteksi kemiringan dan orientasi ponsel. Aplikasi Sensor Giroskop berguna untuk smartphone lama yang tidak memiliki sensor Giroskop.

Aplikasi seperti GyroEmu dan modul Xposed menggunakan akselerometer dan magnetometer yang ada di ponsel untuk mensimulasikan Sensor Giroskop. Sensor Giroskop banyak digunakan pada smartphone untuk memainkan game AR berteknologi tinggi.

Aplikasi

Sensor Giroskop digunakan untuk aplikasi serbaguna. Ring laser Gyros digunakan dalam pesawat ulang-alik dan Source sedangkan Fiber optic Gyros digunakan dalam mobil balap dan perahu motor.

Sensor Getaran Giroskop digunakan dalam sistem navigasi mobil, Sistem kontrol stabilitas elektronik kendaraan, sensor gerak untuk game seluler, sistem deteksi goyangan kamera di kamera digital, helikopter yang dikendalikan radio, sistem robotik, dll ...

Fungsi utama Sensor Giroskop untuk semua aplikasi adalah sensor kecepatan sudut, sensor sudut, dan mekanisme kontrol. Keburaman gambar pada kamera dapat dikompensasikan dengan menggunakan sistem stabilisasi gambar optik berbasis Sensor Giroskop.

Dengan memahami perilaku dan karakteristik mereka, pengembang merancang banyak produk yang efisien dan berbiaya rendah seperti kontrol berbasis gerakan mouse nirkabel, kontrol arah kursi roda, sistem untuk mengontrol perangkat eksternal menggunakan perintah gerakan, dll ...

Banyak aplikasi baru sedang dibuat yang mengubah cara kita menggunakan gerakan kita sebagai perintah untuk mengontrol perangkat. Beberapa Sensor Giroskop yang tersedia di pasaran adalah MAX21000, MAX21001, MAX21003, MAX21100. Aplikasi seluler mana. pernahkah Anda menggunakan Sensor Giroskop di ponsel Anda?