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임베디드.일렉트로닉스

가속도 센서, 각속도(자이로) 센서 개념정리.

by 리치굿맨 2015. 10. 6.

 

가속도센서.

 

 

 

센서의 출력값은 직교좌표계 X, Y, Z 각 성분의 가속도(=속도의 변화량)임.

 

즉, 센서의 변위를 정의하는 변위벡터를

 

라고 뒀다면,

가속도 센서의 출력으로 나오는 것은 

임.

 

이해 : 센서가 동일한 속도로 움직이는 경우 센서 출력은 없음. 동일속도이므로 시간에 대하여 1회 미분하면 0임.

의미 :  센서의 가속도 이며, 가장 기초 물리 상식인 힘 과 가속도는 비례하므로 센서가 받고 있는 힘에 비례한 양.

그리고 지구표면에서 가속도센서 가 있다면 지구 중심방향의 중력가속도 9.8m/sec^2 에 해당하는 값이 항상 기본적으로 출력되게 됨.

<- 이 특성 때문에 가속도 센서를 중력센서, G 센서라고도 하지만 가속도 센서는 중력만 측정하는 것은 아님.

 

센서출력값 활용 원리. 

1. 가속도 값 자체를 알 수 있으므로 가속도, 힘 정도를 직접 알 수 있음.

2. 가속도를 시간에 대하여 1번 적분하면 속도 정보를 알 수 있음. 

3. 상기 2의 속도를 또 시간에 대하여 적분하여 변위 정보를 알 수 있음.

 

 

 

 

 

각속도 센서.(흔히 자이로 센서)

 

 

 

 

자이로 센서라는 용어로 흔히 알려진 것이나 실제 자이로 센서의 출력값은 각 속도를 출력하는 것.

센서에 출력되는 각 속도 정보를 활용하여 자이로 "용도" 로 많이 사용하여 자이로 센서라는 용어가 득세함.

 

센서의 x축의 회전각을

 

라고 뒀다면,

센서의 출력값은 각 속도

 이며, y축, z축 역시 동일함.

 

센서출력값 활용원리.

1. 각 속도를 특별한 신호처리 없이 센서 출력값으로 바로 알 수 있음. 

2. 상기1을 시간 적분하여 각도 를 알 수 있음.

3. 상기1을 미분하여 회전력 (토크) 정보 알 수 있음.

 

 

 

 

 

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첫 등록 :  2015.10.06

최종 수정 : 

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