Hur används ett gyroskop och accelerometer tillsammans?

När de används tillsammans ger ett gyroskop och accelerometer en sexaxlig tolkning av rörelse genom rymden. Detta är särskilt användbart i handhållna enheter som mobiltelefoner, eftersom det kan filtrera bort oavsiktliga omgivande rörelser och vibrationer i en användares hand, vilket möjliggör en mer exakt mätning av avsiktliga rörelser. Det är värdefullt att förstå de grundläggande funktionerna hos ett gyroskop och en accelerometer för att förstå det sätt på vilket dessa enheter kompletterar varandra i kombinerad drift.

En accelerometer, som namnet antyder, används för att mäta plötslig acceleration inom ett visst rörelseområde. I mobiltelefoner kan en accelerometer tolka telefonens orientering för att ändra displayen från stående till liggande läge eller tolka plötsliga rörelser som skakning för interaktion med mobilapplikationer. Beräkning av rörelse är möjlig genom mätning av förändringen i elektronisk signal som registreras av accelerometern. Beroende på enhetens vinkel i förhållande till marken kommer en mikroskopisk mängd massa att röra sig inom accelerometerkretsen för att orsaka denna signalförändring.

Ett gyroskop fungerar genom att tolka förskjutningen i positionering från en inställd rotationshastighet inom X, Y och Z – vänster/höger, upp/ned, framåt/bakåt – axeln. I konsumentenheter åstadkommes detta genom en konstant vibrerande mikroskopisk platta som kallas en provmassa. Till exempel, när en användare lutar sin telefon mot himlen, kan gyroskopet jämföra denna rörelse med dess omgivande tillstånd och urskilja stigningen, rullningen och girningen. Gyroskopets konstanta rörelse innebär att orienteringen aldrig går förlorad och enheten kan tydligt urskilja sin placering hela tiden

När ett gyroskop och accelerometer kombineras är det möjligt att samtidigt mäta acceleration och gravitationsplacering i X-, Y- och Z-axeln. Denna kombination resulterar i totalt sex orienteringsmätningar hela tiden. Det finns många fördelar med att ha sex riktningsmätningar tillgängliga för systemprocessorer, och många tillverkare av konsumentenheter har noterat detta. Genom att kombinera ett gyroskop och accelerometer är det möjligt att bättre stabilisera kameror för tydligare bilder, spelapplikationer kan bättre tolka användarrörelser för större realism och navigationsapplikationer kan mer exakt vägleda användare genom att mäta deras rörelser. Ett gyroskop och accelerometer används tillsammans för att skapa en mer exakt mätning av den totala rörelsen och placeringen genom rymden genom att tillhandahålla konstanta, korsreferensmätningar av rumslig placering och acceleration.