Gyroscope
Pengertian
Sebagai
pengenalan, giroskop adalah perangkat untuk mengukur atau mempertahankan
orientasi, dengan prinsip ketetapan momentum sudut. Mekanismenya adalah sebuah
roda berputar dengan piringan didalamya yang tetap stabil.
Prinsip
dasar
Bentuk fisik
Secara
mekanis, giroskop berbentuk seperti sebuah roda berputar atau cakram di mana
poros bebas untuk mengambil setiap orientasi. Meskipun orientasi ini tidak
tetap, perubahannya dalam menanggapi torsi eksternal jauh lebih
sedikit dan berlangsung dalam arah yang berbeda jika dibandingkan dengan tanpa
momentum sudut, yang berkaitan dengan tingginya tingkat putaran
dan inersia momen. Orientasi
perangkat tetap sama, terlepas dari gerak platform pemasangan, karena
pemasangan perangkat pada sebuah gimbal akan meminimalkan
torsi eksternal.
secara
mekanis, selama cakram inti terus berputar, maka posisi giroskop akan tetap
setabil selamanya.
Pada
dasarnya, sebuah giroskop mekanik adalah roda berputar atau disk yang berporos
bebas untuk mengambil setiap orientasi. Meskipun orientasi ini tidak tinggal
tetap, perubahan dalam respon terhadap eksternal torsi jauh lebih sedikit dan
dalam arah yang berbeda dari itu akan tanpa momentum sudut besar yang terkait
dengan tingkat tinggi dari disk berputar dan momen inersia . Karena torsi
eksternal diminimalkan dengan me-mount perangkat di gimbal , orientasi masih
hampir tetap, terlepas dari setiap gerak dari platform yang sudah terpasang.
Prinsip kerja
Gyro sensor bisa mendeteksi gerakan sesuai
gravitasi, atau dengan kata lain mendeteksi gerakan pengguna.
Gyroscope pada penelitian ini digunakan untuk mengukur sumbu rotasi roket. Sebelum digunakan, sensor gyroscope terlebih dahulu dilakukan proses kalibrasi dengan menggunakan bandul. Proses kalibrasi tersebut berfungsi untuk memperoleh nilai faktor kalibrasi. Gyroscope memiliki keluaran berupa kecepatan sudut dari arah 3 sumbu yaitu: sumbu x yang nantinya akan menjadi sudut phi (kanan dan kiri) dari sumbu y nantinya menjadi sudut theta (atas dan bawah), dan sumbu z nantinya menjadi sudut psi (depan dan belakang).
Gyroscope pada penelitian ini digunakan untuk mengukur sumbu rotasi roket. Sebelum digunakan, sensor gyroscope terlebih dahulu dilakukan proses kalibrasi dengan menggunakan bandul. Proses kalibrasi tersebut berfungsi untuk memperoleh nilai faktor kalibrasi. Gyroscope memiliki keluaran berupa kecepatan sudut dari arah 3 sumbu yaitu: sumbu x yang nantinya akan menjadi sudut phi (kanan dan kiri) dari sumbu y nantinya menjadi sudut theta (atas dan bawah), dan sumbu z nantinya menjadi sudut psi (depan dan belakang).
Dalam smartphone,
Gyroscope sering dikombinasikan dengan Accelerometer untuk memperkuat
motion-sensing. Dari kombinasi tersebut didapatkan 6 sumbu
pendeteksian yaitu 3 sumbu rotasi (x,y,z) dan 3 sumbu linier (atas-bawah,
kanan-kiri, depan-belakang). Output dari kombinasi sensor ini berupa gambar
yang sangat detail dan halus gerakannya dibandingkan dengan smartphone yang
hanya menggunakan accelerometer saja.
Variasi
Gyroscope
Girostat
Sebuah
girostat adalah varian dari giroskop. Ini terdiri dari roda flywheel besar
tersembunyi dalam casing padat.
MEMS
Sebuah MEMS giroskop mengambil ide dari Foucault pendulum dan
menggunakan elemen bergetar, yang dikenal sebagai MEMS (Micro
Electro-Mechanical System). Gyro berbasis MEMS awalnya dibuat praktis dan
producible oleh Systron Donner Inertial (SDI). Hal ini, SDI adalah produsen
besar MEMS giroskop.
FOG
Sebuah giroskop serat optik (FOG) adalah sebuah giroskop yang
menggunakan interferensi cahaya untuk mendeteksi rotasi mekanik. Sensor adalah
kumparan sebanyak 5 km dari serat optik.
VSG
atau CVG
Sebuah fiber optic gyroscope (VSG), juga disebut coriolis vibratory
gyroscope (CVG), menggunakan resonator yang terbuat dari paduan logam yang
berbeda.
DTG
Sebuah dynamically tuned gyroscope (DTG) adalah sebuah rotor
ditangguhkan oleh gabungan universal dengan pivot lentur.
London
moment
Sebuah London moment giroskop bergantung pada kuantum mekanik
fenomena , dimana berputar superkonduktor menghasilkan medan magnet yang sumbu
garis sama persis dengan sumbu putar dari rotor gyroscopic. Sebuah magnetometer
menentukan orientasi medan yang dihasilkan, yang interpolasi untuk menentukan
sumbu rotasi. Giroskop jenis ini bisa sangat akurat dan stabil.
Penggunaan
Gyroscope
1.
Di masa lalu, gyros telah digunakan untuk ruang navigasi, kontrol rudal, di
bawah bimbingan-air, dan bimbingan penerbangan..
2.
Sebuah giroskop di sisi lain memiliki kemampuan mengukur tingkat rotasi di
sekitar sumbu tertentu. Sebagai contoh jika giroskop yang digunakan untuk
mengukur laju rotasi di sekitar sumbu gulungan pesawat terbang.
3.
Penggunaan pada game contohnya adalah sebuah game pertempuran, sebelum ini bila
kita ingin melihat situasi sekeliling, kita akan menyapu layar searah terus
menerus untuk berputar, dengan gyro sensor ini kita cukup berputar sesuai
gravitasi seperti benar-benar melihat sekeliling. Atau bila melihat sebuah
obyek 3D kita cukup berputar untuk melihat setiap sudut obyek tersebut. Tentu
ini adalah sebuah metode yang menghasilkan pengalaman seolah nyata.
4.
Biasanya giroskop yang digunakan untuk mengukur posisi sudut didasarkan pada
prinsip kekakuan ruang giroskop. Sebuah giroskop telah banyak aplikasi praktis.
Sekarang mereka mulai digunakan bersama akselerometer untuk aplikasi seperti gerak-capture
dan navigasi kendaraan
Kelebihan dan kelemahan Gyroscope
1.
Harganya yang mahal.
2.
Hanya dapat digunakan jika ada accelerator.
3.
Dapat mendeteksi gerakan dari segala arah.
4.
Hasil gambar yg di hasilkan dari gerakan lebih halus/ tidak patah-patah
seperti pada accelerometer.
5.
Tidak di pengaruhi oleh gravitasi.
Sumber:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar