जाइरोस्कोप सेंसर काम और उसके अनुप्रयोग

जाइरोस्कोप सेंसर काम और उसके अनुप्रयोग

माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम, जिसे लोकप्रिय रूप से एमईएमएस के रूप में जाना जाता है, बहुत छोटे विद्युत और यांत्रिक उपकरणों की तकनीक है। एमईएमएस प्रौद्योगिकी में अग्रिम ने हमें बहुमुखी उत्पादों को विकसित करने में मदद की है। कई यांत्रिक उपकरण जैसे कि accelerometer , Gyroscope, आदि ... अब उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है। यह एमईएमएस तकनीक से संभव था। ये सेंसर अन्य आईसी के समान पैक किए जाते हैं। एक्सेलेरोमीटर और जाइरोस्कोप एक-दूसरे की प्रशंसा करते हैं, इसलिए वे आमतौर पर एक साथ उपयोग किए जाते हैं। एक्सेलेरोमीटर किसी वस्तु के रैखिक त्वरण या दिशात्मक गति को मापता है, जबकि जाइरोस्कोप सेंसर वस्तु के कोणीय वेग या झुकाव या पार्श्व अभिविन्यास को मापता है। कई अक्षों के लिए गायरोस्कोप सेंसर भी उपलब्ध हैं।



एक जाइरोस्कोप सेंसर क्या है?

जाइरोस्कोप सेंसर एक ऐसा उपकरण है जो ओरिएंटेशन को माप सकता है और बनाए रख सकता है कोणीय गति किसी वस्तु का। ये एक्सेलेरोमीटर से अधिक उन्नत हैं। ये ऑब्जेक्ट के झुकाव और पार्श्व अभिविन्यास को माप सकते हैं जबकि एक्सेलेरोमीटर केवल रैखिक गति को माप सकते हैं।


गायरोस्कोप सेंसर को कोणीय दर सेंसर या कोणीय वेग सेंसर भी कहा जाता है। ये सेंसर उन अनुप्रयोगों में स्थापित किए जाते हैं जहां ऑब्जेक्ट का ओरिएंटेशन मनुष्य द्वारा समझ पाना मुश्किल होता है।





प्रति सेकंड डिग्री में मापा जाता है, कोणीय वेग समय की प्रति इकाई वस्तु के घूर्णी कोण में परिवर्तन होता है।

जाइरोस्कोप सेंसर

जाइरोस्कोप सेंसर



जाइरोस्कोप सेंसर कार्य सिद्धांत

कोणीय वेग को महसूस करने के अलावा, गायरोस्कोप सेंसर भी वस्तु की गति को माप सकते हैं। अधिक मजबूत और सटीक गति संवेदन के लिए, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में गायरोस्कोप सेंसर को एक्सेलेरोमीटर सेंसर के साथ जोड़ा जाता है।

दिशा के आधार पर तीन प्रकार के कोणीय दर माप हैं। जबाव - एक सपाट सतह पर क्षैतिज घुमाव, जब ऊपर की ओर से वस्तु को देखा जाता है, तो पिच - ऊर्ध्वाधर घुमाव को सामने से वस्तु के रूप में देखा जाता है, रोल- सामने से वस्तु को देखने पर क्षैतिज घुमाव।


गायरोस्कोप सेंसर में कोरिओलिस बल की अवधारणा का उपयोग किया जाता है। इस सेंसर में कोणीय दर को मापने के लिए, सेंसर की रोटेशन दर को विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जाता है। जाइरोस्कोप सेंसर के कार्य सिद्धांत को कंपन गाइरोस्कोप सेंसर के काम को देखकर समझा जा सकता है।

इस सेंसर में एक डबल - टी - संरचना के आकार में क्रिस्टल सामग्री से बना एक आंतरिक कंपन तत्व होता है। इस संरचना में केंद्र में एक स्थिर भाग होता है, जिसमें the सेंसिंग आर्म ’जुड़ा होता है और दोनों ओर Arm ड्राइव आर्म’ होता है।

यह डबल-टी-संरचना सममित है। जब एक वैकल्पिक कंपन विद्युत क्षेत्र को ड्राइव हथियारों पर लागू किया जाता है, तो निरंतर पार्श्व कंपन उत्पन्न होते हैं। चूंकि ड्राइव हथियार सममित होते हैं, जब एक हाथ दूसरे चाल को दाईं ओर ले जाता है, इस प्रकार लीक कंपन को रद्द कर देता है। यह केंद्र में स्थिर भाग रखता है और संवेदन हाथ स्थिर रहता है।

जब बाहरी घूर्णी बल सेंसर पर लगाया जाता है तो ड्राइव आर्म्स पर वर्टीकल वाइब्रेशन होते हैं। यह ड्राइव हथियारों को ऊपर और नीचे की दिशाओं में कंपन की ओर जाता है जिसके कारण एक घूर्णी बल केंद्र में स्थिर भाग पर कार्य करता है।

स्थिर भाग के घूमने से संवेदन हथियारों में ऊर्ध्वाधर कंपन होता है। संवेदी भुजा में होने वाले इन स्पंदनों को विद्युत आवेश में परिवर्तन के रूप में मापा जाता है। इस परिवर्तन का उपयोग सेंसर पर लागू बाहरी घूर्णी बल को मापने के लिए कोणीय घुमाव के रूप में किया जाता है।

प्रकार

प्रौद्योगिकी में अग्रिम के साथ अत्यधिक सटीक, विश्वसनीय और लघु उपकरणों का निर्माण किया जा रहा है। 3 डी अंतरिक्ष में अभिविन्यास और आंदोलन के अधिक सटीक माप गायरोस्कोप सेंसर के एकीकरण के साथ संभव हो गए। जाइरोस्कोप भी विभिन्न आकारों में विभिन्न प्रदर्शनों के साथ उपलब्ध हैं।

उनके आकार के आधार पर, जाइरोस्कोप सेंसर छोटे और बड़े आकार के रूप में विभाजित हैं। Gyroscope सेंसरों के बड़े से छोटे पदानुक्रम को रिंग लेजर जाइरोस्कोप, फाइबर-ऑप्टिक जाइरोस्कोप, फ्लुइड जाइरोस्कोप और वाइब्रेशन जाइरोस्कोप के रूप में सूचीबद्ध किया जा सकता है।

वाइब्रेशन जाइरोस्कोप का उपयोग करने के लिए छोटा और अधिक आसान होना सबसे लोकप्रिय है। कंपन गाइरोस्कोप की सटीकता सेंसर और संरचनात्मक अंतर में उपयोग की जाने वाली स्थिर तत्व सामग्री पर निर्भर करती है। इसलिए, कंपन कंपन माइक्रोस्कोप की सटीकता बढ़ाने के लिए निर्माता विभिन्न सामग्रियों और संरचनाओं का उपयोग कर रहे हैं।

कंपन गाइरोस्कोप के प्रकार

के लिये पीजोइलेक्ट्रिकल ट्रांसड्यूसर , क्रिस्टल और सिरेमिक जैसी सामग्री सेंसर के स्थिर भाग के लिए उपयोग की जाती है। यहां क्रिस्टल सामग्री संरचनाओं जैसे डबल-टी-स्ट्रक्चर, ट्यूनिंग फोर्क और एच-आकार के ट्यूनिंग कांटा का उपयोग किया जाता है। जब सिरेमिक सामग्री का उपयोग प्रिज्मीय या स्तंभ संरचना का चयन किया जाता है।

कंपन गायरोस्कोप सेंसर की विशेषताओं में स्केल फैक्टर, तापमान-आवृत्ति गुणांक, कॉम्पैक्ट आकार, सदमे प्रतिरोध, स्थिरता और शोर विशेषताएं शामिल हैं।

मोबाइल में जाइरोस्कोप सेंसर

एक अच्छा उपयोगकर्ता अनुभव की सुविधा के लिए आजकल स्मार्टफोन विभिन्न प्रकार के सेंसर के साथ एम्बेडेड हैं। ये सेंसर अपने परिवेश के बारे में फोन जानकारी भी प्रदान करते हैं और बैटरी जीवन को बढ़ाने में भी मदद करते हैं।

स्टीव जॉब्स उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में जाइरोस्कोप प्रौद्योगिकी का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे। Apple iPhone पहला स्मार्टफोन था जिसमें Gyroscope सेंसर तकनीक थी। स्मार्टफोन में जाइरोस्कोप की मदद से हम अपने फोन के साथ गति और इशारों का पता लगा सकते हैं। स्मार्टफोन में आमतौर पर वाइब्रेशन जाइरोस्कोप सेंसर का एक इलेक्ट्रॉनिक संस्करण होता है।

जाइरोस्कोप सेंसर मोबाइल ऐप

गायरोस्कोप सेंसर ऐप मोबाइल फोन के झुकाव और अभिविन्यास का पता लगाने में मदद करता है। Gyroscope Sensor ऐप पुराने स्मार्टफ़ोन के लिए उपयोगी है, जिनमें Gyroscope सेंसर नहीं है।

GyroEmu जैसे ऐप एक Xposed मॉड्यूल Gyroscope Sensor का अनुकरण करने के लिए फोन पर मौजूद एक्सेलेरोमीटर और मैग्नेटोमीटर का उपयोग करता है। जाइरोस्कोप सेंसर का उपयोग ज्यादातर स्मार्टफोन पर उच्च प्रौद्योगिकी एआर गेम खेलने के लिए किया जाता है।

अनुप्रयोग

Gyroscope Sensors का उपयोग बहुमुखी अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। रिंग लेजर गायरोस का उपयोग एयरक्राफ्ट और सोर्स शटल में किया जाता है जबकि फाइबर ऑप्टिक गायरोस का उपयोग रेसकार्स और मोटरबोट में किया जाता है।

कंपन गायरोस्कोप सेंसर का उपयोग कार नेविगेशन सिस्टम, वाहनों की इलेक्ट्रॉनिक स्थिरता नियंत्रण प्रणाली, मोबाइल गेम के लिए गति संवेदन, डिजिटल कैमरों में कैमरा-शेक डिटेक्शन सिस्टम, रेडियो-नियंत्रित हेलीकॉप्टर, रोबोटिक सिस्टम, आदि के लिए किया जाता है।

सभी अनुप्रयोगों के लिए गायरोस्कोप सेंसर के मुख्य कार्य हैं कोणीय वेग संवेदन, कोण संवेदन और नियंत्रण तंत्र। कैमरों में छवि धुंधला को Gyroscope Sensor- आधारित ऑप्टिकल छवि स्थिरीकरण प्रणाली का उपयोग करके मुआवजा दिया जा सकता है।

उनके व्यवहार और विशेषताओं को समझकर डेवलपर्स कई कुशल और कम लागत वाले उत्पादों को डिज़ाइन कर रहे हैं जैसे कि वायरलेस माउस के जेस्चर-आधारित नियंत्रण, व्हील-चेयर का दिशात्मक नियंत्रण, जेस्चर कमांड का उपयोग करके बाहरी उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए एक सिस्टम… आदि।

कई नए एप्लिकेशन बनाए जा रहे हैं जो उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए कमांड के रूप में हमारे इशारों का उपयोग करने के तरीके को बदल रहे हैं। बाजार में उपलब्ध कुछ गायरोस्कोप सेंसर MAX21000, MAX21001, MAX21003, MAX21100 हैं। कौन सा मोबाइल एप क्या आपने अपने मोबाइल फोन पर गायरोस्कोप सेंसर का अनुकरण किया है?