Étape 2: Gyroscope
Chaque canal de gyromètre mesure la rotation autour de l’un des axes. Par exemple un gyroscope 2 axes permettra de mesurer la rotation autour de (ou certains diront « a propos ») les axes X et Y. Pour exprimer cette rotation en nombre nous allons faire quelques notations. Première nous allons définir :
RXZ - est la projection du vecteur force inertielle R sur le plan XZ
Ryz - est la projection du vecteur force inertielle R sur le plan YZ
De la triangle à angle droit formé par Steve et Rz, en utilisant le théorème de Pythagore, on obtient :
RXZ ^ 2 = Rx ^ 2 + Rz ^ 2 et de même :
Ryz ^ 2 = Ry ^ 2 + Rz ^ 2
Notez également que :
R ^ 2 = Rxz ^ 2 + Ry ^ 2, cela peut provenir de EQ.1.): et équations, ou il peut être dérivé de triangle à angle droit formé par R et Ryz
R ^ 2 = Ryz ^ 2 + Rx ^ 2
Nous n’allons pas utiliser ces formules dans cet article, mais il est utile de noter la relation entre toutes les valeurs dans notre modèle.
Au lieu de cela, nous allons définir l’angle entre l’axe Z et Rxz, Ryz vecteurs comme suit :
Axz - est l’angle entre le Rxz (projection de R sur plan XZ) et l’axe Z
Ayz - est l’angle entre la Ryz (projection de R sur plan YZ) et l’axe Z
Nous recevons maintenant plus proches de ce que les mesures de gyroscope. Gyromètre mesure le rythme des changements des angles définis ci-dessus. En d’autres termes, il va afficher une valeur qui est relation linéaire avec le taux de variation de ces angles. Pour expliquer ceci, nous allons supposer que nous avons mesuré l’angle de rotation autour l’axe Y (qui serait Axz angle) à l’instant t0 et nous le définissons comme Axz0, ensuite nous avons mesuré cet angle à un instant t1 plus tard et c’était Axz1. Le taux de variation sera calculé comme suit :
RateAxz = (Axz1 - Axz0) / (t1 - t0).
Si nous exprimons Axz en degrés et la durée en secondes, puis cette valeur devra être exprimée en degrés/s. Il s’agit de quelles sont les mesures d’un gyroscope.
Dans la pratique, un gyroscope (sauf s’il s’agit d’un gyroscope numérique spécial) rarement vous donnera une valeur exprimée en degrés/s. même en ce qui concerne l’accéléromètre, vous obtiendrez une valeur ADC que vous aurez besoin de convertir en degrés/s en utilisant une formule semblable à l' équation 2 que nous avons défini pour accéléromètre. Nous allons introduire l’ADC à la formule de conversion deg/s pour le gyroscope (nous supposons que nous utilisons un module 10 bit ADC, 8 bit ADC, le remplacement 1023 avec 255, pour 12 bit ADC remplacer 1023 avec 4095).
RateAxz = (AdcGyroXZ * Vréf / 1023 - VzeroRate) / sensibilité Eq.3
RateAyz = (AdcGyroYZ * Vréf / 1023 - VzeroRate) / sensibilité
AdcGyroXZ, AdcGyroYZ - proviennent de notre module adc et ils représentent les canaux de cette mesure la rotation de la projection du vecteur R dans XZ respectivement dans les plans de l’YZ, ce qui équivaut à dire la rotation a été réalisée sur les axes Y et X, respectivement.
Vref - est la tension de référence ADC dans l’exemple ci-dessous, nous utiliserons 3.3V
VzeroRate - est l’offset de tension, en d’autres termes la tension que le gyroscope sorties quand il n’est pas soumis à une rotation, de la Commission du Acc_Gyro c’est par exemple 1.23V (vous pouvez trouver ces valeurs dans les spécifications)
Sensibilité - est la sensibilité de votre gyroscope, il est exprimé en mV / (deg / s) souvent écrit comme mV/deg/s, il raconte, fondamentalement vous mV combien la sortie de gyroscope va augmenter, si vous augmentez la vitesse de rotation d’un deg/s. La sensibilité du Acc_Gyro Conseil d’administration est par exemple 2 mV/deg/s ou 0.002V/deg/s
Prenons un exemple, supposons que notre module ADC retourne les valeurs suivantes :
AdcGyroXZ = 571
AdcGyroXZ = 323
À l’aide de la formule ci-dessus et en utilisant les paramètres caractéristiques du Acc_Gyro Conseil, nous allons obtenir :
RateAxz = (571 * 3.3V / 1023 - 1.23V) / (0.002V/deg/s) = ~ 306 deg/s
RateAyz = (323 * 3.3V / 1023 - 1.23V) / (0.002V/deg/s) = ~-94 deg/s
En d’autres termes, l’appareil tourne autour de l’axe des Y (ou nous pouvons dire il tourne dans le plan XZ) avec une vitesse de 306 deg/s et autour de l’axe X (ou nous pouvons dire il tourne dans le plan YZ) avec une vitesse de-94 deg/s. Veuillez noter que le signe négatif signifie que l’appareil tourne dans la direction opposée de la direction positive classique. Par convention, un seul sens de rotation est positif. Une fiche de bon gyroscope va vous montrer à quelle direction est positive, dans le cas contraire, vous devrez trouver en expérimentant avec l’appareil et notant la direction dans laquelle des résultats de la rotation en augmentation de tension sur la broche de sortie. C’est mieux fait à l’aide d’un oscilloscope puisque dès que vous arrêtez la rotation la tension va retomber à l’offset de niveau. Si vous utilisez un multimètre vous devez maintenir un taux de rotation constante pendant au moins quelques secondes et notez la tension au cours de cette rotation, puis comparez-la avec l’offset de tension. Si elle est supérieure à l’offset de tension, cela signifie que le sens de rotation est positive.
