Gyroscope 센서의 Calibration(눈금 표시 영점화)

[석수]

https://youtube.com/shorts/z_vFMAQVcBg?si=Fyb1AphJTjuHs1uv

센서 Calibration(눈금 표시 영점화) 작업은 주변 환경에 따라 센서 출력이 변하게 되는데, 이런 오차가 발생하지 않도록 바로잡아 주는 작업을 말한다


자이로 센서의 경우 가만히 평지에 놔뒀을 때 센서 출력이 0이 나와야 하지만, 그렇지 않는 경우가 종종 있다. 이때 센서 Calibration (눈금 표시 영점화) 작업을 거치게 된다.

자기장 센서의 경우도 마찬가지다

calibrate 눈금 짓다

uk 

to mark units of measurement on an instrument such so that it can measure accurately:

a calibrated stick for measuring the amount of oil in an engine

 
to check a measuring instrument to see if it is accurate



to make, adjust, or check the setting (= the position) of the controls used to make measurements with a tool or measuring device:

Our radar was calibrated for 100,000 yards.



자이로스코프 (=동글이 위치 범위 측정)


방향 감지 센서

자이로(Gyro)는 그리스어 'γῦρος'로, '둥근 것' 또는 '회전하는 것' 쉽게 말하면 팽이같은 물체를 말한다.

자이로스코프는 그런 회전하는 물체의 축안정과, 세차운동을 이용하여 공간위치 계측에 사용되는 장비이다.

전자기기 발달 이전에는 실제로 중량이 있는 회전관성체를 이용(그 기계적 정밀도가 높아야 하므로 대단히 제작이 어렵다)하였으나, 광섬유, 레이저, 핵자기 공명 등 각종 전자적 회전속도 검출장치가 등장하여 그 크기가 많이 줄어들었다.

위아래가 완전히 대칭인 팽이에 고리를 축에 직각인 방향으로 만들고 다시 그것을 제2의 고리를 써서 앞의 것과 직각 방향으로 받든 후에, 다시 제3의 고리에 의하여 앞의 둘에 직각 되는 방향으로 지탱하여 줌으로써 팽이의 회전이 어떠한 방향으로도 일어날 수 있도록 한 장치이다

팽이가 빠르게 회전하는 동안 외부에서 충격이 가해져도 쓰러지거나 하지 않고 쉽게 자세(회전축)를 바꾸지 않고 회전축이 항상 일정한 방향을 가리키는 성질인, 일종의 관성력인 회전관성모멘트를 이용한 것으로 윤전의(輪轉儀)ㆍ전륜(轉輪)ㆍ회전의라고도 한다. 레옹 푸코가 명명했다.




물체의 방위 변화를 인지하는 ‘자이로 센서(Gyro sensor)’

자이로 센서는 회전하는 팽이를 예로 들어 설명할 수 있는데 .팽이가 회전할 때 회전축은 항상 지면과 수직방향으로 유지되는데 이와 유사하게 자이로 센서에도 회전 시 일정하게 유지되는 축이 존재하여, 물체의 기울기를 측정할 수 있다.

자이로 센서는 물체의 회전속도인 각속도의 값을 이용하는 센서이기 때문에 ‘각속도 센서’ 라고도 하는데 각속도는 어떤 물체가 회전 운동할 때 생기는 코리올리 힘(Coriolis Force)을 전기적 신호로 변환하여 계산할 수 있다.

코리올리 힘이란 운동하는 물체의 속도에 비례하며 운동방향에 수직인 힘을 의미한다.

자이로 센서는 회전하는 물체의 회전각과 기울기 등을 알 수 있기 때문에 물체의 가속도나 충격의 세기를 측정하는 ‘가속도 센서’와 함께 사용되어 동작 인식을 효과적으로 하는 역할을 하고 있다.


■ 각속도(角速度, angular velocity) 또는 회전속도(廻轉速度, rotational velocity)


각속도(角速度, angular velocity) 또는 회전속도(廻轉速度, rotational velocity)란 특정 축을 기준으로 각이 돌아가는 속력을 나타내는 벡터(엄밀히 말하면, 유사벡터)이다.

이 벡터의 크기를 각속력(angular speed) 또는 회전속력(rotational speed)이라 한다. .

SI 단위로는 라디안 매초를 사용하며, 단위 시간당 얼마나 물체가 돌아가는지를 나타낼 때는 분당 회전수, RPM을 사용하기도 한다.


각속도는 통상적으로 오메가(Ω 또는 ω)를 기호로 사용한다. 각속도 벡터의 방향은 회전면에 대해서 수직이며, 방향은 오른손 법칙을 사용해 결정한다.