加速度センサーとジャイロスコープ

加速度センサとジャイロセンサは、現代の技術機器によく使われているモーションセンサ素子である。その動作は慣性の概念に基づいている。つまり、質量がその運動状態を変えようとしないことから、工学的用途では慣性計測単位と呼ばれるのである。

加速度計はその名の通り直線的な加速度を、ジャイロスコープは回転運動の各種パラメータを測定するために使用される。この2つの装置から得られる情報を組み合わせることで、3次元空間における物体の動きを高精度に計算し、投影することができるのです。

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加速度ピックアップは、適切な加速度、すなわち物体が経験する物理的な加速度を測定するために使用されるデバイスです。必ずしもそのフレームでの速度の変化率を測定しているわけではなく、物体やフレームが経験する加速度を測定しているのである。加速度計は地球上で9.83ms-2の加速度を示し、自由落下や宇宙空間ではゼロとなる。つまり、加速度ピックアップは、物体やフレームの重力加速度を測定するものです。

1つまたは2つの加速度センサーにバネを取り付けた構造。質量に加えられた力に対するスプリングの伸びは、システムやフレームに作用する加速度の指標となる。その伸びをピエゾ素子という機構で電気信号に変換する。

加速度センサーは、身体に作用する重力の力を測定し、直線加速度のみを測定するものです。本体の回転運動を正確に測定することはできないが、重力ベクトルの傾きによってプラットフォームの角度の向きを知ることができる。

加速度ピックアップは、重力の測定だけでなく、三次元の機械の動きを測定する必要があるほとんどの分野で使用されています。航空機やミサイルの航法システムとして重要な慣性航法装置には高精度な加速度センサーが使用されており、スマートフォンやノートパソコンなどの最新モバイル機器にも加速度センサーが使用されています。重機では、振動をモニターするために加速度ピックアップが使用されています。加速度ピックアップは、工学、医学、輸送システム、家電製品などの分野で重要な役割を担っています。

ジャイロの詳細情報

ジャイロセンサはプラットフォームの向きを測定する装置で、角運動量保存の原理で動作する。角運動量保存の原理で、回転している物体が軸を変えようとすると、物体は角運動量を維持するために変化しにくい状態を示す。

一般に機械式ジャイロスコープは、回転する質量（通常は円盤）を軸となるロッドでジンバルに取り付けている。質量は常に回転しており、プラットフォームの向きが3次元のいずれかに変化すると、しばらくは元の位置にとどまる。ジャイロフレームの回転軸に対する位置の変化を測定することで、角度変化の情報を得ることができる。

この情報と加速度センサーを組み合わせることで、3次元空間における物体（オブジェクト）の位置を高精度に表示することができる。

ジャイロセンサは、加速度センサと同様に、ナビゲーションシステムや運動監視に関連するあらゆる工学分野の主要コンポーネントである。最近の民生用電子機器、特にスマート**やPDAなどのモバイル機器では、ディスプレイが常に正しい方向を向くように、加速度センサーやジャイロスコープを使って姿勢を保っている。しかし、この加速度センサーとジャイロセンサーは、構造的に異なるものです。

加速度センサーとジャイロスコープの違いは何ですか？

-加速度計は、重力などの適切な直線加速度を測定するものです。