Нужно ли размещать гироскоп в центре вращения?

При использовании гироскопа для измерения угловой скорости, имеет ли значение, находится ли он в центре вращения?

Я видел, как он упоминал онлайн без особого объяснения, что он должен быть расположен в центре, но на моих вводных курсах физики я узнал, что угловая скорость одинакова в каждой точке твердого тела. Википедия, кажется, подтверждает это в последнем разделе « Угловая скорость» , но я не уверен, что правильно его интерпретирую.

Я ожидаю, что обычно есть некоторая неидеальная связь членов ускорения с гироскопическим измерением - это главная проблема?

Есть ли что-то очевидное, чего мне не хватает?

Я просто проверил это, «подумав» об этом, и заметил, что для идеального твердого тела (!) Не имеет значения, где вы его разместите.

Я просто вообразил, что так:

• У вас есть гироскоп на каждой стороне палки (оси гироскопов параллельны друг другу).
• Вы повернули ручку примерно на один конец (например, ось х на 90 °).
• Наблюдение: другие оси также повернуты на 90 ° примерно на те же оси, в том же направлении, если смотреть из центра другого гироскопа.

Теория против практического "твердого тела":

1. У вас не будет идеального твердого тела. Ваш материал хотя бы немного гибок ...
2. Если вы хотите объединить данные от двух датчиков, например, акселерометр / гироскоп, ось обоих датчиков должна указывать в одном направлении (или вам нужна еще более сложная математика). И эта связь должна быть очень жесткой, например, не гибкой или качающейся (иначе вы будете измерять много мусора); Правило: чем больше расстояние, тем больше влияние этих эффектов.

Возможно, вы захотите измерить ориентацию / положение чего-либо (например, крылья самолета или «тело» квадрокоптера). Таким образом, гироскоп должен быть установлен именно на это.

PS: Спасибо, что указали мне на этот вопрос. Это мне очень помогает (нужны эти датчики для исследований).

Да, для этого есть причина. Например, рассмотрим шаг самолета. Если плоскость поднимается на 20 градусов, то угол в центре плоскости составляет 20 градусов. Если гироскоп установлен в носу ... еще 20 градусов. Вся плоскость наклонена на 20 градусов, поэтому не имеет значения, где вы это измеряете. Таким образом, это заставляет многих утверждать, что точка крепления не имеет значения.

ОДНАКО, обратите внимание, что, когда гироскоп находится в центре, он испытывает 1 г все время, независимо от подачи. Если гироскоп находится в носу, он будет испытывать положительную силу g при наклоне вверх и отрицательную силу g при наклоне самолета. Обычно гироскопы будут иметь некоторую чувствительность к силе и вибрации из-за незначительной асимметрии.

Рассмотрим, например, это примечание по применению от Analog Devices: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/technical-articles/MS-2158.pdf

В соответствии с этим, чувствительность g для дешевого гироскопа (и все, что в модельном самолете будет «дешевым»), может составлять около 0,3 градуса / сек / г. Ну, это не много. Если ваш плоский нос испытывает 3g во время 20-градусного повышения в течение 0,5 секунды (это выглядит как довольно сильный удар), то вращение составляет 40 градусов в секунду, а погрешность из-за чувствительности g будет 3g * 0,3 или около 1 град / сек Это только 2,5% ошибки. Ну, это не много, но и не незначительно. И, как видно из примечания к приложению, другие компоненты имеют меньшую чувствительность к G.

Итак, суть в том, что да, есть некоторая теория. Если вы хотите быть консервативным, установите его в центре. Но я сомневаюсь, что вы заметите разницу в типичной практике. Кроме того, разные компоненты MEMS различны, и потребовалось бы некоторое исследование и расчет, чтобы выяснить точное значение в вашем приложении.