Accelerometer dan Gyroscope

Pengenalan Accelerometer

Accelerometer berfungsi untuk mengukur percepatan, mendeteksi getaran, dan bisa juga untuk percepatan gravitasi. Pendeteksian gerakan berdasarkan pada 3 sumbu yaitu kanan-kiri, atas-bawah dan depan-belakang. Pengaplikasian sensor ini biasanya untuk pengukuran kecepatan mesin, getaran mesin, getaran pada bangunan dan kecepatan yang disertasi dengan pengaruh gravitasi bumi. Contoh aplikatif accelerometer seperti pada airbag mobil yang mendeteksi percepatan, gadget-gadget elektronik, safety installation pada kendaraan, dll.

Prinsip Kerja Accelerometer

Prinsip kerja accelerometer berdasarkan pada medan magnet yang digerakkan pada suatu konduktor ataupun konduktor yang digerakkan pada medan magnet maka akan timbul induksi elektromagnetik pada konduktor tersebut. Tipe accelerometer yang beredar di pasaran berbeda-beda, karena tergantung berdasarkan produsen yang memproduksi tipe accelerometer.

Pengenalan Gyroscope

Gyroscope berfungsi untuk mengukur/menentukan orientiasi suatu benda berdasarkan pada ketetapan momentum sudut. Dari pengertian lain gyroscope berfungsi untuk menentukan gerakan sesuai dengan gravitasi yang dilakukan oleh pengguna. Gyroscope ini memiliki peranan yang sangat penting dalam hal mempertahankan keseimbangan suatu benda seperti penggunaannya pada pesawat terbang yang dapat menentukan kemiringan pada sumbu x,y, dan z.

Output yang dihasilkan oleh gyroscope berupa kecepatan sudut yang pada sumbu x akan menjadi phi (Φ), sumbu y menjadi theta (θ), dan sumbu z menjadi psi (Ψ). Sebelum digunakan biasanya gyroscope di kalibarasi terlebih dahulu dengan menggunakan bandul yang fungsinya untuk menentukan nilai faktor ataupun dapat juga melihat pada datasheet sensor yang digunakan.

Prinsip Kerja Gyroscope

Prinsip kerja dari gyroscope ini adalah pada saat gyroscope berotasi maka gyroscope akan memiliki nilai keluaran. Apabila gyroscope berotasi searah dengan jarum jam pada sumbu Z maka tegangan ouput yang dihasilkan akan mengecil sedangkan jika gyroscope berotasi berlawan arah dengan jarum jam pada sumbu Z maka tegangan output yang dihasilkan akan membesar. Pada saat gyroscope tidak sedang berotasi atau berada pada keaadaan diam maka tegangan ouputnya akan sesuai dengan nilai offset gyrosensor tersebut.

Untuk interfacing gyroscope dengan mikrokontroler dapat menggunakan port ADC. Nilai keluaran pada sensor diubah menjadi radian/second (rad/s) lalu diubah kembali menjadi degree/second (deg/s).

Kombinasi Acclerometer dan Gyroscope

Dengan menggunakan kombinasi accelerometer dan gyroscope pada suatu sistem maka accelerometer dapat memberikan pengukuran sudut saat sistem berada pada kondisi diam. Sedangkan pada saat sistem berotasi accelerometer tidak bisa bekerja secara maksimal karena memiliki respon yang lambat. Kelemahan inilah yang dapat diatasi oleh gyroscope karena gyroscope dapat membaca kecepatan sudut yang dinamis. Namun gyroscope juga memiliki kelemahan yaitu proses perpindahan kecepatan sudut dalam jangka waktu yang panjang menjadi tidak akurat karena ada efek bias yang dihasilkan oleh gyroscope.

Contoh aplikatif kombinasi accelerometer dan gyroscope yaitu pada perangkat iPhone yang mengkombinasikan 2 sensor tersebut. Hal tersebut sangat membuat nyaman para pengguna dalam hal pendeteksian sensitivitas gerakan. Dari kombinasi accelerometer dan gyroscope didapatkan 6 sumbu pendeteksian yaitu 3 sumbu rotasi (x,y,z) dan 3 sumbu linier (atas-bawah, kanan-kiri, depan-belakang). Output dari kombinasi sensor ini berupa gambar yang sangat detail dan halus gerakannya dibandingkan dengan smartphone yang hanya menggunakan accelerometer saja.

sumber gambar : en.wikipedia.org

sumber artikel : http://www.geyosoft.com