기계식 가속도센서
위 그림을 보겠습니다. 어떤 움직이는 상자안에 그림과 같이 스프링-질량-뎀퍼가 설치되어있다고 보죠. 상자가 갑자기 움직이면(즉, 가속도가 발생하면) 질량체가 그 반대로 움직일려고 할 것입니다. 이때 힘관계를 정리해보면
위와 같습니다. 질량(M)이 움직인 거리는 상자전체가 움직인 거리(x)에 그 안에서 질량이 움직인 거리(y)의 합일 것이고 그것으로 뉴턴의 역학(F=ma)을 적용해서 좌변으로 표현할 수 있을 겁니다. 그리고 스프링과 뎀퍼는 그 힘을 방해하는 방향으로 작용하게 되겠지요.
이때, 상자를 움직이는 엔진의 힘을 정의하고, 깔끔하게 다시 표현하면 2차 미분방정식이 되는군요. 여하튼 이와 같은 원리로 가속도를 얻을 수 있게 되는 것입니다.
즉, 상자안에서 이동한 거리(y)를 측정하면 가속도 값이 되는 것이지요.
위 결론식에 임의의 수치를 대입하고 시뮬레이션을 한 번 해보겠습니다.
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음~ 오늘도 잘 보고 갑니다 ^^
(뭘? ㅋㅋㅋ)
저도 이해하려고 애쓰다갑나다. ^^
업체 엔지니어에게 요즘 부품의 쓰임과 전자회로에 대해서 조금씩 배우고 있는데,
머리가 아파요. ㅠ,ㅠ
근데 전 운전할때 악셀을 밟으면 밟을수록 (즉 가속이 발생할수록) 몸이 앞으로 숙여진다는. ^^;;
글을 잘읽었습니다.
궁금한 점이 한가지 있습니다.
가속도 센서로 중력을 측정하는것으로 알고 있습니다.
중력방향으로 멈추어 있는 물체는 가속도는 0이지만 가속도센서의 출력이 나오지 않습니까? 이글에 나온 수식에 의하면 x가 멈추어 있기 때문에 x''이 0이고 우변이 0이므로 좌변의 y도 결국 0이기 떄문에 센서출력이 0으로 나와야 정상이지만 우리는 버젓이 가속도센서를 이용해 중력을 측정하고, 그중력의 분해비율로 롤,피치 자세각을 감지하고 있지 않습니까?
그렇다면 위의 수식이 틀린것 아닙니까? 제가 보기에는 가속도센서 내부수식에서 질량체 M에 작용하는 외력을 포함시키지 않았기 떄문이 아닌가 궁금합니다만... 박사님께서는 어떻게 생각하십니까?