Acelerómetro Vs. Giroscopio - ¿cuáles son las diferencias?

Rubén Castro, 28 agosto 2020

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Unos de los sensores más habituales en teléfonos móviles y en relojes GPS son los giroscopios y los acelerómetros; y aunque, son diferentes, muchas veces los confundimos.

Los giroscopios y los acelerómetros tienen un propósito similar, pero miden cosas diferentes

Eso sí, su información se complementa muy bien y, cuando se combinan ambos sensores en un solo dispositivo, sus datos permiten realizar muchas más funciones.

¿Qué es un giroscopio?

  • Un giroscopio es un dispositivo que utiliza la gravedad de la Tierra para ayudar a determinar la orientación.

Su diseño consiste en un disco de rotación libre llamado rotor, montado en un eje giratorio en el centro de una rueda más grande y estable. A medida que el eje gira, el rotor permanece estacionario para indicar la atracción gravitatoria central, indicando la dirección “hacia abajo”.

Los giroscopios fueron inventados y nombrados por primera vez en el siglo XIX por el físico francés Jean-Bernard-Léon Foucault. Pero no fue hasta 1908 cuando el inventor alemán H. Anschütz-Kaempfe desarrolló el primer giroscopio manejable que fue diseñado para ser usado en un submarino. Un solo año después, en 1909, el giroscopio ya se empezó a utilizar como mecanismo para crear el primer piloto automático.

¿Qué es un acelerómetro?

  • Un acelerómetro es un dispositivo compacto diseñado para medir la fuerza de aceleración, ya sea causada por la gravedad o por el movimiento.
La masa (M) se sujeta mediante un resorte (K) y cuando está en reposo está en la posición 0 (reposo). Si tiras del marco hacia la derecha, la masa permanecerá estacionaria durante algún tiempo y luego se moverá con el movimiento. Este retardo es capturado y se convierte en aceleración

El acelerómetro detecta el movimiento, lo que lo convierte en una herramienta ideal para capturar con precisión el cambio posición y la orientación del mismo.

El primer acelerómetro se llamó máquina Atwood y fue inventado por el físico inglés George Atwood en 1783.

Usos de los giroscopios y acelerómetros

Los acelerómetros pueden ser de uno, dos o tres ejes, dependiendo de su funcionalidad. Los teléfonos móviles suelen tener acelerómetros de tres ejes porque eso les permite identificar la orientación respecto a la superficie de la Tierra (por la fuerza de gravedad). Sin embargo, una vez que el teléfono móvil comienza a moverse, sus lecturas se vuelven más complicadas de interpretar.

Por ejemplo, en una caída libre, el acelerómetro mostraría una aceleración cero y una aeronave que circula a un ángulo de 60 grados para realizar un giro, un acelerómetro de tres ejes registraría una aceleración vertical de 2-G, ignorando por completo la inclinación. Por tanto, un acelerómetro no es suficiente para conocer perfectamente la orientación del dispositivo.

Los giroscopios sirven para indicar la velocidad de rotación alrededor de los diferentes ejes del dispositivo.

Como hemos visto, la principal diferencia entre los giroscopios y los acelerómetros es que los giroscopios permiten medir la rotación, mientras que los acelerómetros no.

El mejor ejemplo de un giroscopio es el del indicador de altitud típico de los aviones. Está representado por una pantalla circular con la pantalla dividida por la mitad, siendo la mitad superior de color azul para indicar el cielo y la inferior de color rojo para indicar el suelo. A medida que una aeronave se inclina para dar una vuelta, la orientación de la pantalla cambiará para tener en cuenta la dirección real del suelo.

Por tanto, aunque con un acelerómetro de tres ejes ya podemos hacer muchas funciones (orientación de la pantalla, actuar como brújula y deshacer acciones moviendo el teléfono), es mucho más preciso cuando combinamos los datos de los dos sensores.

Fuentes

  1. scme-nm.org
  2. fierceelectronics.com
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