¿Se necesita colocar un giroscopio en el centro de rotación?

Cuando se usa un chip giroscópico para medir la velocidad angular, ¿importa si está ubicado en el centro de rotación?

Lo he visto mencionado en línea sin mucha explicación de que debe colocarse en el centro, pero en mis cursos introductorios de física aprendí que la velocidad angular es la misma en todos los puntos de un cuerpo rígido. Wikipedia parece confirmar esto en la última sección de Velocidad angular , pero no estoy seguro de interpretarla correctamente.

Espero que normalmente haya un acoplamiento no ideal de los términos de aceleración en la medición giroscópica: ¿es ese el problema principal?

¿Hay algo obvio que me estoy perdiendo?

Acabo de comprobar esto "pensando" en eso y noté que para un cuerpo rígido ideal (!) No importa dónde lo coloques.

Me lo imaginaba así:

• Tienes un giroscopio a cada lado de un palo (ejes de los giroscopios paralelos entre sí).
• Giró el palo sobre un extremo (por ejemplo, el eje x en 90 °).
• Observación: los otros ejes también giran 90 ° alrededor de los mismos ejes, en la misma dirección, visto desde el centro del otro giroscopio.

Teoría vs. "Cuerpo rígido" práctico:

1. No tendrás un cuerpo rígido ideal. Su material es al menos un poco flexible ...
2. Si desea combinar datos de 2 sensores, por ejemplo, acelerómetro / giroscopio, el eje de los dos sensores debe apuntar en la misma dirección (o necesita una matemática aún más sofisticada). Y este acoplamiento debe ser muy apretado, por ejemplo, no flexible o oscilante (de lo contrario, medirá mucha basura); Regla: cuanto más larga es la distancia, más influencia tienen esos efectos.

Es posible que desee medir la orientación / posición de algo (por ejemplo, alas de un avión o el "cuerpo" del helicóptero cuádruple). Por lo tanto, el giroscopio debe fijarse exactamente en eso.

PD: Gracias por señalarme este problema. Esto me ayuda mucho (necesito esos sensores para la investigación).

Sí, hay una razón para esto. Por ejemplo, considere la inclinación de un avión. Si el avión se inclina 20 grados, entonces el ángulo en el centro del avión es de 20 grados. Si el giroscopio está montado en la nariz ... todavía 20 grados. Todo el avión tiene una inclinación de 20 grados, por lo que no importa dónde se mida esto. Entonces esto lleva a muchas personas a afirmar que el punto de montaje no importa.

SIN EMBARGO, observe que cuando el giroscopio está en el centro, experimenta 1 g todo el tiempo, independientemente de la inclinación. Si el giroscopio está en la nariz, experimentará una fuerza g positiva mientras se inclina hacia arriba y una fuerza g negativa cuando el avión se inclina hacia abajo. Típicamente, los giroscopios tendrán cierta sensibilidad tanto a la fuerza como a la vibración, debido a asimetrías menores.

Considere, por ejemplo, esta nota de aplicación de Analog Devices: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/technical-articles/MS-2158.pdf

Según esto, la sensibilidad g para el giroscopio barato (y cualquier cosa en un modelo de avión será "barato"), puede ser de aproximadamente 0.3 grados / seg / G. Bueno, eso no es mucho. Si la nariz de su avión experimenta 3 g durante un paso ascendente de 20 grados en 0.5 segundos (que parece una protuberancia bastante violenta), entonces la rotación es de 40 grados / segundo, y el término de error debido a la sensibilidad g sería 3 g * 0.3 o aproximadamente 1 deg / seg. Eso es solo un error del 2.5%. Bueno, eso no es mucho, pero tampoco es insignificante. Y como puede ver en la nota de la aplicación, otros componentes tienen menos sensibilidad G.

El resultado final es: sí, hay algo de teoría detrás de esto. Si quieres ser conservador, móntalo en el centro. Pero dudo que note la diferencia en la práctica típica. Además, los diferentes componentes de MEMS son diferentes, y se necesitaría un poco de investigación y cálculo para determinar la importancia precisa en su aplicación.