ความยาวและระยะทาง มวล การวัดปริมาตรของผลิตภัณฑ์เทกองและอาหาร พื้นที่ ปริมาตรและหน่วยการวัดในสูตรอาหาร อุณหภูมิ ความดัน ความเค้นเชิงกล โมดูลัสของ Young พลังงานและแรงงาน กำลังงาน เวลา ความเร็วเชิงเส้น มุมราบ ประสิทธิภาพเชิงความร้อนและการประหยัดเชื้อเพลิง ตัวเลขหน่วยวัดปริมาณข้อมูล อัตราแลกเปลี่ยน ขนาดเสื้อผ้าและรองเท้าสตรี ขนาดเสื้อผ้าและรองเท้าบุรุษ ความเร็วเชิงมุมและความถี่ของการหมุน ความเร่ง ความเร่งเชิงมุม ความหนาแน่น ปริมาตรเฉพาะ โมเมนต์ความเฉื่อย โมเมนต์ของแรง แรงบิด ค่าความร้อนจำเพาะ (โดยมวล) ความหนาแน่นของพลังงานและค่าความร้อนจำเพาะของเชื้อเพลิง (โดยปริมาตร) ความแตกต่างของอุณหภูมิ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน การต้านทานความร้อน ความจุความร้อนจำเพาะ พลังงานที่ได้รับ พลังงานรังสีความร้อน ความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน การซึมผ่านของไอ อัตราการถ่ายโอนไอระเหย ระดับเสียง ความไวของไมโครโฟน ระดับความดันเสียง (SPL) ความสว่าง ความเข้มของแสง ความสว่าง ความละเอียดในคอมพิวเตอร์กราฟิก ความถี่และความยาวคลื่น กำลังไฟในไดออปเตอร์และความยาวโฟกัส กำลังในไดออปเตอร์และกำลังขยายเลนส์ (×) ค่าไฟฟ้าความหนาแน่นของประจุเชิงเส้น ความหนาแน่นของประจุที่พื้นผิว ความหนาแน่นของประจุแบบก้อน ไฟฟ้าความหนาแน่นกระแสเชิงเส้น ความหนาแน่นกระแสพื้นผิว ความแข็งแรง สนามไฟฟ้าความต่างศักย์ไฟฟ้าสถิตและแรงดันไฟฟ้า ความต้านทานไฟฟ้า เฉพาะ ความต้านทานไฟฟ้าการนำไฟฟ้า การนำไฟฟ้า ความจุไฟฟ้าตัวเหนี่ยวนำ เกจสายไฟอเมริกัน ระดับเป็น dBm (dBm หรือ dBm), dBV (dBV), วัตต์ ฯลฯ หน่วย แรงแม่เหล็ก ความแรง สนามแม่เหล็กฟลักซ์แม่เหล็ก การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก อัตราปริมาณการดูดซับของรังสีไอออไนซ์ กัมมันตภาพรังสี การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี ปริมาณรังสีที่ได้รับ ปริมาณการดูดซึม คำนำหน้าทศนิยม การสื่อสารข้อมูล การพิมพ์และการถ่ายภาพ หน่วยปริมาตรไม้ การคำนวณมวลโมลาร์ ระบบธาตุ องค์ประกอบทางเคมีดี. ไอ. เมนเดเลเยฟ
เคล็ดลับที่สองคือแอนิเมชั่นมีไฟแฟลชที่ไม่ได้ตั้งใจเป็นครั้งที่สอง นั่นคือความถี่ในการแสดงผล ซึ่งอาจอยู่ที่ 20Hz สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมกระปุกเกียร์ถึงไม่มีไฟแฟลช แต่บางครั้งก็มีจอแสดงผลแบบสมมาตร เนื่องจากความถี่เป็นส่วนกลับของช่วงเวลาหนึ่ง หน่วยระบบระหว่างประเทศจะตรงกันข้ามกับวินาที
เราบอกว่าความถี่ของร่างกายคือ 1 Hz เมื่อร่างกายหมุนไป 1 รอบต่อวินาที ก่อนดำเนินการต่อในฟิสิกส์ที่เป็นเอกภาพ วงเวียนเราจำเป็นต้องแนะนำ "หน่วยสำคัญสำหรับมุม: การแผ่รังสี" เราสามารถสร้างการจับคู่แบบสองทิศทางระหว่างความยาวของส่วนโค้งและมุมที่สอดคล้องกันที่จุดศูนย์กลาง
1 องศาต่อชั่วโมง [°/h] = 4.62962962962962E-05 รอบต่อนาที [rpm]
ค่าเริ่มต้น
มูลค่าที่แปลงแล้ว
เรเดียนต่อวินาที เรเดียนต่อวัน เรเดียนต่อชั่วโมง เรเดียนต่อชั่วโมง องศาต่อวัน องศาต่อชั่วโมง องศาต่อนาที องศาต่อวินาที การหมุนต่อวัน การหมุนต่อชั่วโมง การหมุนต่อชั่วโมง การหมุนต่อนาที การหมุนต่อวินาทีต่อปี การหมุนต่อเดือน การหมุนต่อสัปดาห์ องศาต่อปี องศาต่อเดือน เรเดียนต่อสัปดาห์ เรเดียนต่อปี เรเดียนต่อเดือน เรเดียนต่อสัปดาห์
การแผ่รังสีมีความสำคัญในการอธิบายการเคลื่อนที่แบบวงกลมที่สม่ำเสมอ เนื่องจากมันจะเข้าสู่หน่วยการวัดด้วยความเร็วเชิงมุมเฉลี่ย หน่วยวัดความเร็วเชิงมุมคือการแผ่รังสีต่อวินาที นอกจากความเร็วเชิงมุมในการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอแล้ว เรายังสามารถแนะนำความเร็วแนวสัมผัสได้อีกด้วย ดังที่เราเห็นในหัวข้อที่แล้ว ถ้าเรามีเส้นทางโค้ง ความเร็วจะแตะเส้นทางเสมอ นอกจากนี้ยังใช้ในกรณีเฉพาะของการเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอ ซึ่งความเร็วชั่วขณะ ณ จุดหนึ่งจะตั้งฉากกับรัศมีของวงกลมที่ผ่านจุดนั้น
เพิ่มเติมเกี่ยวกับความเร็วเชิงมุม
ข้อมูลทั่วไป
ความเร็วเชิงมุมเป็นปริมาณเวกเตอร์ที่กำหนดความเร็วของการหมุนของวัตถุที่สัมพันธ์กับแกนของการหมุน เวกเตอร์นี้ตั้งฉากกับระนาบการหมุนและถูกกำหนดโดยใช้กฎของสว่าน ความเร็วเชิงมุมวัดเป็นอัตราส่วนระหว่างมุมที่ร่างกายเคลื่อนที่ นั่นคือ การกระจัดเชิงมุม และเวลาที่ใช้ไปกับวัตถุนั้น ในระบบเอสไอ ความเร่งเชิงมุมหน่วยวัดเป็นเรเดียนต่อวินาที
ไจโรสโคปเป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าใช้ในการวัดและระบุการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งหรือการหมุนของวัตถุใดๆ ที่พวกมันติดอยู่ อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้านี้สามารถใช้โครงสร้างเชิงกลหรือเชิงแสงได้โดยใช้เส้นนำแสงหรือเส้นใยนำแสง ทุกวันนี้ เป็นไปได้แล้วที่จะค้นหารูปแบบบูรณาการของส่วนประกอบดั้งเดิมที่มีตัวเซ็นเซอร์เอง ตลอดจนวงจรและลอจิกการประเมินทั้งหมด เอาต์พุต อะนาล็อก ดิจิตอล หรือทั้งสองอย่าง ด้วยเหตุนี้ ไจโรสโคปจึงสามารถใช้งานทั่วไปได้ ไม่เพียงแต่ในสาขาวิทยาศาสตร์และการวิจัยเท่านั้น
ความเร็วเชิงมุมในกีฬา
ความเร็วเชิงมุมมักใช้ในการเล่นกีฬา ตัวอย่างเช่น นักกีฬาลดหรือเพิ่มความเร็วเชิงมุมของไม้กอล์ฟ ไม้ตี หรือแร็กเก็ตเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ ความเร็วเชิงมุมสัมพันธ์กับความเร็วเชิงเส้น ดังนั้นจุดทั้งหมดบนส่วนที่หมุนรอบจุดบนส่วนนี้ นั่นคือ รอบจุดศูนย์กลางของการหมุน จุดที่ไกลที่สุดจากจุดศูนย์กลางนี้จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงเส้นสูงสุด ตัวอย่างเช่น ถ้าไม้กอล์ฟกำลังหมุน ปลายของไม้กอล์ฟที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางของการหมุนจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงเส้นสูงสุด ในขณะเดียวกัน จุดทั้งหมดในส่วนนี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากัน ดังนั้น การเพิ่มความยาวของไม้ ไม้ตี หรือแร็กเกต นักกีฬาจะเพิ่มความเร็วเชิงเส้นและตามความเร็วของการกระแทกที่ส่งไปยังลูกบอล เพื่อให้สามารถบินข้ามได้ ระยะทางที่มากขึ้น. การทำให้แร็กเกตหรือไม้กอล์ฟสั้นลง แม้กระทั่งการสกัดกั้นให้ต่ำกว่าปกติ ในทางกลับกัน ในทางกลับกัน ความเร็วในการปะทะจะช้าลง
แรง Coriolis คืออะไรและทำงานอย่างไร?
สิ่งนี้อธิบายได้ง่ายกว่าในภาพด้านล่าง ซึ่งผู้หญิงจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วระดับหนึ่งจากจุดศูนย์กลางของวงกลมไปยังขอบ ในขณะเดียวกัน แรงเสมือนก็เพิ่มขึ้นซึ่งมีขนาดสูงสุดที่ขอบของดิสก์ แรงแบบเดียวกันนี้กระทำกับวัตถุทั้งหมดบนโลกของเรา เพราะมันเป็นระบบที่หมุนรอบแกนของมันเป็นประจำ ตามสูตรในซีกโลกเหนือจะทำหน้าที่ตามเข็มนาฬิกาในทิศใต้ - ในทิศทางตรงกันข้าม ที่เส้นศูนย์สูตร แรงจะเป็นศูนย์ที่จุดสูงสุดของขั้ว ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติสามารถมองเห็นได้ เช่น ในวังวนของน้ำวนในการระบายน้ำของหอยสังข์หรือพายุทอร์นาโด ฝั่งขวาของแม่น้ำที่ปะทุขึ้น หรือราวจับด้านขวาที่ชำรุดมากกว่าบนรางรถไฟทิศทางเดียว
คนตัวสูงที่มีแขนขายาวจะได้เปรียบในแง่ของความเร็วเชิงเส้น นั่นคือ เมื่อขยับขาด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากัน พวกมันก็จะขยับเท้าด้วยความเร็วเชิงเส้นที่สูงขึ้น สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับมือของพวกเขา ข้อได้เปรียบนี้อาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ สังคมดั้งเดิมผู้ชายล่าสัตว์มากกว่าผู้หญิง เป็นไปได้ว่าเพราะเหตุนี้ คนตัวสูงจึงได้รับประโยชน์ในกระบวนการวิวัฒนาการด้วย แขนขายาวไม่เพียงช่วยในการวิ่งเท่านั้น แต่ยังช่วยในการล่าสัตว์อีกด้วย - แขนยาวขว้างหอกและก้อนหินด้วยความเร็วเชิงเส้นที่มากขึ้น ในทางกลับกัน แขนและขาที่ยาวอาจทำให้ไม่สะดวก มีแขนขายาว น้ำหนักมากขึ้นและพวกมันต้องการพลังงานมากขึ้นในการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ เมื่อคนวิ่งเร็ว ขายาวจะเคลื่อนที่เร็วขึ้น ซึ่งหมายความว่าเมื่อชนกับสิ่งกีดขวาง แรงกระแทกจะแรงกว่าคนขาสั้นที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงเส้นเท่ากัน
ตัวอย่างง่ายๆ ของผลของแรง Coriolis ต่อบุคคลที่เคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางไปยังขอบของวงกลมที่หมุน เอฟเฟกต์เดียวกันนี้ยังใช้กับไจโรสโคปเชิงกลอีกด้วย ในที่นี้ เมื่อวัตถุถูกยึดไว้บนสปริงภายในกรอบภาพ แรงโคริโอลิสจะกระทำจากด้านซ้ายในทิศทางออก และจากนั้นไปทางขวาในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ เนื่องจากขนาดและทิศทางของแรงนี้เป็นสัดส่วนกับความเร็วและทิศทางของการหมุน ระบบนี้จึงสามารถใช้วัดขนาดของความเร็วเชิงมุมได้อย่างง่ายดาย
อิทธิพลของแรง Coriolis ต่อไจโรสโคปเชิงกลที่ประกอบด้วยวัตถุวัตถุเคลื่อนที่ไปที่ขอบของวงกลมและตรงกลางเป็นระยะๆ แม้ว่าผู้ขายแต่ละรายจะใช้โครงสร้างที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่หลักการพื้นฐานจะเหมือนกันเสมอ พื้นฐานคือโครงสร้างที่เคลื่อนไหวเป็นระยะ น้ำหนักที่แน่นอนแก้ไขโดยสปริงในกรอบ อย่างไรก็ตามทิศทางการเคลื่อนที่จะต้องตั้งฉากกับทิศทางการหมุนเสมอ ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ แรงโคริโอลิสจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งขนาดของแรงนั้นแปรผันตามความเร็วเชิงมุมของการหมุนและเคลื่อนที่บนส่วนที่เคลื่อนที่ของเซ็นเซอร์
ยิมนาสติก สเก็ตลีลา และการดำน้ำก็ใช้ความเร็วเชิงมุมเช่นกัน หากนักกีฬาทราบความเร็วเชิงมุม การคำนวณจำนวนการพลิกและการแสดงผาดโผนอื่น ๆ ในระหว่างการกระโดดจะเป็นเรื่องง่าย ในระหว่างการตีลังกา นักกีฬามักจะให้ขาและแขนอยู่ใกล้ลำตัวมากที่สุดเพื่อลดแรงเฉื่อยและเพิ่มความเร่ง และด้วยเหตุนี้ความเร็วเชิงมุม ในทางกลับกัน ขณะดำน้ำหรือร่อนลง ผู้ตัดสินจะดูว่านักกีฬาร่อนลงตรงหรือไม่ บน ความเร็วสูงเป็นการยากที่จะควบคุมทิศทางการบิน นักกีฬาจึงจงใจชะลอความเร็วเชิงมุมด้วยการยื่นแขนและขาออกจากลำตัวเล็กน้อย
สิ่งนี้ทำให้สปริงด้านนอกของเฟรมบีบอัดและทำให้พื้นผิวการวัดเคลื่อนที่สัมพันธ์กันเมื่ออากาศควบแน่น จากมุมมองของหลักการพื้นฐาน ความแตกต่างเพียงอย่างเดียว แต่มีนัยสำคัญ ทั้งสองใช้เฟรมเคลื่อนที่ที่คล้ายกันโดยมีพื้นผิวการสแกนทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดของตัวเก็บประจุที่เปลี่ยนพลังงานเมื่อเฟรมเคลื่อนที่ แต่เมื่อโครงสร้างเคลื่อนที่เป็นอิสระในมาตรวัดความเร่งและเคลื่อนที่ด้วยแรงเท่านั้น ไจโรสโคปจะเคลื่อนที่เป็นระยะโดยเจตนากับโครงสร้างนั้นเพื่อแสดงผลกระทบของแรงโคริโอลิส
นักกีฬาที่ขว้างจักรหรือค้อนยังควบคุมความเร็วเชิงเส้นด้วยความช่วยเหลือของเชิงมุม หากคุณเพิ่งขว้างค้อนโดยไม่หมุนเป็นวงกลมบนลวดเหล็กยาวที่เพิ่มความเร็วเชิงเส้น การขว้างจะไม่แรงนัก ดังนั้นให้หมุนค้อนก่อน นักกีฬาโอลิมปิกหมุนรอบแกนสามถึงสี่รอบเพื่อเพิ่มความเร็วเชิงมุมให้สูงสุด
ตามที่ระบุไว้ข้างต้น ไจโรสโคปประกอบด้วยแอคชูเอเตอร์หนึ่งตัวและมาตรวัดความเร่งหนึ่งตัวรวมกันอยู่ในโครงสร้างไมโครแมคคานิค นั่นคือ. ลักษณะเฉพาะคือประกอบด้วยองค์ประกอบการตรวจจับที่ประกอบด้วยองค์ประกอบวัสดุที่ขับเคลื่อนหนึ่งชิ้นซึ่งรองรับการสั่นสะเทือนเชิงกลของการเคลื่อนไหว ดังนั้นโครงสร้างทั้งหมดจึงยังคงรักษาความสามารถในการตอบสนองต่อการหมุนและใช้แรง Coriolis
แม้ว่าเอาต์พุตจะคล้ายกัน แต่การประมวลผลแบบดิจิทัลจะเกิดขึ้นภายใน ในที่สุดส่วนหลังก็ได้รับการดัดแปลงและนำไปยังขั้วต่อส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง เช่นเดียวกับที่มีอยู่และกำลังพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะอื่นๆ ที่ต้องการการวัดตำแหน่ง ความเร็วและการเคลื่อนไหว หรือการตรวจจับความเร่งแบบไม่สัมผัส นี่ไม่ใช่เซ็นเซอร์ที่ "แปลกใหม่" เหมือนเมื่อ 5 ปีก่อนอีกต่อไป แต่ปัจจุบันเป็นส่วนประกอบทั่วไปที่พบในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จำนวนมาก
ความเร็วเชิงมุมและการจัดเก็บข้อมูลบนสื่อออปติก
เมื่อข้อมูลถูกเขียนลงในสื่อออปติคอล เช่น คอมแพคดิสก์ (ซีดี) ไดรฟ์ยังใช้ความเร็วเชิงมุมและเชิงเส้นเพื่อวัดความเร็วที่ข้อมูลถูกเขียนและอ่าน มีหลายวิธีในการบันทึกข้อมูล ซึ่งระหว่างนั้นจะใช้ตัวแปรหรือความเร็วเชิงเส้นคงที่หรือความเร็วเชิงมุม ตัวอย่างเช่นโหมด ความเร็วเชิงเส้นคงที่(เป็นภาษาอังกฤษ - ความเร็วเชิงเส้นคงที่หรือ CVL) - หนึ่งในวิธีการหลักในการบันทึกแผ่นดิสก์ซึ่งข้อมูลจะถูกเขียนด้วยความเร็วเท่ากันทั่วทั้งพื้นผิวของแผ่นดิสก์ ระหว่างการบันทึกใน ความเร็วเชิงเส้นคงตัวแบบโซน(เป็นภาษาอังกฤษ - Zone Constant Linear Velocity หรือ ZCLV) ความเร็วคงที่ได้รับการดูแลระหว่างการบันทึกในบางส่วน เช่น โซนของดิสก์ ในกรณีนี้ แผ่นดิสก์จะช้าลงขณะบันทึกในโซนภายนอก โหมด ความเร็วเชิงมุมคงที่บางส่วน(ความเร็วเชิงมุมคงที่บางส่วนหรือ PCAV) ช่วยให้คุณสามารถบันทึกด้วยความเร็วเชิงมุมที่เพิ่มขึ้นทีละน้อยจนกว่าจะถึงเกณฑ์ที่กำหนด หลังจากนั้นความเร็วเชิงมุมจะคงที่ โหมดบันทึกล่าสุด - โหมด ความเร็วเชิงมุมคงที่(ความเร็วเชิงมุมคงที่หรือ CAV) ในโหมดนี้ ระหว่างการบันทึก ความเร็วเชิงมุมจะคงเดิมตลอดพื้นผิวทั้งหมดของแผ่นดิสก์ ในกรณีนี้ ความเร็วเชิงเส้นจะเพิ่มขึ้นเมื่อหัวบันทึกเคลื่อนที่ไปทางขอบของแผ่นดิสก์มากขึ้นเรื่อยๆ โหมดนี้ยังใช้เมื่อทำการบันทึกและฮาร์ดไดร์ฟของคอมพิวเตอร์
ไม่มีหุ่นยนต์ ระบบนำทาง เกมคอนโซล กล้องและกล้องถ่ายรูป บางอย่าง โทรศัพท์มือถือและส่วนใหญ่เป็นรถยนต์และระบบผึ้งกับเครื่องบิน รถยนต์ และเรือ คุณสามารถค้นหาพวกเขาได้ดีที่สุด เครื่องซักผ้า, เครื่องอบผ้าและเครื่องจักรและอุปกรณ์สีขาวอื่นๆ ที่บางสิ่งหมุน เคลื่อนตัว หรือสั่นสะเทือน
ในระบบวิทยาการหุ่นยนต์และทุกวันนี้ในการใช้งานเกือบทั้งหมดที่ใช้ไดรฟ์ จำเป็นต้องระบุตำแหน่งปัจจุบันของเพลามอเตอร์อย่างแม่นยำ วัดความเร็วเชิงมุมของการหมุนหรือการเร่งความเร็ว เพื่อให้แน่ใจว่าการควบคุมการใช้งานเป็นไปอย่างแม่นยำ ในกรณีของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ การเคลื่อนที่ มุมของการหมุน หรือความเร็วในการหมุนไปข้างหน้าโดยตรงสามารถตรวจจับและควบคุมได้อย่างแม่นยำโดยไม่จำเป็นต้องตรวจสอบซ้ำ สำหรับหลักการออกแบบมอเตอร์อื่นๆ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการใช้ระบบป้อนกลับซึ่งการเคลื่อนไหวของมอเตอร์ถูกควบคุมอย่างสุ่มสี่สุ่มห้าและไม่ถูกต้อง และประเมินย้อนหลังว่ามีการเคลื่อนไหวเกิดขึ้นมากน้อยเพียงใดและเร็วเพียงใด
ความเร็วเชิงมุมในอวกาศ
ที่ระยะทาง 35,786 กิโลเมตร (22,236 ไมล์) จากโลก มีวงโคจรที่ดาวเทียมหมุนรอบตัวเอง นี่เป็นวงโคจรพิเศษเนื่องจากวัตถุต่างๆ โคจรรอบแกนของมันในทิศทางเดียวกับโลกจนครบวงโคจรในเวลาเดียวกัน น้อยกว่า 24 ชั่วโมงเล็กน้อย นั่นคือหนึ่งวันดาวฤกษ์ เนื่องจากความเร็วเชิงมุมของการหมุนของวัตถุในวงโคจรนี้เท่ากับความเร็วเชิงมุมของการหมุนของโลก ผู้สังเกตการณ์จากโลกจึงดูเหมือนว่าวัตถุเหล่านี้ไม่เคลื่อนที่ วงโคจรดังกล่าวเรียกว่า ค้างฟ้า.
มีหลักการที่เป็นไปได้หลายประการสำหรับการดำเนินการประเมิน หนึ่งในนั้นคือการใช้ที่เรียกว่าตัวเข้ารหัสเพลาออปติคัลแบบหมุน ซึ่งใช้หลักการของสิ่งกีดขวางทางแสง การมีเพศสัมพันธ์ทางแสงของออปโตอิเล็กตรอนที่นี่เกิดจากดิสก์ที่มีพื้นผิวทะลุหรือสะท้อนแสงซึ่งติดตั้งอยู่บนเพลาขับของมอเตอร์
ตัวอย่างของระบบการหมุนของตัวเข้ารหัสออปติคอล มอเตอร์ควบคุม และระบบกลไกควบคุม ตัวเข้ารหัสแบบโรตารีเป็นอุปกรณ์ที่โดยทั่วไปสามารถใช้ในแอปพลิเคชันที่วัดความยาว ตำแหน่ง ความเร็ว มุมของการหมุน หรือตัวแปรทั้งหมดที่สามารถแปลงได้ พวกเขาแปลงการเคลื่อนไหวทางกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า ตัวเข้ารหัสการหมุนทั่วไปแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม
โดยปกติแล้ววงโคจรนี้จะถูกปล่อยโดยดาวเทียมที่ติดตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ (ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา) ดาวเทียมที่ติดตามการเปลี่ยนแปลงในมหาสมุทร และดาวเทียมสื่อสารที่ออกอากาศโทรทัศน์และวิทยุ การสื่อสารทางโทรศัพท์และอินเทอร์เน็ตผ่านดาวเทียม วงโคจร geostationary มักใช้สำหรับดาวเทียมเนื่องจากเสาอากาศเคยชี้ไปที่ดาวเทียมแล้วไม่จำเป็นต้องชี้อีกครั้ง ในทางกลับกัน ความไม่สะดวกดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการใช้งาน เช่น ความจำเป็นที่จะต้องมีมุมมองโดยตรงระหว่างเสาอากาศและดาวเทียม นอกจากนี้ วงโคจรที่อยู่นิ่งอยู่ห่างจากโลกมาก และจำเป็นต้องใช้เครื่องส่งสัญญาณที่ทรงพลังกว่าในการส่งสัญญาณมากกว่าที่ใช้ส่งสัญญาณจากวงโคจรระดับล่าง สัญญาณมาถึงโดยมีความล่าช้าประมาณ 0.25 วินาทีซึ่งผู้ใช้สังเกตเห็นได้ ตัวอย่างเช่น ระหว่างการออกอากาศ ผู้สื่อข่าวในพื้นที่ห่างไกลมักจะติดต่อสตูดิโอผ่านลิงก์ดาวเทียม ในเวลาเดียวกัน เป็นที่สังเกตได้ว่าเมื่อผู้จัดรายการทีวีถามคำถาม พวกเขาตอบช้า อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ ดาวเทียมในวงโคจร geostationary มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ตัวอย่างเช่น จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การสื่อสารระหว่างทวีปส่วนใหญ่ดำเนินการโดยใช้ดาวเทียมเป็นหลัก ตอนนี้ถูกแทนที่ด้วยสายเคเบิลข้ามทวีปที่วิ่งไปตามพื้นมหาสมุทร อย่างไรก็ตาม การสื่อสารผ่านดาวเทียมยังคงใช้ในพื้นที่ห่างไกล ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ดาวเทียมสื่อสารยังช่วยให้เข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ห่างไกลซึ่งไม่มีโครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสารภาคพื้นดิน
โครงสร้างที่เพิ่มขึ้นอย่างง่ายของโครงสร้าง การเคลื่อนที่แบบหมุนสร้างพัลส์ จำนวนที่สอดคล้องกับระยะทาง การกระจัดหรือการหมุน และการพึ่งพาอาศัยกันของจำนวนพัลส์ในส่วนของเวลาที่สอดคล้องกับความเร็ว ดังนั้นสัญญาณเอาต์พุตจึงสัมพันธ์กันและแจ้งเฉพาะเกี่ยวกับการเคลื่อนไหว แต่ไม่เกี่ยวกับตำแหน่งที่แน่นอน นอกจากนี้ยังสามารถประเมินได้โดยหน่วยวัดภายนอกโดยขึ้นอยู่กับตำแหน่ง "เริ่มต้น" โครงสร้างการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นได้สร้างความเฉพาะเจาะจงไว้แล้ว ค่าตัวเลขสำหรับตำแหน่งการหมุนแต่ละตำแหน่ง เช่น มุมที่เซ็นเซอร์ตั้งอยู่จะถูกกำหนดอย่างแม่นยำในแต่ละช่วงเวลา
ความเร็วเชิงมุม- ปริมาณเวกเตอร์ซึ่งเป็นเวกเตอร์หลอก (เวกเตอร์ตามแนวแกน) และแสดงลักษณะความเร็วของการหมุนของจุดวัสดุรอบจุดศูนย์กลางของการหมุน เวกเตอร์ความเร็วเชิงมุมมีขนาดเท่ากับมุมของการหมุนของจุดรอบจุดศูนย์กลางของการหมุนต่อหน่วยเวลา:
นอกจากนี้ โรตารี่ เอ็นโค้ดเดอร์ยังสามารถแบ่งออกได้ตามการออกแบบเชิงกลของการติดตั้งบนเพลาขับ ตัวเข้ารหัสที่มีเพลาโดยไม่มีเพลา - มีโพรง . ตัวเลือกช่องมีให้เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ขณะนี้กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นเนื่องจากความง่ายในการติดตั้ง ทำให้การเชื่อมต่อกับระบบด้วยเพลาของตัวเองง่ายขึ้น และไม่มีข้อต่อที่อาจเกิดการเลื่อนที่ไม่ต้องการระหว่างเพลาของเครื่องจักรและเซ็นเซอร์
หลักการหมุนของเซ็นเซอร์ออปติคัลสำหรับการวัดการหมุน
ความสามารถในการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์โรตารี่กับเพลาและโพรง เรียกสั้นๆ ว่าโรตารีเอ็นโค้ดเดอร์คือทรานสดิวเซอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่แปลงการเคลื่อนที่แบบโรตารีเป็นลำดับของพัลส์ดิจิตอลไฟฟ้า ในกรณีของตัวเข้ารหัสออปติคัลแบบหมุนที่อธิบายไว้ที่นี่ ระบบตัวเข้ารหัสทั้งหมดประกอบด้วยส่วนหลักดังต่อไปนี้
และเคลื่อนที่ไปตามแกนของการหมุนตามกฎสว่าน กล่าวคือ ในทิศทางที่สว่านหรือสกรูที่มีเกลียวขวาจะถูกขันเข้าหากหมุนในทิศทางนี้ วิธีช่วยจำอีกวิธีหนึ่งสำหรับการจดจำความสัมพันธ์ระหว่างทิศทางของการหมุนและทิศทางของเวกเตอร์ความเร็วเชิงมุมก็คือ สำหรับผู้สังเกตแบบมีเงื่อนไขที่ส่วนท้ายของเวกเตอร์ความเร็วเชิงมุมที่โผล่ออกมาจากจุดศูนย์กลางของการหมุน ดูเหมือนว่าการหมุนจะเกิดขึ้นเอง ขัดต่อเข็มชั่วโมง.
หลักการของการทำงานมีดังนี้: แผ่นดิสก์เชื่อมต่อกับเพลาเชื่อมต่อเอ็นโค้ดเดอร์แบบหมุน ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วจะติดอยู่กับเพลามอเตอร์ จากนั้นเพลาจะหมุนพร้อมกันกับดิสก์ แสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงที่อยู่ด้านหน้าของดิสก์สามารถผ่านเข้าไปในดิสก์ได้ทางหน้าต่างโปร่งใสเท่านั้น ในขณะที่ส่วนที่เหลือของดิสก์จะทึบแสงและดูดซับแสงไว้ พัลส์แสงที่เกิดจากการหมุนของดิสก์จะเปิดใช้งานเซ็นเซอร์ออปติคัล ซึ่งจะแปลงเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าหรือคลื่นสี่เหลี่ยม
เพื่อให้แน่ใจว่าคลื่นสี่เหลี่ยมถูกสร้างขึ้นโดยปราศจากการรบกวน สัญญาณไฟฟ้าจะต้องถูกขยายและประมวลผลทางอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อปรับปรุงคุณภาพและความเสถียรของสัญญาณเอาต์พุต สามารถอ่านได้ในโหมดดิฟเฟอเรนเชียล โดยเปรียบเทียบสัญญาณที่เกือบจะเหมือนกันสองสัญญาณที่มีเฟสตรงข้ามกัน ความไวของความแตกต่างระหว่างสัญญาณทั้งสองจะขจัดสัญญาณรบกวนที่ตรงกัน เนื่องจากสัญญาณเดียวกันไม่ว่ารูปร่างใดๆ ก็ตามจะทับซ้อนกันเสมอ
หน่วยความเร็วเชิงมุมที่ใช้ในระบบหน่วยสากล (SI) และในระบบ CGS และ MKGSS - เรเดียนต่อวินาที (การกำหนดของรัสเซีย: แรด/วินาที, ระหว่างประเทศ: แรด/วินาที) . เทคนิคนี้ยังใช้การปฏิวัติต่อวินาทีซึ่งน้อยกว่ามาก - องศา, นาที, วินาทีของส่วนโค้งต่อวินาที, องศาต่อวินาที การปฏิวัติต่อนาทีมักใช้ในเทคโนโลยี - สิ่งนี้เกิดขึ้นตั้งแต่สมัยที่ความเร็วในการหมุนของเครื่องยนต์ไอน้ำความเร็วต่ำถูกกำหนดด้วยตาโดยนับจำนวนรอบต่อหน่วยเวลา
หลักการหมุนของตัวเข้ารหัสแสง ในกรณีของเอ็นโค้ดเดอร์แบบสะท้อนแสง ทั้งแหล่งกำเนิดแสงและตัวรับสัญญาณจะวางรวมกันที่ด้านเดียวกันของล้อ ซึ่งมีทั้งพื้นผิวสะท้อนแสงและพื้นผิวทึบ การเปลี่ยนที่ด้านหน้าเครื่องรับในขณะที่ล้อหมุนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของปริมาณแสงที่ตรวจพบ เมื่อดำเนินการเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าบนเครื่องรับ จะได้สัญญาณรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า โดยที่รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าแต่ละรูปตรงกับพื้นที่สะท้อนแสงหรือด้านหนึ่ง เมื่อกระจายรอบเส้นรอบวงล้อเท่าๆ กัน รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหนึ่งรูปของการหมุนจะตรงกับจำนวนองศาที่เท่ากัน
คุณสมบัติ
เวกเตอร์ความเร็วชั่วขณะของจุดใด ๆ ของร่างกายที่แข็งอย่างที่สุดที่หมุนด้วยความเร็วเชิงมุมถูกกำหนดโดยสูตร:
โดยที่เวกเตอร์รัศมีไปยังจุดที่กำหนดจากจุดกำเนิดที่อยู่บนแกนของการหมุนของร่างกายและวงเล็บเหลี่ยมหมายถึงผลคูณไขว้ . ความเร็วของสาย(ซึ่งสอดคล้องกับโมดูลัสของเวกเตอร์ความเร็ว) ชี้ที่ระยะหนึ่ง (รัศมี) จากแกนหมุน สามารถพิจารณาได้ดังนี้: หากใช้หน่วยวัดมุมอื่นแทนเรเดียน ตัวคูณที่ไม่เท่ากับหนึ่งจะปรากฏในสองสูตรสุดท้าย
- ในกรณีของการหมุนของระนาบ กล่าวคือ เมื่อเวกเตอร์ความเร็วทั้งหมดของจุดต่างๆ ของร่างกาย อยู่ในระนาบเดียวกันเสมอ ("ระนาบของการหมุน") ความเร็วเชิงมุมของวัตถุจะตั้งฉากกับระนาบนี้เสมอ และในความเป็นจริง - หากทราบระนาบการหมุนล่วงหน้า - สามารถแทนที่ด้วยสเกลาร์ - การฉายบนแกนของการหมุน นั่นคือ บนเส้นตรงตั้งฉากกับระนาบการหมุน ในกรณีนี้ จลนพลศาสตร์ของการหมุนจะง่ายขึ้นมาก อย่างไรก็ตาม ในกรณีทั่วไป ความเร็วเชิงมุมสามารถเปลี่ยนทิศทางเมื่อเวลาผ่านไปในปริภูมิสามมิติ และภาพที่เรียบง่ายเช่นนี้ใช้ไม่ได้
- การเคลื่อนที่ด้วยเวกเตอร์ความเร็วเชิงมุมคงที่เรียกว่าการเคลื่อนที่แบบหมุนสม่ำเสมอ (ในกรณีนี้ ความเร่งเชิงมุมเป็นศูนย์) การหมุนแบบสม่ำเสมอเป็นกรณีพิเศษของการหมุนแบบราบ
- อนุพันธ์ของความเร็วเชิงมุมเทียบกับเวลาคือความเร่งเชิงมุม
- ความเร็วเชิงมุม (ถือเป็นเวกเตอร์อิสระ) จะเหมือนกันในระบบอ้างอิงเฉื่อยทั้งหมด ซึ่งแตกต่างกันที่ตำแหน่งของจุดอ้างอิงและความเร็วในการเคลื่อนที่ แต่เคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอในแนวเส้นตรงและแปลโดยสัมพันธ์กัน อย่างไรก็ตาม ในกรอบอ้างอิงเฉื่อยเหล่านี้ ตำแหน่งของแกนหรือจุดศูนย์กลางของการหมุนของวัตถุหนึ่งและวัตถุเดียวกัน ณ ช่วงเวลาเดียวกันอาจแตกต่างกัน (นั่นคือ จะมี "จุดใช้งาน" ที่แตกต่างกันของความเร็วเชิงมุม)
- ในกรณีของจุดที่เคลื่อนที่ในปริภูมิสามมิติ คุณสามารถเขียนนิพจน์สำหรับความเร็วเชิงมุมของจุดนี้เทียบกับจุดกำเนิดที่เลือกได้:
- ในกรณีของการเคลื่อนที่แบบหมุนสม่ำเสมอ (นั่นคือ การเคลื่อนที่ด้วยเวกเตอร์ความเร็วเชิงมุมคงที่) ของวัตถุที่มีความแข็งมาก พิกัดคาร์ทีเซียนของจุดต่างๆ ของร่างกายที่หมุนในลักษณะนี้จะทำการสั่นแบบฮาร์มอนิกโดยมีความถี่เชิงมุม (เป็นวงกลม) เท่ากับโมดูลัสของเวกเตอร์ความเร็วเชิงมุม
ความเร็วเชิงมุมเป็นเวกเตอร์ตามแนวแกน เมื่อสะท้อนแกนของระบบพิกัด ส่วนประกอบของเวกเตอร์ธรรมดา (เช่น เวกเตอร์รัศมีของจุด) จะเปลี่ยนเครื่องหมาย ในขณะเดียวกัน ส่วนประกอบของเวกเตอร์หลอก (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความเร็วเชิงมุม) ยังคงเหมือนเดิมภายใต้การแปลงพิกัดดังกล่าว
การเชื่อมต่อกับการหมุนที่จำกัดในอวกาศ
