Uitleg gyroscoop van de Raymarine stuurautomaten

Om te beginnen is de benaming van de gyroscoop van de Raymarine stuurautomaten niet echt duidelijk. Een gyroscoop is een rotatiesymmetrische massa die om zijn as kan draaien. Ofwel een tol die zich in alle mogelijke manieren zijn bestaande positie wil behouden.

Het kan zijn dat er een SMM (staat voor Silicon Micro Machines) in zit, dus echt een draaiend onderdeel in de chip.
Maar dat is volgens mij voor de Raymarine stuurautomaten niet het geval, net zoals in de moderne smartphones is er een Chip/IC dat erg nauwkeurig de rotatie kan bepalen, en dat is een direct signaal. Dus is het eigenlijk een elektronische sensor dat niet cardanisch is opgehangen. Is het bijzonder, nee niet meer, in allerlei apparaten zit inmiddels zo’n chip. Zelfs modelbouw kent dit al jaren.
Edit: Ik heb Raymarine zelf gesproken en die geven aan dat de sensor een solid state gyro is, dus geen micro draaiende delen, maar gewoon een chip met silicium.

In dit youtube filmpje, is dat perfect (technisch) uitgelegd:
http://www.youtube.com/watch?v=s19W-MG-whE

Gyroscopen worden gebruikt voor stabilisatie, in vliegtuigen, schepen, raketten en zelfs in professionele filmcamera’s. Een gyroscoop kan ook gebruikt worden als kompas omdat ze wat nauwkeuriger zijn, en sneller reageren dan alleen een magnetisch kompas. Als er meerdere systemen aan boord zijn, gps, gyroscoop en een elektronisch kompas dan kan er snel en een constante positie worden bepaald. Het maakt dan niet uit hoe het schip ligt (roll) of in de golven beweegt (pitch). Sterker nog, als het schip onderste boven vaart heb je nog een goede koers. Een gyroscoop meet geen versnelling. Dat is een accelerometer en die zit er namelijk niet in.

Mooier zou zijn dat er ook een accelerometer voor de lineare versnelling in zou komen. Dus zowel snelheidsverandering als versnelling van de zwaartekracht. Die twee componenten zijn moeilijk te scheiden. Als je dan de positie stil houdt samen met het kompas kan je de oriëntate in 3 d bepalen. Tijdens versnelling kun je dan de (geschatte) zwaartekracht er vanaf te trekken. Dan heb je dus lineaire versnelling in 3 d. De miniatuurgyroscopen meten hoeksnelheid rond 3 assen. Dus niet oriëntate zoals gyroscopen in een vliegtuig. Hiermee kun je dus met 1 keer integreren oriëntatieverandering bepalen. Door accellerometer, kompas en gyroscoop slim te combineren kun je een robust schatting van absolute orientatie krijgen. Gps voegt daar nog eens positie aan toe.

Gyroscoop chip exploded view Silicon Micro Machine

De gevoelligste elektronische gyro’s maken gebruik van SMM sensors. SMM staat voor Silicon Micro Machines. Dus echte draaiende delen. Hoe deze sensors precies werken is nog niet helemaal duidelijk.