Измерение вращения Земли с помощью двух гироскопов
Вероятно, у каждого из нас было несколько бесед с людьми, придерживающимися эксцентричных научных идей, и в большинстве случаев они не приносили ничего, кроме разочарования и, возможно, головной боли. Однако в случае [Бертрана Сельвы] разговор с человеком, который верит в плоскую землю, привел к созданию устройства, которое использует пару гироскопов для определения вращения Земли, демонстрируя, что вращение существует без громоздкости маятника Фуко. [Бертран] построил свой аппарат на основе пары гироскопов BMI160 MEMS, которые имеют наименьшее значение угловой скорости, соответствующее 0,0038 градуса в секунду, в то время как земля вращается со скоростью 0,00416 градуса в секунду. Чтобы выделить такой слабый сигнал из всего шума при измерениях, устройство производит измерения с датчиками в четырех различных положениях, чтобы обнаружить и устранить смещение датчиков и влияние гравитационного поля. Перед запуском теста [Бертран] ориентировал датчики на истинный север, затем с помощью шагового двигателя переключал датчики в четырех положениях, в то время как Raspberry Pi Pico записывал 128 измерений в каждом положении. Он может выполнять цикл до 200 раз, при этом ошибка будет уменьшаться с увеличением количества циклов.
Фильтр Калмана обрабатывает необработанные данные и извлекает сигнал, который находится в пределах двух процентов от истинной скорости вращения. [Бертран] обнаружил, что точность измерений сильно зависит от того, насколько точно система ориентирована на истинный север. Действительно, эффект выравнивания был настолько сильным, что он мог использовать ее в качестве компаса. В конце концов, система не убедила соседа [Бертрана], но, тем не менее, это впечатляющая демонстрация. Эта система немного проще, но с ее помощью также можно измерить вращение Земли с помощью PlayStation. Для повышения точности ознакомьтесь с тем, как организации по стандартизации проводят эти измерения.
Другие статьи: