Nopeusmittausmenetelmiä

Nopeusmittausmenetelmiä käytetään mittaamaan liikkuvan kohteen nopeus. Erilaisia menetelmiä on kehitetty eri käyttötarkoituksiin ja eri olosuhteisiin.

Yksi yleisimmistä menetelmistä on Doppler-ilmiöön perustuva mittaus. Tämä hyödyntää sitä, että liikkuvasta kohteesta heijastuva aalto muuttaa taajuuttaan kohteen nopeuden mukaan. Tutka, joka lähettää ja vastaanottaa radioaaltoja, käyttää tätä periaatetta. Kohteen nopeus lasketaan taajuuden muutoksesta. Lidar-menetelmät toimivat samankaltaisesti, mutta käyttävät valoa (yleensä laseria) radioaaltojen sijaan.

Valonnopeuteen perustuvia menetelmiä käytetään myös. GPS (Global Positioning System) mittaa sijaintisi muutosta ajan funktiona, josta voidaan laskea nopeus. Tämä perustuu satelliiteista tulevien signaalien aikaviiveiden mittaamiseen.

Mekaaniset nopeusmittarit, kuten polkupyörissä käytetyt, mittaavat suoraan pyörän pyörimisnopeutta. Näissä pyörä on yhteydessä mekaaniseen laskuriin tai anturiin, joka muuntaa pyörimisnopeuden lineaariseksi nopeudeksi.

Ajoneuvoissa käytetään usein pyörännopeusantureita, jotka mittaavat pyörien pyörimisnopeutta. Nämä tiedot yhdistetään ja prosessoidaan ajoneuvon ohjausyksikössä ajoneuvon nopeuden määrittämiseksi.

Lisäksi on kehitetty monimutkaisempia menetelmiä, kuten optisia virtausmittareita, jotka mittaavat nesteiden tai kaasujen nopeutta mittaamalla hiukkasten liikettä. Inertiaalisia mittausyksiköitä (IMU), jotka sisältävät kiihtyvyysantureita ja gyroskooppeja, voidaan myös käyttää nopeuden arviointiin integroimalla kiihtyvyystieto ajan suhteen. Valinta menetelmän välillä riippuu tarkkuusvaatimuksista, mitattavan kohteen luonteesta ja ympäristöolosuhteista.