Де застосовується гіроскоп. Що таке гіроскоп у смартфоні та навіщо він потрібен? Використання гіроскопа у смартфонах та ігрових приставках
ГІРОСКОП
навігаційний прилад, основним елементом якого є ротор, що швидко обертається, закріплений так, що вісь його обертання може повертатися. Три ступені свободи (осі можливого обертання) ротора гіроскопа забезпечуються двома рамками карданова підвісу. Якщо такий пристрій не діють зовнішні обурення, то вісь власного обертання ротора зберігає постійне напрям у просторі. Якщо ж на нього діє момент зовнішньої сили, що прагне повернути вісь власного обертання, вона починає обертатися не навколо напряму моменту, а навколо осі, перпендикулярної йому (прецесія).
У добре збалансованому (астатичному) і гіроскопі, що досить швидко обертається, встановленому на високодосконалих підшипниках з незначним тертям, момент зовнішніх сил практично відсутній, так що гіроскоп довго зберігає майже незмінною свою орієнтацію в просторі. Тому може вказувати кут повороту підстави, у якому закріплений. Саме так французький фізик Ж. Фуко (1819–1868) вперше наочно продемонстрував обертання Землі. Якщо поворот осі гіроскопа обмежити пружиною, то при відповідній установці його, скажімо, на літальному апараті, що виконує розворот, гіроскоп буде деформувати пружину, поки не врівноважиться момент зовнішньої сили. В цьому випадку сила стиснення або розтягування пружини пропорційна кутової швидкості руху літального апарату. Такий принцип дії авіаційного покажчика повороту та багатьох інших гіроскопічних приладів. Оскільки тертя в підшипниках дуже мало, підтримки обертання ротора гіроскопа не потрібно багато енергії. Для приведення його в обертання і підтримки обертання зазвичай буває досить малопотужного електродвигуна або струменя стисненого повітря.
Застосування.Гіроскоп найчастіше застосовується як чутливий елемент гіроскопічних приладів, що вказують, і як датчик кута повороту або кутової швидкості для пристроїв автоматичного управління. У деяких випадках, наприклад, у гіростабілізаторах, гіроскопи використовуються як генератори моменту сили або енергії.
такожМАХОВИК. Основні сфери застосування гіроскопів - судноплавство, авіація та космонавтика (див. ІНЕРЦІАЛЬНА НАВІГАЦІЯ). Майже кожне морське судно далекого плавання має гірокомпас для ручного або автоматичного керування судном, деякі обладнані гіростабілізаторами. У системах керування вогнем корабельної артилерії багато додаткових гіроскопів, що забезпечують стабільну систему відліку або вимірюють кутові швидкості. Без гіроскопів неможливе автоматичне керування торпедами. Літаки та гелікоптери обладнуються гіроскопічними приладами, які дають надійну інформацію для систем стабілізації та навігації. До таких приладів відносяться авіагоризонт, гіровертикаль, гіроскопічний покажчик крену та повороту. Гіроскопи можуть бути як приладами, що вказують, так і датчиками автопілота. На багатьох літаках передбачаються гіростабілізовані магнітні компаси та інше обладнання - навігаційні візири, фотоапарати з гіроскопом, гіросекстанти. У військовій авіації гіроскопи застосовуються також у прицілах повітряної стрілянини та бомбометання. Гіроскопи різного призначення (навігаційні, силові) випускаються різних типорозмірів в залежності від умов роботи та необхідної точності. У гіроскопічних приладах діаметр ротора становить 4-20 см, причому менше значення відноситься до авіаційно-космічних приладів. Діаметри ж роторів суднових гіростабілізаторів вимірюються метрами.
ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ
Гіроскопічний ефект створюється тією самою відцентровою силою, що діє на юлу, що обертається, наприклад, на столі. У точці опори дзиги про стіл виникають сила і момент, під дією яких вісь обертання дзиги відхиляється від вертикалі, а відцентрова сила маси, що обертається, перешкоджаючи зміні орієнтації площини обертання, змушує юлу обертатися і навколо вертикалі, зберігаючи тим самим задану орієнтацію в просторі. Таким обертанням, що називається прецесією, ротор гіроскопа відповідає на прикладений момент сили щодо осі, перпендикулярної осі його власного обертання. Вклад мас ротора у цей ефект пропорційний квадрату відстані до осі обертання, оскільки що більше радіус, то більше, по-перше, лінійне прискорення і, по-друге, плече відцентрової сили. Вплив маси та її розподілу у роторі характеризується його " моментом інерції " , тобто. результатом підсумовування творів усіх складових його мас на квадрат відстані до осі обертання. Повний гіроскопічний ефект обертового ротора визначається його " кінетичним моментом " , тобто. твором кутової швидкості (в радіанах за секунду) на момент інерції щодо осі власного обертання ротора. Кінетичний момент - векторна величина, що має не лише чисельне значення, а й напрямок. На рис. 1 кінетичний момент представлений стрілкою (довжина якої пропорційна величині моменту), спрямованої вздовж осі обертання відповідно до "правила буравчика": туди, куди подається буравчик, якщо його повертати в напрямку обертання ротора. Прецесія та момент сили теж характеризуються векторними величинами. Напрямок вектора кутової швидкості прецесії та вектора моменту сили пов'язане правилом свердла з відповідним напрямом обертання.
такожВЕКТОР.
ГІРОСКОП З трьома ступенями свободи
На рис. 1 дана спрощена кінематична схема гіроскопа з трьома ступенями свободи (трьома осями обертання), причому напрямки обертання на ній показані вигнутими стрілками. Кінетичний момент представлений жирною прямою стрілкою, спрямованою вздовж осі власного обертання ротора. Момент сили прикладається натисканням пальця так, що він має складову, перпендикулярну до осі власного обертання ротора (другу силу пари створюють вертикальні півосі, закріплені в оправі, яка пов'язана з основою). Згідно з законами Ньютона, такий момент сили повинен створювати кінетичний момент, що збігається з ним у напрямку та пропорційний його величині. Оскільки кінетичний момент (пов'язаний із власним обертанням ротора) фіксований за величиною (завданням постійної кутової швидкості за допомогою, скажімо, електродвигуна), ця вимога законів Ньютона може бути виконана тільки за рахунок повороту осі обертання (у бік вектора зовнішнього моменту сили), що призводить до збільшення проекції кінетичного моменту на цю вісь. Цей поворот і є прецесією, про яку йшлося раніше. Швидкість прецесії зростає із збільшенням зовнішнього моменту сили та зменшується зі збільшенням кінетичного моменту ротора.
Гіроскопічний курсор.На рис. 2 показаний приклад застосування триступеневого гіроскопа в авіаційному покажчику курсу (гірконапівкомпас). Обертання ротора в шарикопідшипниках створюється і підтримується струменем стисненого повітря, спрямованим на рифлену поверхню обода. Внутрішня та зовнішня рамки карданова підвісу забезпечують повну свободу обертання осі власного обертання ротора. За шкалою азимуту, прикріпленої до зовнішньої рамки, можна запровадити будь-яке значення азимуту, вирівнявши вісь власного обертання ротора з основою приладу. Тертя в підшипниках настільки незначно, що після того, як це значення азимуту введено, вісь обертання ротора зберігає задане положення в просторі, і, користуючись стрілкою, скріпленою з основою, за шкалою азимуту можна контролювати поворот літака. Покази повороту не виявляють жодних відхилень, якщо не брати до уваги ефектів дрейфу, пов'язаних з недосконалостями механізму, і не вимагають зв'язку із зовнішніми (наприклад, наземними) засобами навігації.
ДВУСТІПНИЙ ГІРОСКОП
У багатьох гіроскопічних приладах використовується спрощений, двоступеневий варіант гіроскопа, в якому зовнішня рамка триступеневого гіроскопа усунена, а півосі внутрішньої закріплюються безпосередньо в стінках корпусу, жорстко пов'язаного з об'єктом, що рухається. Якщо такому пристрої єдина рамка нічим не обмежена, то момент зовнішньої сили щодо осі, пов'язаної з корпусом і перпендикулярної осі рамки, змусить вісь власного обертання ротора безперервно прецесувати в бік від цього початкового напрямку. Прецесія триватиме до того часу, поки вісь власного обертання виявиться паралельної напрямку моменту сили, тобто. у положенні, за якого гіроскопічний ефект відсутній. На практиці така можливість виключається завдяки тому, що задаються умови, за яких поворот рамки щодо корпусу не виходить за межі малого кута. Якщо прецесія обмежується лише інерційною реакцією рамки з ротором, то кут повороту рамки будь-якої миті часу визначається проінтегрованим прискорюючим моментом. Оскільки момент інерції рамки зазвичай порівняно малий, вона швидко реагує на вимушене обертання. Є два способи усунути цей недолік.
Протидія пружина і в'язкісний демпфер.Датчик кутової швидкості. Прецесію осі обертання ротора в напрямку вектора моменту сили, спрямованого вздовж осі, перпендикулярної осі рамки можна обмежити пружиною і демпфером, що впливають на вісь рамки. Кінематична схема двоступеневого гіроскопа з пружиною, що протидіє, представлена на рис. 3. Вісь ротора, що обертається, закріплена в рамці перпендикулярно осі обертання останньої щодо корпусу. Вхідною віссю гіроскопа називається напрям, пов'язане з основою, перпендикулярне осі рамки та осі власного обертання ротора при недеформованій пружині.
Момент зовнішньої сили щодо опорної осі обертання ротора, прикладений до основи в той момент часу, коли основа не обертається в інерційному просторі і, отже, вісь обертання ротора збігається зі своїм опорним напрямком, змушує вісь обертання ротора прецесувати у бік вхідної осі, так що кут відхилення рамки починає збільшуватись. Це еквівалентно додатку моменту сили до пружини, що протидіє, в чому полягає важлива функція ротора, який у відповідь на виникнення вхідного моменту сили створює момент сили щодо вихідної осі (рис. 3). При постійній вхідній кутовий швидкості вихідний момент сили гіроскопа продовжує деформувати пружину, поки момент сили, що нею створюється, що впливає на рамку, не змусить вісь обертання ротора прецесувати навколо вхідної осі. Коли швидкість такої прецесії, викликаної моментом, що створюється пружиною, зрівняється з вхідною кутовою швидкістю, досягається рівновага і кут рамки перестає змінюватися. Таким чином, кут відхилення рамки гіроскопа (рис. 3), що вказується стрілкою на шкалі, дозволяє судити про напрям і кутову швидкість повороту об'єкта, що рухається. На рис. 4 показані основні елементи покажчика (датчика) кутової швидкості, що став в даний час одним із звичайних авіакосмічних приладів.
В'язкісне демпфування.Для гасіння вихідного моменту сили щодо осі двоступеневого гіровузла можна використовувати в'язкісне демпфування. Кінематична схема такого пристрою представлена на рис. 5; вона відрізняється від схеми на рис. 4 тим, що тут немає пружини, що протидіє, а в'язкісний демпфер збільшений. Коли такий пристрій повертається з постійною кутовою швидкістю навколо осі, вихідний момент гіровузла змушує рамку прецесувати навколо вихідної осі. За вирахуванням ефектів інерційної реакції (з інерцією рамки пов'язане переважно лише деяке запізнення відгуку) цей момент врівноважується моментом сил в'язкісного опору, створюваним демпфером. Момент демпфера пропорційний кутовий швидкості обертання рамки щодо корпусу, так що вихідний момент гіровузла також пропорційний цій кутовій швидкості. Оскільки цей вихідний момент пропорційний вхідний кутовий швидкості (при малих вихідних кутах рамки), вихідний кут рамки збільшується в міру того, як повертається корпус навколо вхідної осі. Стрілка, що рухається за шкалою (рис. 5), вказує кут повороту рамки. Показання пропорційні інтегралу кутової швидкості обертання щодо вхідної осі в інерційному просторі, і тому пристрій, схема якого представлена на рис. 5, називається інтегруючим двоступеневим гіродатником.
На рис. 6 зображено інтегруючий гіродатчик, ротор (гіромотор) якого укладений в герметично запаяний склянку, що плаває в рідині, що демпфує. Сигнал кута повороту плаваючої рамки щодо корпусу виробляється індукційним датчиком кута. Положення поплавкового гіровузла в корпусі задає датчик моменту відповідно до електричних сигналів, що надходять на нього. Інтегруючі гіродатники зазвичай встановлюють на елементах, з сервоприводом і керованих вихідними сигналами гіроскопа. При такому розташуванні вихідний сигнал датчика моменту можна використовувати як команду повороту об'єкта в інерційному просторі.
такожГІРОКОМПАС.
ЛІТЕРАТУРА
Ріглі У., Холістер У., Денхард У. Теорія, проектування та випробування гіроскопів. М., 1972 Бабаєва Н.Ф. Гіроскопи. Л., 1973 Поплавський М.А. Теорія гіроскопів. Київ, 1986
Енциклопедія Кольєра. - Відкрите суспільство. 2000 .
Коли намагаєшся повернути тіло, що крутиться, виникає сила, яка діє перпендикулярно силі, яку прикладаєш до нього. На другому малюнку видно, що коли частини колеса, позначені точками A і B, повертаються на 90 градусів, вони прагнуть повернути колесо в площині екрана за годинниковою стрілкою. Це називається прецесія. Через цю силу вісь дзиги завжди ходить по колу, якщо запустити його не рівно, very non-intuitive.
Помріємо про літо, уявімо, що ми їдемо на великому. Переднє колесо добре видно, майже зверху. Якщо ми намагаємося повернути, наприклад, ліворуч, то докладаємо зусилля до осі колеса. Тим частинам колеса, які в даний момент попереду, передається імпульс, спрямований вліво, а заднім частинам колеса йде імпульс праворуч.
Але, оскільки ми швидко їдемо, і колесо крутиться, то та частина, яка щойно була попереду, виявляється ззаду, і невеликий імпульс, який ми встигли надати цій частині колеса, працює вже в протилежному напрямку, і повертає його у зворотний бік.
Виходить, що через обертання колеса ми собі заважаємо повернути його. Тобто те зусилля, яке ми докладаємо, щоб повернути колесо, нам же повертається через півоберта колеса.
Будь-який предмет, що обертається, можна назвати гіроскопом. Він протидіє відхилення осі обертання, а люди цим активно користуються:
У контролерах сучасних ігрових консолей і в iPhone 4 є гіроскопи, але вони влаштовані за іншим принципом.
У приладах навігації у літаках та космічних апаратах. Добре збалансований гіроскоп на спеціальних шарнірах, встановлений на літак, завжди зберігає своє становище у просторі, жодні фігури вищого пілотажу не зіб'ють його. Це дозволяє приладам літака завжди знати де низ.
У зброї. Куля при стрільбі закручується, що надає їй значно більшої стійкості, це сильно підвищує точність стрільби.
Колеса велосипеда або мотоцикла працюють як гіроскопи, і це не дає їздцю впасти. На велосипеді складніше їхати повільно, ніж швидко, тому що на великій швидкості колеса крутяться швидше та роблять його стійкішим.
Є багато іграшок, де головна деталь - гіроскоп: всілякі дзиги і йо-йо, з якими можна робити такі трюки:
Цим і зумовлена назва «Гіроскоп».
Енциклопедичний YouTube
1 / 5
✪ Досвід із великим гіроскопом. Гірокомпас
✪ Прецесія гіроскопа
✪ Гіроскоп
✪ Гіроскоп
✪ Урок 113. Векторний опис обертального руху. Гіроскопічний ефект.
Субтитри
Історія
До винаходу гіроскопа людство використовувало різні методи визначення напрямку у просторі. Здавна люди орієнтувалися візуально з віддалених предметів, зокрема, Сонця. Вже в давнину з'явилися перші прилади: виска і рівень, засновані на гравітації. У середні віки в Китаї був винайдений компас, який використовує магнетизм Землі. У Стародавній Греції було створено астролябію та інші прилади, засновані на положенні зірок.
Перевагою гіроскопа перед більш давніми приладами було те, що він правильно працював у складних умовах (погана видимість, трясіння, електромагнітні перешкоди). Проте обертання гіроскопа швидко сповільнювалося через тертя.
У другій половині ХІХ століття було запропоновано використовувати електродвигун для розгону та підтримки обертання гіроскопа. Вперше на практиці гіроскоп був застосований у 1880-х роках інженером Обрі для стабілізації курсу торпеди. У XX столітті гіроскопи стали використовуватися в літаках, ракетах та підводних човнах замість компасу або спільно з ним.
Класифікація
Основні типи гіроскопів за кількістю ступенів : :
- двоступеневі,
- триступеневі.
Основні два типи гіроскопів за принципом дії:
- механічні гіроскопи,
- оптичні гіроскопи.
Також проводяться дослідження щодо створення ядерних гіроскопів, які використовують ЯМР для відстеження зміни спини атомних ядер.
Механічні гіроскопи
Серед механічних гіроскопів виділяється роторний гіроскоп- тверде тіло (ротор), що швидко обертається, вісь обертання якого може вільно змінювати орієнтацію в просторі. У цьому швидкість обертання гіроскопа значно перевищує швидкість повороту осі його обертання. Основна властивість такого гіроскопа - здатність зберігати в просторі постійний напрямок осі обертання за відсутності впливу на нього моментів зовнішніх сил та ефективно чинити опір дії зовнішніх моментів сил. Ця властивість значною мірою визначається величиною кутової швидкості власного обертання гіроскопа.
Вперше цю властивість використовував Фуко в р. для експериментальної демонстрації обертання Землі. Саме завдяки цій демонстрації гіроскоп і отримав свою назву від грецьких слів «обертання», «спостерігаю».
Властивості триступеневого роторного гіроскопа
Зміна вектора моменту імпульсу під впливом моменту сили можливе як за величиною, а й у напрямку. Зокрема, момент сили, прикладений перпендикулярно осі обертання гіроскопа, тобто перпендикулярний L → (\displaystyle (\vec (L))), призводить до руху, перпендикулярному як M → (\displaystyle (\vec (M))), так і L → (\displaystyle (\vec (L)))тобто до явища прецесії. Кутова швидкість прецесії гіроскопа визначається його моментом імпульсу і моментом прикладеної сили:
M → = Ω → P × L → , (\displaystyle (\vec (M))=(\vec (\Omega ))_(P)\times (\vec (L)),)тобто Ω → P (\displaystyle (\vec (\Omega ))_(P))обернено пропорційна моменту імпульсу ротора гіроскопа, або, при незмінному моменті інерції ротора - швидкості його обертання.
Одночасно з виникненням прецесії, згідно з наслідком третього закону Ньютона, гіроскоп почне діяти на навколишні тіла моментом реакції, рівним за величиною і протилежним за напрямом моменту M → (\displaystyle (\vec (M))), доданого до гіроскопа. Цей момент реакції називається гіроскопічним моментом.
Той самий рух гіроскопа можна трактувати інакше, якщо скористатися неінерційною системою відліку, пов'язаною з кожухом ротора, і ввести в ній фіктивну силу інерції - так звану коріолісову силу. Так, при впливі моменту зовнішньої сили гіроскоп спочатку буде обертатися саме у напрямку впливу зовнішнього моменту (нутаційний кидок). Кожна частка гіроскопа таким чином рухатиметься з переносною кутовою швидкістю обертання внаслідок дії цього моменту. Але ротор гіроскопа, крім цього, і сам обертається, тому кожна частка матиме відносну швидкість. В результаті виникає коріолісова сила, яка змушує гіроскоп рухатися в перпендикулярному доданому моменту напрямку, тобто прецесувати.
Вібраційні гіроскопи
Принцип роботиДва підвішені грузики вібрують на площині в MEMS-гіроскопі з частотою ω r (\displaystyle \scriptstyle \omega _(r)).
При повороті гіроскопа виникає коріолісове прирівнення рівне a → c = − 2 (v → × Ω →) (\displaystyle \scriptstyle (\vec (a))_(c)=-2(((\vec (v))\times (\vec (\Omega )) )))), де v → (\displaystyle \scriptstyle (\vec (v)))- швидкість та Ω → (\displaystyle \scriptstyle (\vec (\Omega )))- Кутова частота повороту гіроскопа. Горизонтальна швидкість вантажу, що коливається, виходить як: X i p ω r cos (ω r t) (\displaystyle \scriptstyle X_(ip)\omega _(r)\cos(\omega _(r)t)), а положення грузика у площині - X i p sin (ω r t) (\displaystyle \scriptstyle X_(ip)\sin(\omega _(r)t)). Позаплощинний рух y o p (\displaystyle \scriptstyle y_(op)), що викликається поворотом гіроскопа:
y o p = F c o p = 2 m Ω X i p ω r cos (ω r t) k o p (\displaystyle y_(op)=(\frac (F_(c))(k_(op)))=(\frac (2m\) Omega X_(ip)\omega _(r)\cos(\omega _(r)t))(k_(op))))де: m (\displaystyle \scriptstyle m)- Маса вантажу, що коливається. k o p (\displaystyle \scriptstyle k_(op))- Коефіцієнт жорсткості пружини в напрямку, перпендикулярному площині. Ω (\displaystyle \scriptstyle \Omega)- величина повороту в площині перпендикулярно руху вантажу, що коливається.Різновиди
Оптичні гіроскопи
Δ t = 4 S Ω c 2 , (\displaystyle \Delta t=(\frac (4S\Omega )(c^(2))),)
де -різниця часів приходу променів, випущених у різних напрямках, S (\displaystyle S)- площа контуру, Ω (\displaystyle \Omega)- Кутова швидкість обертання гіроскопа. Оскільки величина Δ t (\displaystyle \Delta t)дуже мала, то її прямий вимір за допомогою пасивних інтерферометрів можливий тільки в волоконно-оптичних гіроскопах з довжиною волокна 500-1000 м. У кільцевому інтерферометрі лазерного гіроскопа, що обертається, можна виміряти фазовий зсув зустрічних хвиль, рівний :
Δ φ = 8 π S Ω λ c , (\displaystyle \Delta \varphi =(\frac (8\pi S\Omega)(\lambda c)))де λ (\displaystyle \lambda)- Довжина хвилі.
Застосування в техніці
Властивості гіроскопа використовуються в приладах - гіроскопах, основною частиною яких є ротор, що швидко обертається і має кілька ступенів свободи (осей можливого обертання).
Найчастіше використовуються гіроскопи, поміщені в карданів підвіс. Такі гіроскопи мають 3 ступені свободи, тобто він може здійснювати 3 незалежні повороти навколо осей. АА", BB"і CC", що перетинаються в центрі підвісу Про, який залишається по відношенню до основи Aнерухомим.
Системи стабілізації
Системи стабілізації бувають трьох основних типів.
- Система силової стабілізації (на двоступеневих гіроскопах).
Для стабілізації навколо кожної осі потрібний один гіроскоп. Стабілізація здійснюється гіроскопом та двигуном розвантаження, на початку діє гіроскопічний момент, а потім підключається двигун розвантаження.
- Система індикаторно-силової стабілізації (на двоступеневих гіроскопах).
Для стабілізації навколо кожної осі потрібний один гіроскоп. Стабілізація здійснюється тільки двигунами розвантаження, але на початку з'являється невеликий гіроскопічний момент, яким можна знехтувати.
- Система індикаторної стабілізації (на триступеневих гіроскопах)
Для стабілізації навколо двох осей потрібний один гіроскоп. Стабілізація здійснюється лише двигунами розвантаження.
Нові типи гіроскопів
Постійно зростаючі вимоги до точнісних та експлуатаційних характеристик гіро-приладів змусили вчених та інженерів багатьох країн світу не тільки вдосконалити класичні гіроскопи з ротором, що обертається, а й шукати принципово нові ідеї, що дозволили вирішити проблему створення чутливих датчиків для вимірювання та відображення параметрів кутового.
В даний час відомо більше старізних явищ та фізичних принципів, які дозволяють вирішувати гіроскопічні завдання. У США, ЄС, Японії, Росії видано тисячі патентів та авторських свідоцтв на відповідні відкриття та винаходи.
Оскільки прецизійні гіроскопи використовуються в системах наведення стратегічних ракет великої дальності, під час холодної війни інформація про дослідження, що проводяться в цій галузі, класифікувалася секретною.
Перспективним є напрямок розвитку квантових гіроскопів.
Перспективи розвитку гіроскопічної навігації
Сьогодні створено досить точні гіроскопічні системи, що задовольняють велике коло споживачів. Скорочення коштів, що виділяються для військово-промислового комплексу в бюджетах провідних світових країн, різко підвищило інтерес до цивільних застосувань гіроскопічної техніки. Наприклад, сьогодні широко поширене використання мікромеханічних гіроскопів у системах стабілізації.
З деяких пір з'ясувалося, що гіроскоп є дуже важливим датчиком. І дуже сумно, що про його відсутність виробники смартфонів скромно замовчують на своїх презентаціях. На щастя, дізнатися про наявність або відсутність гіроскопа можна як до придбання пристрою, так і після. Як це зробити – розказано у сьогоднішній статті.
Але спочатку розберемося з тим, чим саме є гіроскоп. Також ми намагатимемося з'ясувати, чи настільки важливою деталлю він вважається. І лише після цього ми розповімо вам про те, як перевірити його наявність.
Повноцінний гіроскоп за своєю формою схожий на дзиґу чи дзигу. Він має підставку, диск-ротор, шпильку і кілька обручів. Його конструкція виконана таким чином, що диск завжди знаходиться в одному положенні, за що слід подякувати силі тяжіння.
У смартфон неможливо встановити класичний гіроскоп, тому що він має надто великі розміри. Тому замість нього використовується спеціальний датчик, збудований на основі мікроелектромеханічної системи. Його ширина варіюється від 5 до 10 мм, а висота не перевищує 5 мм. Однак і такі габарити здаються деяким виробникам смартфонів занадто великими, тому часто вони відмовляються від установки гіроскопа.
Де використовується гіроскоп?
Цей датчик є вдосконаленою версією акселерометра. З його допомогою операційна система не тільки вчасно дізнається про пересування та обертання пристрою, а й може з точністю відстежувати всі ці дії. Якщо акселерометр – це своєрідний будівельний рівень, то гіроскоп збільшує точність показань цього датчика у рази.
Якщо ви в майбутньому хочете придбати VR-шолом для Android, то у вашому апараті повинен бути гіроскоп. Даний датчик відстежуватиме повороти вашої голови, спрямовуючи віртуальний погляд саме в той бік, в який спрямовані ваші справжні очі. Також гіроскоп на Андроїд допомагає у перегляді зоряного неба. Якщо використовувати відповідний додаток, то він розумітиме, в який бік світла спрямована камера, показуючи назви видимих на даний момент сузір'їв.
А ще цей датчик використовується в іграх із доповненою реальністю. Найяскравішим прикладом є Pokemon Go. Якщо гіроскопа у смартфоні немає, то кишенькові монстри стрибатимуть по віртуальній траві. Якщо ж датчик присутній, то звірятка будуть рухатися по-справжньому світу, видима область якого потрапляє в погляд вбудованої камери.
Як дізнатися, чи є гіроскоп у смартфоні або планшеті
Існують кілька способів дізнатися про те, чи є у вашому пристрої гіроскоп. Найбанальніший – це піти на офіційний сайт виробника, щоб ознайомитися з технічними характеристиками гаджета. Саме гіроскоп необхідно шукати в списку датчиків. Але ж ми не шукаємо легких шляхів? Тому перейде до інших способів.
Якщо на ваш смартфон або планшет встановлено клієнт YouTube, відкрийте його і введіть у пошуковий рядок запит « 360 відео». Запустіть показ будь-якого виданого результату. Якщо ви можете крутити поглядом віртуальної камери за допомогою поворотів смартфона, то гіроскоп присутній та успішно функціонує. Якщо повертати погляд можна лише пальцем, то датчика у складі апарата немає.
Інший спосіб полягає у використанні програми AnTuTu Benchmark. Вам потрібно його завантажити, встановити та запустити. У вкладці « Інфа» Ви знайдете всі технічні характеристики свого пристрою. У тому числі ви побачите назву вбудованого гіроскопа. Або виявите, що він « Не підтримується»(тобто його просто немає).
Замість AnTuTu можна встановити більш спеціалізовану утиліту. Йдеться про Sensor Sense. Він відображає показання зі всіх вбудованих у смартфон датчиків. Якщо гіроскопа у списку немає, він у гаджет не вбудований. Це можна сказати і в тому випадку, якщо дані цього датчика не змінюються при обертанні апарата в руках.
Як увімкнути гіроскоп на Андроїді?
Цей елемент смартфона працює на постійній основі. Його не можна увімкнути або вимкнути. Якщо ви в цей момент думаєте про функцію повороту екрана, за неї відповідає акселерометр. І цю функцію справді можна вимкнути. Для цього вчиніть такі дії:
1. Перейдіть до розділу з параметрами системи.
2. Перейдіть до підрозділу « Екран».
3. Тут ви легко знайдете пункт, що відповідає за дії пристрою при його повороті. Змініть значення на потрібне.
На корпусі деяких старих гаджетів (переважно на планшетних комп'ютерах) можна знайти окремий перемикач. Він блокує поворот екрана незалежно від виставлених налаштувань.
Чи можна настроїти гіроскоп?
Як вже було сказано вище, гіроскоп є абсолютно самостійним датчиком, в роботу якого втрутитися не можна. Якщо акселерометр можна відкалібрувати, то з гіроскопом ніякі подібні дії не можна зробити. Якщо ж він зовсім відсутній, доведеться купувати для доповненої або віртуальної реальності новий телефон.
Статті та Лайфхакі
Зміст:Будь-який сучасний телефон оснащений кількома датчиками. Як правило, це , відстані, магнітометричний датчик, термальний датчик прискорення, та гіроскоп (гіродатчик).
Усі вони належать до групи МЕМS – мікроелектромеханічні системи. Не обов'язково, що весь цей набір присутній у кожному смартфоні, але в багатьох. Спробуємо детально розглянути, що таке гіроскоп у телефоні та чим він відрізняється від акселерометра.
Назва походить від двох давньогрецьких слів, які перекладаються як «коло» та «дивлюся».
Існує хибна думка, що гіродатчик – і є акселерометр. Ні, це не так. Їхні функції, звичайно, схожі, але прилади все-таки різні. Розберемо чому.
Функції гіроскопа у телефоні
Гіродатчик - сенсорний датчик, що фіксує положення об'єкта в просторі щодо трьох площин, а акселерометр - це прилад, який вимірює проекцію прискорення, що здається.Так, якщо акселерометр у телефоні відповідає, в основному, за поворот зображення дисплея, то гіродатчик – за дрібні рухи у будь-якій площині.
І звичайно, якщо в мобільному пристрої присутні обидва ці датчики, то чутливість до найдрібніших і найшвидших рухів (нахилів, поворотів) набагато збільшується.
Що таке гіроскоп у телефоні зрозуміло, а навіщо він потрібен? Використання гіродатчика в смартфоні відкрило перед користувачами нові і цікаві можливості. І піонерами тут стали власники iPhone.
Наприклад, простим струшуванням можна відповісти на вхідний дзвінок, гортати картинки або сторінки електронної книги, можна змінювати трек, що прослуховується на наступний, ставити паузу і запускати знову.
При струшуванні iPhone відкривається меню, в якому можна вибрати скасування останньої дії або повернення останнього скасованого.
Хто і як використовує гіроскоп у телефоні
Головний користувач цього сенсора – це, звісно, геймер. Його наявність переводить процес гри в іншу якість. З ним можна керувати як поворотами, а й швидкістю поворотів.
Будь-який рух героя на дисплеї стає більш точним, реалістичним. Цей датчик необхідний для гонок, стрілялок, симуляторів і т.д.
Саме він допомагає націлити гармату, повернути кермо автомобіля або керувати вертольотом. З його допомогою стрибають пінгвіни, злі акули та інша живність.
І взагалі, наявність цього сенсора робить користування смартфоном набагато приємнішим і зручнішим.
