Telefonul Lenovo are giroscop? Ce este un giroscop într-un telefon și de ce este necesar? Transformarea mișcării mecanice în semnal electric

Există o cantitate mare invenții care se caracterizează printr-o istorie lungă și foarte bogată de utilizare în diverse instrumente și dispozitive. Este obișnuit să auzi numele a ceva, dar nici măcar să nu ai o idee despre ce este. Exact așa se pune întrebarea, ce este un giroscop? Merită să te uiți în ea.

Definiție de bază

Un giroscop este un dispozitiv de navigație în care elementul principal este un rotor care se rotește rapid, fixat în așa fel încât axa lui de rotație să se rotească. Două rame de cardan oferă trei grade de libertate. În absența oricăror influențe externe asupra dispozitivului, axa de rotație proprie a rotorului menține o direcție constantă în spațiu. Dacă este afectat de momentul unei forțe externe care tinde să rotească axa propriei rotații, atunci își începe mișcarea nu în jurul direcției momentului, ci în jurul unei axe perpendiculare pe aceasta.

Caracteristicile dispozitivului

Dacă vorbim despre ce este un giroscop, atunci merită remarcat faptul că într-un dispozitiv bine echilibrat și cu rotație destul de rapidă, montat pe rulmenți foarte avansați cu frecare scăzută, practic nu există momente de forțe externe, astfel încât dispozitivul este capabil să își menține orientarea în spațiu aproape neschimbată. Prin urmare, este capabil să indice unghiul de rotație al bazei pe care este fixat. Este exact ceea ce a fost demonstrat în mod clar prima dată de fizicianul francez J. Foucault. Dacă limitați rotația axei cu un arc special, atunci la instalarea dispozitivului pe care efectuează virajul giroscopul va deforma arcul până în momentul echilibrării forței externe. În acest caz, tensiunea sau forța de compresie a arcului va fi proporțională cu viteza unghiulară a aeronavei. Un semnal de întoarcere a aeronavei și multe alte dispozitive giroscopice funcționează pe acest principiu. Deoarece rulmenții creează foarte puțină frecare, nu necesită multă energie pentru a menține rotorul giroscopului în rotație. De obicei, un motor electric este suficient pentru a-l pune în mișcare, precum și pentru a menține această mișcare. putere redusă sau un jet de aer comprimat.

Giroscop: aplicație

Cel mai adesea, acest dispozitiv este utilizat ca element sensibil pentru indicarea dispozitivelor giroscopice și, de asemenea, ca senzor de unghi de rotație sau de viteză unghiulară pentru dispozitivele care funcționează sub control automat. În unele cazuri, un giroscop poate servi ca generator de energie sau cuplu.

În prezent, principiul de funcționare al giroscopului îi permite să fie utilizat în mod activ în aviație, transport maritim și astronautică. Aproape fiecare navă maritimă pe distanțe lungi are un girocompas pentru controlul automat sau manual al navei, iar unele folosesc și girostabilizatori. Sistemul de control al focului al artileriei navale este de obicei echipat cu o varietate de giroscoape suplimentare, care sunt concepute pentru a oferi un cadru de referință stabil sau pentru a măsura vitezele unghiulare.

Dacă înțelegeți ce este un giroscop, atunci ar trebui să înțelegeți că fără el este pur și simplu de neconceput control automat torpile. Elicopterele și avioanele sunt, de asemenea, echipate în mod necesar cu aceste dispozitive pentru a oferi informații fiabile despre activitățile sistemelor de navigație și stabilizare. Astfel de dispozitive includ un indicator de atitudine, un indicator giroscopic de întoarcere și rulare și un girovertical. Dacă luăm în considerare un elicopter cu giroscop, atunci acest dispozitiv poate servi atât ca dispozitiv de indicare, cât și ca senzor de pilot automat. Multe aeronave sunt echipate cu echipamente giro-stabilizate și alte echipamente - camere cu giroscoape, girosectanți, obiective de navigație. În aviația militară, giroscoapele sunt utilizate în mod activ ca componente în obiectivele de bombardare și de tragere aeriană.

Aplicație în gadget-uri moderne

Deci, dacă luăm în considerare ce este un giroscop, atunci trebuie remarcat faptul că acest dispozitiv este utilizat în mod activ nu numai în zonele menționate anterior. Smartphone-urile și tabletele moderne sunt echipate cu o mulțime de funcții și module suplimentare, dintre care unele se dovedesc a fi foarte utile, în timp ce altele pot interfera cu utilizarea confortabilă a dispozitivului, deranjează utilizatorii. Unul dintre ele este giroscopul din telefon, care devine clar atunci când utilizați dispozitivul. Pe de o parte, se dovedește a fi foarte util, deși, pe de altă parte, majoritatea utilizatorilor preferă pur și simplu să-l dezactiveze.

Ce este asta?

Mai întâi trebuie să decideți ce fel de dispozitiv este și ce funcționalitate are. Deci, un giroscop într-un telefon este un element necesar pentru a determina modul în care dispozitivul este orientat în spațiu. În unele cazuri, acest senzor poate fi folosit pentru a proteja elemente individuale dispozitivele să nu cadă în viitor. De fapt, acest senzor este conceput pentru a detecta o schimbare a poziției, iar dacă există un accelerometru, și accelerația în timpul unei căderi. Informația este apoi transmisă unității de calcul a gadgetului. Având în vedere un anumit software, dispozitivul ia o decizie cu privire la modul în care ar trebui să reacționeze în continuare la modificările care au avut loc asupra acestuia.

Pentru ce altceva este nevoie?

Deci, dacă totul devine clar cu întrebarea ce este un giroscop, atunci tot ce rămâne este să aflăm de ce este folosit în telefoane. Protejarea interiorului nu este singura sarcină aici. În combinație cu o varietate de software, oferă o serie de funcții diferite. De exemplu, un smartphone poate fi folosit pentru jocuri în care controlul este efectuat prin înclinarea, scuturarea sau rotirea dispozitivului. Astfel de controale fac jocurile cu adevărat interesante, motiv pentru care sunt la mare căutare.

Se poate observa că produsele Apple sunt echipate cu giroscoape și joacă un rol foarte important, deoarece funcționarea multor aplicații este legată de acestea. Un mod numit CoverFlow a fost dezvoltat special pentru acesta. Există foarte un numar mare de aplicațiile care funcționează în acest mod, totuși, ne putem concentra pe câteva care o demonstrează cel mai clar. De exemplu, dacă utilizați un calculator pe un iPhone, atunci în poziție portret utilizatorul va avea acces doar la acțiuni simple, și anume adunarea, scăderea, împărțirea și înmulțirea. Dar când rotiți dispozitivul cu 90 de grade, totul se schimbă. În același timp, calculatorul trece la modul avansat, adică modul de inginerie, în care vor fi disponibile mult mai multe funcții.

Dacă înțelegeți cum funcționează un giroscop, atunci trebuie remarcat că funcțiile sale pot fi folosite și pentru a vă determina propria locație pe sol.

Puteți vizualiza o hartă a zonei pe un astfel de dispozitiv utilizând navigația GPS, iar în acest caz harta se va întoarce întotdeauna în direcția în care vă este îndreptată privirea. Prin urmare, dacă vă confruntați, de exemplu, cu un râu, acesta va fi afișat pe hartă, iar dacă vă întoarceți, poziția hărții se va schimba. Datorită acestui fapt, orientarea terenului este mult simplificată și poate fi destul de utilă pentru cei pasionați de recreere activă.

Probleme cu giroscopul de pe telefon

Se poate vorbi și despre dezavantajele inerente giroscoapelor. Foarte des sunt dezactivate din cauza faptului că programele reacționează la schimbările de poziție în spațiu cu o oarecare întârziere. De exemplu, dacă decizi să citești în timp ce stai întins pe canapea pe ecranul unui smartphone sau tabletă, atunci giroscopul și programul asociat acestuia vor schimba orientarea paginii de fiecare dată când te întorci sau îți schimbi poziția. Acest lucru provoacă multe inconveniente, deoarece foarte rar dispozitivul este capabil să interpreteze corect poziția în spațiu, iar situația este agravată de răspunsul întârziat al programului.

Soiuri moderne

Primele giroscoape au fost mecanice. Acest tip de dispozitiv este folosit și astăzi, dar cu unele îmbunătățiri pentru a-l face mai util. Pe acest moment Există un giroscop laser, care este lipsit de dezavantajele inerente celor mecanice. Și acesta este exact dispozitivul folosit în tehnologia modernă.

Un giroscop este un dispozitiv care este capabil să răspundă la modificările unghiurilor de orientare ale corpului pe care este instalat în raport cu sistemul de referință inerțial. Cel mai simplu exemplu giroscop - jucărie spinning top.

Se crede că giroscopul a fost creat de astronomul și matematicianul german John Bonenberger în 1817, deși există și alte conturi care îl indică pe Bonenberger ca fiind creatorul dispozitivului încă din 1813.

Giroscoapele sunt folosite în transport maritim, astronautică, aviație, aparate electrocasnice, jucării etc. Desigur, giroscopul este folosit și în dispozitivele mobile.

Există o părere că un giroscop este la fel, dar acest lucru nu este deloc adevărat. Dacă acesta din urmă măsoară proiecția accelerației aparente, atunci giroscopul înregistrează poziția obiectului în spațiu față de trei planuri. Cu toate acestea, aceste două dispozitive îndeplinesc funcții similare: giroscopul este responsabil pentru mișcările mici în orice plan, în timp ce accelerometrul este responsabil pentru rotirea afișajului. Oricum ar fi, dacă ambele dispozitive sunt instalate în dispozitivul tău, acesta reacționează mult mai bine și mai rapid la diferite mișcări.

Pentru ce este un giroscop?

Giroscopul este folosit în diverse scopuri. De exemplu, multe dispozitive au capacitatea de a folosi diverse funcții prin agitare. De exemplu, prin agitare puteți răspunde la un apel sau puteți schimba melodia din player.

Desigur, giroscopul este folosit și în jocuri. Și deși accelerometrul joacă cea mai mare parte a rolului, împreună cu giroscopul jocul devine mult mai interesant datorită imaginii realiste la intrarea într-o viraj la mașină virtuală similar cu conducerea unei mașini adevărate.

Articole și Lifehacks

Conţinut:

Orice telefon modern este echipat cu mai mulți senzori. De obicei, acestea sunt distanța, senzorul magnetometric, senzorul de accelerație termică și giroscopul (senzor giroscop).

Toate aparțin grupului MEMS - sisteme microelectromecanice. Nu este deloc necesar ca acest întreg set să fie prezent în fiecare smartphone, ci în multe. Să încercăm să aruncăm o privire mai atentă la ce este un giroscop într-un telefon și la ce diferă acesta de un accelerometru.

Numele provine din două cuvinte grecești antice care se traduc prin „cerc” și „mă uit”.

Există o concepție greșită că un senzor giroscop este un accelerometru. Nu, nu este adevărat. Funcțiile lor sunt, desigur, similare, dar dispozitivele sunt încă diferite. Să ne dăm seama de ce.

Funcțiile giroscopului telefonului

Un senzor giroscop este un senzor tactil care înregistrează poziția unui obiect în spațiu în raport cu trei plane, iar un accelerometru este un dispozitiv care măsoară proiecția accelerației aparente.

Deci, dacă accelerometrul din telefon este responsabil în principal pentru rotirea imaginii afișate, atunci senzorul giroscop este responsabil pentru mișcările mici în orice plan.

Și bineînțeles, dacă în dispozitiv mobil Dacă ambii acești senzori sunt prezenți, sensibilitatea la cele mai mici și mai rapide mișcări (înclinări, întoarceri) crește semnificativ.

Ce este un giroscop într-un telefon este clar, dar pentru ce este? Utilizarea unui senzor giroscop într-un smartphone s-a deschis complet și oportunități interesante. Iar pionierii de aici au fost posesorii de iPhone.

De exemplu, cu o simplă agitare la care poți răspunde apel primit, răsfoiți imagini sau pagini e-carte, puteți schimba piesa pe care o ascultați cu următoarea, o puteți întrerupe și începe din nou.

Scuturarea iPhone-ului deschide un meniu în care puteți alege să anulați ultima acțiune sau să anulați ultima acțiune anulată.

Cine folosește un giroscop pe telefon și cum?

Utilizatorul principal al acestui senzor este, desigur, jucătorul. Prezența sa transformă procesul de joc într-o altă calitate. Cu el puteți controla nu numai virajele, ci și viteza de viraj.

Orice mișcare a eroului pe afișaj devine mai precisă și mai realistă. Acest senzor este absolut necesar pentru curse, jocuri cu impuscaturi, simulatoare etc.

El este cel care ajută să țintească un pistol, să rotească volanul unei mașini sau să controleze un elicopter. Cu ajutorul lui, pinguinii, rechinii furiosi si alte vietuitoare sar.

În general, prezența acestui senzor face utilizarea unui smartphone mult mai plăcută și convenabilă.

Sau tehnologia Bluetooth era ceva neobișnuit. Acum toate aceste funcții au devenit familiare, iar unele dintre ele au devenit chiar depășite. Producătorii adaugă noi funcții modelelor lor, dintre care una este un giroscop în telefon. Ce este și cum se folosește?

Giroscop și accelerometru

Mulți oameni confundă adesea aceste două concepte. Să ne dăm seama.

Un accelerometru, sau senzor G, este un dispozitiv care monitorizează modificările poziției dispozitivului față de axa sa - de exemplu, se întoarce la stânga și la dreapta, spre el însuși și departe de el însuși.

Giroscopul din telefon vă permite să înregistrați nu numai aceste acțiuni, ci și orice mișcare a dispozitivului în spațiu, precum și viteza de mișcare. Prin urmare, poate fi considerat un accelerometru îmbunătățit.

Principiul de funcționare al giroscopului

Dispozitivul este un disc montat pe două cadre mobile. Se rotește rapid. Când se schimbă poziția acestor cadre, discul nu se mișcă. Dacă mențineți constant rotația, de exemplu, folosind un motor electric, atunci puteți determina cu precizie poziția obiectului pe care este instalat giroscopul. Acest lucru poate fi folosit și pentru a determina direcțiile cardinale.

Opțiuni de aplicație

În secolul al XIX-lea, giroscopul a fost folosit de marine și nave civile, deoarece cu ajutorul său a fost posibilă determinarea cu cea mai mare precizie a direcțiilor cardinale. Și-a găsit aplicația și în aviație și rachetă.

GiroscopiPhone 4

În iPhone, designul dispozitivului este ușor diferit de cel clasic, deoarece se bazează pe un senzor microelectromecanic. Principiul de funcționare rămâne același.

Giroscopul din telefon are o gamă foarte largă de aplicații. Desigur, în primul rând, acestea sunt diverse jocuri pe care le folosesc această tehnologie. Cele mai populare dintre ele sunt simulatoarele de curse și împușcătorii. De exemplu: trăgătorii folosesc așa-numita „realitate augmentată” - fotografiile sunt trase prin apăsare, iar pentru a ținti, trebuie să schimbați poziția smartphone-ului - camera din joc se va mișca în același mod.

Pe lângă industria jocurilor de noroc, giroscopul este utilizat într-o varietate de software. Cu el, acces la diverse funcții devine mult mai convenabil. De exemplu, în unele sisteme de operare Când scuturați dispozitivul, Bluetooth se actualizează. Această tehnologie este utilizată și într-o serie de aplicații specifice utilizate pentru măsurarea unghiului de înclinare (nivel).

Industria mobile s-a dezvoltat din ce în ce mai rapid în ultima perioadă. Până de curând, un giroscop într-un telefon era o noutate la modă, dar acum este folosit peste tot și este considerat o parte familiară a oricărui smartphone. Poate că în doar câțiva ani va apărea o nouă generație de dispozitive care vă vor permite să proiectați o imagine în orice punct al spațiului, deoarece știința avansează cu salturi și limite. Deocamdată, putem face doar presupuneri în acest sens și căutăm modalități de a folosi tehnologiile care au fost deja inventate.