Det finns ett stort antal uppfinningar som kännetecknas av en lång och mycket rik historia av användning i olika enheter och enheter. Ofta kan du höra namnet på något, men inte ens ha en aning om vad det är avsett för. Det är här frågan uppstår, vad är ett gyroskop? Värt att titta på.
Grundläggande definition
Ett gyroskop är en navigationsenhet som använder en snabbt roterande rotor som huvudelement, fixerad på ett sådant sätt att dess rotationsaxel roterar. Två kardanramar ger tre frihetsgrader. I frånvaro av yttre påverkan på enheten upprätthåller axeln för sin egen rotation av rotorn en konstant riktning i rymden. Om den påverkas av momentet av en yttre kraft som tenderar att rotera sin egen rotationsaxel, så börjar den sin rörelse inte runt momentets riktning, utan runt en axel som är vinkelrät mot den.
Enhetsfunktioner
Om vi pratar om vad ett gyroskop är, är det värt att notera att i en kvalitativt balanserad och ganska snabbt roterande enhet monterad på mycket avancerade lager, med låg friktion, finns det praktiskt taget inget ögonblick av yttre krafter, så enheten kan bibehålla sin orientering i rymden nästan oförändrad. Därför kan den indikera rotationsvinkeln för basen på vilken den är fixerad. Så här visades jordens rotation först tydligt av den franske fysikern J. Foucault. Om rotationen av axeln begränsas av en speciell fjäder, när enheten är installerad på ett flygplan som utför en sväng, kommer gyroskopet att deformera fjädern tills ögonblicket för den yttre kraften är balanserad. I detta fall kommer fjäderns spänning eller kompression att vara proportionell mot flygplanets vinkelhastighet. Detta är principen för flygriktningsindikatorn och många andra gyroskopiska enheter. Eftersom det är väldigt lite friktion i lagren för att hålla gyroskoprotorn igång, krävs inte mycket energi. Vanligtvis räcker det med en elmotor med låg effekt eller en tryckluftsstråle för att sätta den i rörelse, samt för att bibehålla denna rörelse.
Gyroskop: applikation
Oftast används den här enheten som ett avkänningselement för att indikera gyroskopiska enheter, samt en sensor för rotationsvinkel eller vinkelhastighet för enheter i driftunder automatisk kontroll. I vissa fall kan gyroskopet fungera som en energi- eller vridmomentgenerator.
För närvarande tillåter funktionsprincipen för gyroskopet dess aktiva användning inom flyg, sjöfart och astronautik. Nästan varje havsgående fartyg har en gyrokompass för automatisk eller manuell styrning av fartyget, och vissa använder även gyrostabilisatorer. Sjöartilleriets eldledningssystem är vanligtvis utrustat med många ytterligare gyroskop, som är utformade för att ge en stabil referensram eller för att mäta vinkelhastigheter.
Om du förstår vad ett gyroskop är, då borde du förstå att utan det är automatisk kontroll av torpeder helt enkelt otänkbar. Helikoptrar och flygplan är också nödvändigtvis utrustade med dessa enheter för att ge tillförlitlig information om driften av navigations- och stabiliseringssystem. Sådana anordningar inkluderar attitydindikator, gyroskopisk sväng- och rullindikator, vertikal gyro. Om vi betraktar en helikopter med ett gyroskop, kan denna enhet fungera både som en pekanordning och som en autopilotsensor. Många flygplan är utrustade med gyrostabiliserade magnetiska kompasser och annan utrustning - kameror med gyroskop, gyrosektanter, navigationssikten. Inom militärflyget används gyroskop aktivt som komponenter i sikten för bombning och luftskjutning.
Använd i moderna prylar
Så, med tanke på detett sådant gyroskop bör det noteras att denna enhet aktivt används inte bara i de tidigare nämnda områdena. Moderna smartphones och surfplattor är utrustade med massor av ytterligare funktioner och moduler, av vilka några visar sig vara mycket användbara, medan andra kan störa den bekväma användningen av enheten, irriterande användare. En av dem är gyroskopet i telefonen, som blir tydligt när du använder din enhet. Å ena sidan visar det sig vara väldigt användbart, men å andra sidan föredrar de flesta användare att helt enkelt stänga av den.
Gyroskop i telefonen: vad är det?
Först måste du bestämma vilken typ av enhet det är och vilken funktion den kännetecknas av. Så, ett gyroskop i en telefon - vad är det? Detta element är nödvändigt för att bestämma hur enheten är orienterad i rymden. I vissa fall kan denna sensor användas för att skydda enskilda delar av enheten från att falla i framtiden. Faktum är att denna sensor är utformad för att bestämma förändringen i position, och i närvaro av en accelerometer - och acceleration under ett fall. Informationen överförs sedan till gadgetens beräkningsenhet. Med viss programvara bestämmer enheten hur den ska reagera vidare på ändringar som har inträffat i den.
Vad är det mer till för?
Så, om allt blir klart med frågan om vad ett gyroskop är, så återstår det att ta reda på varför det används i telefoner. Skydd av insidan är inte härenda uppgiften. I kombination med en mängd olika programvaror har den en rad olika funktioner. Till exempel kan en smartphone användas för spel som styrs genom att luta, skaka eller vrida enheten. Sådana kontroller gör spel riktigt roliga, vilket gör dem mycket efterfrågade.
Intressanta funktioner
Det kan noteras att Apple-produkter är utrustade med gyroskop, och de spelar en mycket viktig roll, eftersom många applikationer är knutna till dem. Ett läge som heter CoverFlow utvecklades speciellt för det. Det finns ett mycket stort antal applikationer som fungerar i det här läget, men du kan stanna vid några som tydligast visar det. Till exempel, om du använder en miniräknare på iPhone, kommer endast enkla åtgärder att vara tillgängliga för användaren i stående läge, nämligen: addition, subtraktion, division och multiplikation. Men när du roterar enheten 90 grader förändras allt. Samtidigt växlar kalkylatorn till avancerat läge, det vill säga teknik, där mycket fler funktioner kommer att vara tillgängliga.
Om du förstår hur gyroskopet fungerar, bör det noteras att dess funktioner också kan användas för att bestämma din egen plats på marken.
Du kan se en karta över området med hjälp av GPS-navigering på en sådan enhet, och i det här fallet kommer kartan alltid att vända i den riktning som din blick är riktad. Så om du står införtill exempel till floden, då kommer den att visas på kartan, och om du vänder dig om ändras även kartans position. Tack vare detta förenklas orienteringen i området avsevärt och kan vara mycket användbar för människor som brinner för utomhusaktiviteter.
Problem med gyroskopet i telefonen
Man kan också säga om bristerna i gyroskop. Mycket ofta stängs de av på grund av att program reagerar på en förändring i position i rymden med viss fördröjning. Om du till exempel bestämmer dig för att läsa medan du ligger på soffan, från skärmen på en smartphone eller surfplatta, kommer gyroskopet och programmet som är kopplat till det att ändra sidriktningen varje gång du vänder eller ändrar din hållning. Detta orsakar mycket besvär, eftersom enheten mycket sällan kan tolka positionen i rymden korrekt, och situationen förvärras på grund av programmets försenade reaktion.
Moderna varianter
De första gyroskopen var mekaniska. Denna typ av enhet används fortfarande idag, men med vissa förbättringar för att göra den mer användbar. För tillfället finns det ett lasergyroskop, som saknar de nackdelar som är inneboende i mekaniska. Och just en sådan enhet används i modern teknik.
