Kas ir žiroskops un akselerometrs

Daudzām mūsdienu ierīcēm un sīkrīkiem ir iebūvēti žiroskopi un akselerometri. Viedtālruņi, video un kameras, planšetdatori, lasītāji utt. - šīs ierīces ir sastopamas gandrīz visur, lai gan to klātbūtne nemaz nav pamanāma, ja skatāties uz ierīci no ārpuses. Žiroskopu sauc arī par žiro sensoru, un akselerometru sauc par G sensoru. Darbojoties pāros, šīs ierīces lieliski papildina viena otru, nodrošinot sīkrīka funkciju lietojamību un elastību.

Akselerometrs

Akselerometrs visvienkāršākajā formā ir svars, kas piestiprināts uz atsperes un uzstādīts savā korpusā. Kratot vai pagriežot ķermeni, svars pārvietojas tā iekšienē ar inerci. Un, tā kā svars pārvietojas paātrinājuma laikā attiecīgajā virzienā, tas neizbēgami velk kopā ar to atsperi, kuras svārstības var ņemt vērā, lai noteiktu virzienu un paātrinātu visa ķermeņa stāvokļa izmaiņas.

Tātad trīs atsperes ar svariem, kas uzstādīti gar trim telpiskajām asīm, ļauj iegūt pilnīgu priekšstatu par paātrinājuma virzienu un lielumu attiecībā pret objekta zemi, pie kura tie ir piestiprināti.

Piemēram, viedtālrunī visa šī struktūra atrodas nelielas mikro ķēdes iekšpusē, un visas “svaru” kustības notiek tajā. Tomēr rezultātā kļūst iespējams noteikt visa viedtālruņa paātrinājumu kosmosā.

Žiroskops

Žiroskops darbojas ļoti atšķirīgi. Augšdaļa, nostiprināta uz ass pirmajā kadrā, un rotē ar lielu ātrumu. Pirmajam rāmim ir rotācijas brīvība, to nostiprinot uz ass (perpendikulāri augšdaļas asij) otrā rāmja iekšpusē. Trešais rāmis sedz otrā rāmja griešanās asi (perpendikulāri augšējā un pirmā rāmja rotācijas asīm).

Tā rezultātā, neatkarīgi no tā, kā jūs pagriežat šo dizainu, vērpšanas augšdaļai būs tendence saglabāt vertikālu stāvokli, lai gan gredzeni rotēs.

Lai precīzāk noteiktu objekta kustības parametrus telpā, žiroskops parasti darbojas kopā ar akselerometru, ļaujot iegūt pilnīgu priekšstatu par sīkrīka ķermeņa fizisko kustību.

Darbojas

Tātad, akselerometrs mēra iegūtā šķietamā paātrinājuma projekciju un ļauj noteikt ierīces slīpuma leņķi attiecībā pret zemi, un programma, piemēram, var pagriezt, piemēram, attēlu tās ierīces ekrānā, kurā šis akselerometrs ir uzstādīts. Pagrieziet lasītāju no vertikālas pozīcijas - uz sāniem, un lapas orientācija displejā nekavējoties mainās uz ainavu.

Ierīces pašreizējo orientāciju kosmosā nosaka žiroskopu sensors. Programma reaģē uz kustību un spēj ātri izsekot brīdim, kad, piemēram, ierīce avarē. Klēpjdators apgāžas - cietā diska nostiprināšanas sistēma tiek aktivizēta iekšpusē.

Spēlējot datorspēles agrāk, cilvēks varēja kontrolēt spēles procesu, izmantojot kursorsviru, peli vai tastatūru. Šodien jūs varat spēlēt sacīkstes viedtālrunī un, vienkārši pārvietojoties, kratot vai noliecot to dažādos virzienos, pilnībā kontrolēt spēles gaitu - vadīt virtuālu automašīnu.

Pašlaik ir izgudrots daudz interaktīvu spēļu, ņemot vērā vadības iespējas, kas ir atvērtas, pateicoties akselerometra un žiroskopa pārim. Spēles ir kļuvušas jautrākas, jo tās ir gandrīz reālas.

Akselerometrs ar giroskopu visur kontrolē attēla orientāciju uz ekrāna. Ja noliecat viedtālruni, orientācija kļūs ainava (ērta video skatīšanai) un atgriezīs to vertikālā stāvoklī - tas atkal pārvērtīsies par standarta, ērtu lasīšanai no tīmekļa lapām.

Līdzīgā veidā skats lietojumprogrammās tiek automātiski pielāgots - mainās atskaņotāja skats, klausāmā albuma vāks kļūst redzams, kad ekrāna orientācija ir horizontāla, bet tikai pamata mūzikas vadības pogas paliek vertikālā stāvoklī.

GPS navigātoros karte pa ekrānu griežas kā kompasa bultiņa, kad to pagriežat un pagriežat, pārvietojoties ar to rokās, bet bultiņa, kas norāda virzienu, paliek novirzīta atbilstoši stāvoklim jūsu rokās.

Pedometrs ir vēl viens vienkāršs, bet noderīgs akselerometra pielietojums. Jūs varat iestatīt individuālus iestatījumus, un jūs uzzināsit ne tikai veikto darbību skaitu, bet arī aptuveno nobraukto vai nobraukto attālumu.

Protams, izmantojot ierīci ar giroskopu un akselerometru, ir jāņem vērā fakts, ka šie sensori reaģē ne tikai uz apzināti izdarītām kustībām, bet arī uz nejaušām.

Dažreiz tas ir kaitīgi, piemēram, jūs apgulties ar lasītāju uz dīvāna, gribot lasīt grāmatu, mētāties un kādu laiku pagriezties, un viņš, būdams jūtīgs, reaģē uz nejaušu kustību un pagriež lapu, pārveidojot to ainavas skatā.

Šādās situācijās būs ļoti noderīgi pielāgot sensora jutīgumu, kad ir iestatīts ierīces leņķis, pie kura sensors saprot, vai ir nepieciešams precīzi pagriezt orientāciju vai tā ir tikai neērta kustība.