Ir milzīgs skaits izgudrojumu, kuriem ir raksturīga ilga un ļoti bagāta izmantošanas vēsture dažādās ierīcēs un ierīcēs. Bieži vien jūs varat dzirdēt kaut kā nosaukumu, bet pat nav priekšstata par to, kam tas ir paredzēts. Šeit rodas jautājums, kas ir žiroskops? Vērts izpētīt.
Pamata definīcija
Žiroskops ir navigācijas ierīce, kas kā galveno elementu izmanto ātri rotējošu rotoru, kas fiksēts tā, lai tā rotācijas ass grieztos. Divi kardāna rāmji nodrošina trīs brīvības pakāpes. Ja uz ierīci nav nekādas ārējas ietekmes, rotora rotācijas ass uztur nemainīgu virzienu telpā. Ja to ietekmē ārēja spēka moments, kuram ir tendence griezt savu rotācijas asi, tad tas sāk kustību nevis ap momenta virzienu, bet ap tam perpendikulāru asi.
Ierīces funkcijas
Ja runājam par to, kas ir žiroskops, ir vērts atzīmēt, ka kvalitatīvi līdzsvarotā un diezgan ātri rotējošā ierīcē, kas uzstādīta uz augsti attīstītiem gultņiem, ar zemu berzi praktiski nav ārējo spēku momenta, tāpēc ierīce spēj saglabāt savu orientāciju telpā gandrīz nemainīgu. Tāpēc tas spēj norādīt pamatnes griešanās leņķi, uz kura tas ir fiksēts. Šādi Zemes rotāciju pirmais uzskatāmi demonstrēja franču fiziķis Ž. Fuko. Ja ass griešanos ierobežo speciāla atspere, tad, uzstādot ierīci lidaparātam, kas veic pagriezienu, žiroskops deformēs atsperi līdz ārējā spēka momenta līdzsvarošanai. Šajā gadījumā atsperes spriedzes vai saspiešanas spēks būs proporcionāls lidmašīnas leņķiskajam ātrumam. Tas ir aviācijas virzienrādītāja un daudzu citu žiroskopisko ierīču princips. Tā kā gultņos ir ļoti maza berze, lai nodrošinātu žiroskopa rotora griešanos, nav nepieciešams daudz enerģijas. Parasti pietiek ar mazjaudas elektromotoru vai saspiesta gaisa strūklu, lai to iedarbinātu, kā arī saglabātu šo kustību.
Žiroskops: lietojumprogramma
Visbiežāk šo ierīci izmanto kā sensoru elementu žiroskopisko ierīču indikācijai, kā arī griešanās leņķa vai leņķiskā ātruma sensoru ierīcēm, kas darbojasautomātiskā vadībā. Dažos gadījumos žiroskops var kalpot kā enerģijas vai griezes momenta ģenerators.
Šobrīd žiroskopa darbības princips ļauj to aktīvi izmantot aviācijā, kuģniecībā un astronautikā. Gandrīz katram jūras kuģim ir žirokompass kuģa automātiskai vai manuālai vadībai, un daži izmanto arī žirostabilizatorus. Jūras artilērijas uguns vadības sistēma parasti ir aprīkota ar daudziem papildu žiroskopiem, kas ir paredzēti, lai nodrošinātu stabilu atskaites sistēmu vai lai izmērītu leņķiskos ātrumus.
Ja saproti, kas ir žiroskops, tad jāsaprot, ka bez tā torpēdu automātiskā vadība vienkārši nav iedomājama. Arī helikopteri un lidmašīnas obligāti ir aprīkoti ar šīm ierīcēm, lai sniegtu ticamu informāciju par navigācijas un stabilizācijas sistēmu darbību. Šādas ierīces ietver stāvokļa indikatoru, žiroskopisko pagrieziena un sānsveres indikatoru, vertikālo žiroskopu. Ja mēs uzskatām helikopteru ar žiroskopu, tad šī ierīce var kalpot gan kā rādītājierīce, gan kā autopilota sensors. Daudzas lidmašīnas ir aprīkotas ar žiroskopiski stabilizētiem magnētiskajiem kompasiem un citu aprīkojumu – kamerām ar žiroskopiem, žiroskopiem, navigācijas tēmēkļiem. Militārajā aviācijā žiroskopus aktīvi izmanto kā sastāvdaļas bombardēšanas un šaušanas no gaisa tēmēkļiem.
Izmantojiet modernos sīkrīkos
Tātad, ņemot vērā tošāds žiroskops, jāatzīmē, ka šī ierīce tiek aktīvi izmantota ne tikai iepriekš minētajās jomās. Mūsdienu viedtālruņi un planšetdatori ir aprīkoti ar ļoti daudzām papildu funkcijām un moduļiem, no kuriem daži izrādās ļoti noderīgi, savukārt citi var traucēt ierīces ērtu lietošanu, kaitinot lietotājus. Viens no tiem ir tālrunī esošais žiroskops, kas kļūst skaidrs, kad lietojat savu ierīci. No vienas puses, tas izrādās ļoti noderīgs, lai gan, no otras puses, lielākā daļa lietotāju izvēlas to vienkārši izslēgt.
Žiroskops tālrunī: kas tas ir?
Vispirms ir jāizlemj, kāda veida ierīce tā ir un kāda funkcionalitāte tai raksturīga. Tātad, žiroskops tālrunī - kas tas ir? Šis elements ir nepieciešams, lai noteiktu, kā ierīce ir orientēta telpā. Dažos gadījumos šo sensoru var izmantot, lai aizsargātu atsevišķus ierīces elementus no krišanas nākotnē. Faktiski šis sensors ir paredzēts, lai noteiktu pozīcijas izmaiņas un akselerometra klātbūtnē - un paātrinājumu kritiena laikā. Pēc tam informācija tiek pārsūtīta uz sīkrīka skaitļošanas vienību. Izmantojot noteiktu programmatūru, ierīce izlemj, kā tai turpmāk jāreaģē uz izmaiņām, kas tajā notikušas.
Kam vēl tas paredzēts?
Tātad, ja viss kļūst skaidrs ar jautājumu, kas ir žiroskops, tad atliek noskaidrot, kāpēc tas tiek lietots tālruņos. Šeit nav iekšpuses aizsardzībasvienīgais uzdevums. Apvienojumā ar dažādu programmatūru tai ir vairākas dažādas funkcijas. Piemēram, viedtālruni var izmantot spēlēm, kuras tiek vadītas, sasverot, kratot vai pagriežot ierīci. Šādas vadīklas padara spēles patiesi jautras, padarot tās ļoti pieprasītas.
Interesantas funkcijas
Var atzīmēt, ka Apple produkti ir aprīkoti ar žiroskopiem, un tiem ir ļoti nozīmīga loma, jo ar tiem ir piesaistītas daudzas lietojumprogrammas. Tam īpaši tika izstrādāts režīms ar nosaukumu CoverFlow. Ir ļoti daudz lietojumprogrammu, kas darbojas šajā režīmā, taču varat apstāties pie dažām, kas to visskaidrāk demonstrē. Piemēram, ja iPhone tālrunī izmantojat kalkulatoru, portreta stāvoklī lietotājam būs pieejamas tikai vienkāršas darbības, proti: saskaitīšana, atņemšana, dalīšana un reizināšana. Bet, pagriežot ierīci par 90 grādiem, viss mainās. Tajā pašā laikā kalkulators pārslēdzas uz uzlaboto režīmu, tas ir, inženierijas režīmu, kurā būs pieejamas daudz vairāk funkciju.
Ja saproti, kā darbojas žiroskops, tad jāņem vērā, ka ar tā funkcijām var noteikt arī savu atrašanās vietu uz zemes.
Izmantojot GPS navigāciju šādā ierīcē, varat apskatīt apgabala karti, un šajā gadījumā karte vienmēr pagriezīsies jūsu skatiena virzienā. Tātad, ja jūs saskaraspiemēram, uz upi, tad tas tiks parādīts kartē, un, ja pagriezīsies, mainīsies arī kartes pozīcija. Pateicoties tam, orientēšanās apgabalā ir ievērojami vienkāršota un var būt diezgan noderīga cilvēkiem, kuri aizraujas ar aktivitātēm brīvā dabā.
Problēmas ar žiroskopu tālrunī
Var teikt arī par žiroskopiem piemītošajiem trūkumiem. Ļoti bieži tie tiek izslēgti tāpēc, ka programmas reaģē uz pozīcijas izmaiņām telpā ar zināmu kavēšanos. Piemēram, ja nolemjat lasīt, guļot uz dīvāna, no viedtālruņa vai planšetdatora ekrāna, tad žiroskops un ar to saistītā programma mainīs lapas orientāciju ikreiz, kad pagriezīsieties vai mainīsiet savu stāju. Tas rada daudz neērtības, jo ļoti reti ierīce spēj pareizi interpretēt pozīciju telpā, un situāciju pasliktina programmas novēlota reakcija.
Mūsdienu šķirnes
Pirmie žiroskopi bija mehāniski. Šāda veida ierīces joprojām tiek izmantotas, taču ar dažiem uzlabojumiem, lai padarītu to noderīgāku. Pašlaik ir lāzera žiroskops, kuram nav trūkumu, kas raksturīgs mehāniskajiem. Un tieši šāda ierīce tiek izmantota mūsdienu tehnoloģijās.
