Има огромен брой изобретения, които се характеризират с дълга и много богата история на използване в различни устройства и устройства. Често можете да чуете името на нещо, но дори нямате представа за какво е предназначено. Тук възниква въпросът какво е жироскоп? Заслужава си да разгледате.
Основна дефиниция
Жироскопът е навигационно устройство, което използва бързо въртящ се ротор като основен елемент, фиксиран по такъв начин, че оста му на въртене се върти. Две карданни рамки осигуряват три степени на свобода. При липса на външни влияния върху устройството, оста на собственото си въртене на ротора поддържа постоянна посока в пространството. Ако е засегнат от момента на външна сила, която се стреми да завърти оста на собственото си въртене, тогава тя започва своето движение не около посоката на момента, а около перпендикулярна на него ос.
Функции на устройството
Ако говорим за това какво е жироскоп, заслужава да се отбележи, че в качествено балансирано и доста бързо въртящо се устройство, монтирано на високо модерни лагери, с ниско триене, практически няма момент на външни сили, така че устройството е в състояние да поддържа ориентацията си в пространството почти непроменена. Следователно, той е в състояние да посочи ъгъла на въртене на основата, върху която е фиксиран. Ето как въртенето на Земята за първи път е ясно демонстрирано от френския физик Ж. Фуко. Ако въртенето на оста е ограничено от специална пружина, тогава, когато устройството е монтирано на самолет, който извършва завой, жироскопът ще деформира пружината до момента на балансиране на външната сила. В този случай силата на опън или компресия на пружината ще бъде пропорционална на ъгловата скорост на самолета. Това е принципът на авиационния пътепоказател и много други жироскопични устройства. Тъй като има много малко триене в лагерите, за да поддържа ротора на жироскопа да се върти, не се изисква много енергия. Обикновено електродвигател с ниска мощност или струя сгъстен въздух са достатъчни, за да го приведат в движение, както и да поддържат това движение.
Жироскоп: приложение
Най-често това устройство се използва като сензорен елемент за индикация на жироскопични устройства, както и сензор за ъгъла на въртене или ъглова скорост за работещи устройствапод автоматичен контрол. В някои случаи жироскопът може да служи като генератор на енергия или въртящ момент.
В момента принципът на действие на жироскопа позволява активното му използване в авиацията, корабоплаването и космонавтиката. Почти всеки морски кораб има жирокомпас за автоматично или ръчно управление на плавателния съд, а някои използват и жиростабилизатори. Системата за управление на огъня на военноморската артилерия обикновено е оборудвана с много допълнителни жироскопи, които са проектирани да осигурят стабилна референтна рамка или да измерват ъглови скорости.
Ако разбирате какво е жироскоп, тогава трябва да разберете, че без него автоматичното управление на торпедата е просто немислимо. Хеликоптерите и самолетите също са задължително оборудвани с тези устройства, за да предоставят надеждна информация за работата на навигационните и стабилизиращите системи. Такива устройства включват индикатор за положение, жироскопичен индикатор за завъртане и преобръщане, вертикален жироскоп. Ако разгледаме хеликоптер с жироскоп, тогава това устройство може да служи както като насочващо устройство, така и като сензор за автопилот. Много самолети са оборудвани с жиростабилизирани магнитни компаси и друго оборудване - камери с жироскопи, жиросектанти, навигационни мерници. Във военната авиация жироскопите се използват активно като компоненти за бомбардировки и въздушни мерници.
Използвайте в съвременни джаджи
И така, като се има предвид товатакъв жироскоп, трябва да се отбележи, че това устройство се използва активно не само в споменатите по-горе области. Съвременните смартфони и таблети са оборудвани с множество допълнителни функции и модули, някои от които се оказват много полезни, докато други могат да пречат на удобното използване на устройството, дразнейки потребителите. Един от тях е жироскопът в телефона, който става ясен, когато използвате устройството си. От една страна се оказва много полезно, но от друга страна повечето потребители предпочитат просто да го изключат.
Жироскоп в телефона: какво е това?
Първо трябва да решите какъв вид устройство е и каква функционалност се характеризира. И така, жироскоп в телефона - какво е това? Този елемент е необходим, за да се определи как устройството е ориентирано в пространството. В някои случаи този сензор може да се използва за защита на отделни елементи на устройството от падане в бъдеще. Всъщност този сензор е предназначен да определя промяната в позицията, а при наличието на акселерометър - и ускорението по време на падане. След това информацията се прехвърля към изчислителния блок на притурката. С определен софтуер устройството решава как да реагира по-нататък на промените, които са му настъпили.
За какво друго е?
И така, ако всичко стане ясно с въпроса какво е жироскоп, остава да разберем защо се използва в телефоните. Защитата на вътрешностите не е тукединствената задача. В комбинация с разнообразен софтуер, той има редица различни функции. Например, смартфон може да се използва за игри, които се управляват чрез накланяне, разклащане или завъртане на устройството. Такива контроли правят игрите наистина забавни, което ги прави много търсени.
Интересни функции
Може да се отбележи, че продуктите на Apple са оборудвани с жироскопи и те играят много важна роля, тъй като много приложения са свързани с тях. Специално за него е разработен режим, наречен CoverFlow. Има много голям брой приложения, които работят в този режим, но можете да спрете на няколко, които най-ясно го демонстрират. Например, ако използвате калкулатор на iPhone, тогава в портретна позиция на потребителя ще бъдат достъпни само прости действия, а именно: събиране, изваждане, деление и умножение. Но когато завъртите устройството на 90 градуса, всичко се променя. В същото време калкулаторът преминава в разширен режим, тоест инженеринг, в който ще бъдат налични много повече функции.
Ако разбирате как работи жироскопът, трябва да се отбележи, че неговите функции могат да се използват и за определяне на вашето собствено местоположение на земята.
Можете да видите карта на района с помощта на GPS навигация на такова устройство и в този случай картата винаги ще се обръща в посоката, в която е насочен погледът ви. Така че, ако сте изправенинапример до реката, тогава тя ще се покаже на картата и ако се обърнете, позицията на картата също ще се промени. Благодарение на това ориентацията в района е значително опростена и може да бъде доста полезна за хора, които са запалени по дейности на открито.
Проблеми с жироскопа в телефона
Може да се каже и за недостатъците, присъщи на жироскопите. Много често те се изключват поради факта, че програмите реагират на промяна в позицията в пространството с известно закъснение. Например, ако решите да четете, докато лежите на дивана, от екрана на смартфон или таблет, тогава жироскопът и свързаната с него програма ще променят ориентацията на страницата всеки път, когато обърнете или промените позата си. Това причинява много неудобства, тъй като много рядко устройството е в състояние да интерпретира правилно позицията в пространството и ситуацията се влошава поради закъснялата реакция на програмата.
Модерни разновидности
Първите жироскопи бяха механични. Този тип устройство все още се използва днес, но с някои подобрения, за да стане по-полезно. В момента има лазерен жироскоп, който е лишен от недостатъците, присъщи на механичните. И точно такова устройство се използва в съвременните технологии.
