Čo je to gyroskop a akcelerometer

Mnoho moderných zariadení a prístrojov má v sebe zabudované gyroskopy a akcelerometre. Smartfóny, video a fotoaparáty, tablety, čítačky atď. - tieto zariadenia sa nachádzajú takmer všade, hoci ich prítomnosť nie je vôbec zrejmá, ak sa na zariadenie pozriete zvonka. Gyroskop sa nazýva aj gyroskopický senzor a akcelerometer sa nazýva G-senzor. Tieto zariadenia pracujú vo dvojiciach a navzájom sa dokonale dopĺňajú a poskytujú použiteľnosť a flexibilitu funkcií modulov gadget.

akcelerometer

Akcelerometer vo svojej najjednoduchšej podobe je závažie namontované na pružine, namontované vo svojom vlastnom kryte. Pri trasení alebo otáčaní tela sa hmotnosť pohybuje v ňom zotrvačnosťou. A keďže sa váha pohybuje pri zrýchľovaní v zodpovedajúcom smere, nevyhnutne ťahá spolu s ňou aj pružinu, ktorej oscilácie je možné brať do úvahy pri určovaní smeru a urýchľovaní zmeny polohy celého tela.

Tri pružiny s závažiami inštalované pozdĺž troch priestorových osí vám teda umožňujú získať úplný obraz o smere a veľkosti zrýchlenia vzhľadom na zem objektu, ku ktorému sú pripojené.

Napríklad v smartfóne je celá táto štruktúra umiestnená vo vnútri malého mikroobvodu a vo vnútri sa vyskytujú všetky pohyby „závaží“. V dôsledku toho je však možné určiť zrýchlenie celého smartfónu v priestore.

gyroskop

Gyroskop pôsobí veľmi odlišne. Vrchná časť, upevnená na osi v prvom ráme, sa otáča vysokou rýchlosťou. Prvý rám má voľnosť rotácie, pričom je fixovaný na osi (kolmej na os vrchu) vo vnútri druhého rámu. Tretí rám nesie os otáčania pre druhý rám (kolmý na osi rotácie horného a prvého rámu).

Výsledkom je, že bez ohľadu na to, ako otočíte tento dizajn, má otočná doska tendenciu udržiavať vertikálnu polohu, hoci krúžky sa budú otáčať.

Aby bolo možné presnejšie určiť parametre pohybu objektu v priestore, gyroskop zvyčajne pracuje v spojení s akcelerometrom, čo vám umožňuje získať úplný obraz o fyzickom pohybe tela gadgetu.

fungovanie

Akcelerometer teda meria projekciu výsledného zjavného zrýchlenia a umožňuje vám určiť uhol sklonu zariadenia voči zemi, a program môže napríklad otáčať napríklad obraz na obrazovke zariadenia, v ktorom je tento akcelerometer nainštalovaný. Otočte čítačku z vertikálnej polohy - na bok a orientácia stránky na displeji sa okamžite zmení na šírku.

Aktuálna orientácia zariadenia v priestore je určená gyroskopickým senzorom. Program reaguje na pohyb a dokáže rýchlo sledovať okamih, keď dôjde k havárii zariadenia. Laptop sa prevráti - vo vnútri je aktivovaný systém fixácie pevného disku.

Hraním počítačových hier skôr mohol človek ovládať herný proces pomocou pákového ovládača, myši alebo klávesnice. Dnes si môžete zahrať závodné hry na smartfóne a pohybovať sa, triasť alebo nakláňať ich rôznymi smermi, úplne ovládať hru - riadiť virtuálne auto.

V súčasnosti bolo vynájdených veľa interaktívnych hier, pričom sa zohľadnili kontrolné schopnosti, ktoré sa otvorili vďaka akcelerometru a gyroskopu. Hry sú zábavnejšie, pretože sú takmer skutočné.

Akcelerometer s gyroskopom všade riadi orientáciu obrazu na obrazovke. Ak smartphone nakloníte, orientácia sa zmení na šírku (vhodné na sledovanie videí) a vráti sa do vertikálnej polohy - opäť sa zmení na štandard, vhodný na čítanie z webových stránok.

Podobným spôsobom sa automaticky upraví zobrazenie v aplikáciách - zobrazenie prehrávača sa zmení, keď je orientácia obrazovky vodorovná, bude viditeľná obálka počúvaného albumu, ale iba ovládacie tlačidlá základnej hudby zostanú vo zvislej polohe.

V GPS navigátoroch sa mapa otáča na obrazovke ako šípka kompasu, keď ju otáčate okolo a okolo a pohybujete sa v rukách s ňou, ale šípka označujúca smer zostáva smerovaná v súlade s pozíciou v priestore vašich rúk.

Krokomer je ďalšou jednoduchou, ale užitočnou aplikáciou akcelerometra. Môžete nastaviť jednotlivé nastavenia a dozviete sa nielen počet vykonaných krokov, ale môžete tiež odhadnúť približnú vzdialenosť, ktorú ste prešli alebo prešli.

Pri použití zariadenia s gyroskopom a akcelerometrom je samozrejme potrebné zohľadniť skutočnosť, že tieto senzory reagujú nielen na vedomé pohyby, ale aj na náhodné pohyby.

Niekedy je to škodlivé, napríklad si ľahnete na pohovku so čitateľom, budete chcieť prečítať knihu, na chvíľu sa hádzať a otáčať, a keď je citlivý, reaguje na náhodný pohyb a otočí stránku a prevedie ju na zobrazenie na šírku.

V takýchto situáciách bude veľmi užitočné upraviť citlivosť senzora, keď je nastavený uhol zariadenia, v ktorom senzor chápe, či je potrebné otočiť orientáciu presne alebo je to len nepríjemný pohyb.