Er is een enorm aantal uitvindingen die worden gekenmerkt door een lange en zeer rijke geschiedenis van gebruik in verschillende apparaten en apparaten. Vaak hoor je wel de naam van iets, maar heb je geen idee waar het voor bedoeld is. Dit is waar de vraag rijst, wat is een gyroscoop? Het onderzoeken waard.
Basisdefinitie
Een gyroscoop is een navigatie-apparaat dat een snel roterende rotor als hoofdelement gebruikt, zodanig gefixeerd dat zijn rotatieas roteert. Twee cardanische frames bieden drie vrijheidsgraden. Bij afwezigheid van externe invloeden op het apparaat, handhaaft de as van zijn eigen rotatie van de rotor een constante richting in de ruimte. Als het wordt beïnvloed door het moment van een externe kracht die de neiging heeft om de as van zijn eigen rotatie te roteren, begint het zijn beweging niet in de richting van het moment, maar rond een as die er loodrecht op staat.
Apparaatfuncties
Als we het hebben over wat een gyroscoop is, is het vermeldenswaard dat in een kwalitatief gebalanceerd en redelijk snel roterend apparaat gemonteerd op zeer geavanceerde lagers, met lage wrijving, er praktisch geen moment van externe krachten is, dus het apparaat kan zijn oriëntatie in de ruimte vrijwel ongewijzigd behouden. Daarom kan het de rotatiehoek aangeven van de basis waarop het is bevestigd. Zo werd de draaiing van de aarde voor het eerst duidelijk aangetoond door de Franse natuurkundige J. Foucault. Als de rotatie van de as wordt beperkt door een speciale veer, dan zal de gyroscoop de veer vervormen wanneer het apparaat wordt geïnstalleerd op een vliegtuig dat een bocht maakt, totdat het moment van de externe kracht in evenwicht is. In dit geval zal de trek- of drukkracht van de veer evenredig zijn met de hoeksnelheid van het vliegtuig. Dit is het principe van de luchtvaartrichtingaanwijzer en vele andere gyroscopische apparaten. Omdat er zeer weinig wrijving in de lagers is om de rotor van de gyroscoop te laten draaien, is er niet veel energie nodig. Gewoonlijk is een elektromotor met laag vermogen of een straal perslucht voldoende om hem in beweging te brengen en deze beweging te behouden.
Gyroscoop: toepassing
Meestal wordt dit apparaat gebruikt als een detectie-element voor het aangeven van gyroscopische apparaten, evenals als een sensor voor de rotatiehoek of hoeksnelheid voor apparaten die werkenonder automatische controle. In sommige gevallen kan de gyroscoop dienen als een energie- of koppelgenerator.
Op dit moment maakt het werkingsprincipe van de gyroscoop het actieve gebruik ervan in de luchtvaart, scheepvaart en ruimtevaart mogelijk. Vrijwel elk zeeschip heeft een gyrokompas voor automatische of handmatige besturing van het schip en sommige maken ook gebruik van gyrostabilisatoren. Het vuurleidingssysteem van zeeartillerie is meestal uitgerust met veel extra gyroscopen, die zijn ontworpen om een stabiel referentiekader te bieden of om hoeksnelheden te meten.
Als je begrijpt wat een gyroscoop is, dan zou je moeten begrijpen dat automatische besturing van torpedo's zonder deze gewoon ondenkbaar is. Helikopters en vliegtuigen zijn ook noodzakelijkerwijs uitgerust met deze apparaten om betrouwbare informatie te verstrekken over de werking van navigatie- en stabilisatiesystemen. Dergelijke apparaten omvatten de standindicator, gyroscopische draai- en rolindicator, verticale gyro. Als we een helikopter met een gyroscoop beschouwen, dan kan dit apparaat zowel als aanwijsapparaat als als stuurautomaatsensor dienen. Veel vliegtuigen zijn uitgerust met gyro-gestabiliseerde magnetische kompassen en andere apparatuur - camera's met gyroscopen, gyrosectanten, navigatievizieren. In de militaire luchtvaart worden gyroscopen actief gebruikt als componenten bij bombardementen en luchtvuren.
Gebruik in moderne gadgets
Dus, gezien datzo'n gyroscoop, moet worden opgemerkt dat dit apparaat niet alleen actief wordt gebruikt in de eerder genoemde gebieden. Moderne smartphones en tablets zijn uitgerust met een heleboel extra functies en modules, waarvan sommige erg handig blijken te zijn, terwijl andere het comfortabele gebruik van het apparaat kunnen verstoren en gebruikers kunnen irriteren. Een daarvan is de gyroscoop in de telefoon, die duidelijk wordt wanneer je je apparaat gebruikt. Aan de ene kant blijkt het erg handig te zijn, hoewel aan de andere kant de meeste gebruikers het liever gewoon uitschakelen.
Gyroscoop in de telefoon: wat is het?
Eerst moet je beslissen wat voor soort apparaat het is en door welke functionaliteit het wordt gekenmerkt. Dus, een gyroscoop in een telefoon - wat is het? Dit element is nodig om te bepalen hoe het apparaat in de ruimte is georiënteerd. In sommige gevallen kan deze sensor worden gebruikt om afzonderlijke elementen van het apparaat in de toekomst te beschermen tegen vallen. In feite is deze sensor ontworpen om de verandering in positie en in aanwezigheid van een versnellingsmeter - en versnelling tijdens een val te bepalen. De informatie wordt vervolgens overgebracht naar de rekeneenheid van de gadget. Met bepaalde software bepa alt het apparaat hoe het verder moet reageren op veranderingen die zich hebben voorgedaan.
Waar is het nog meer voor?
Dus, als alles duidelijk wordt met de vraag wat een gyroscoop is, dan blijft het om uit te zoeken waarom het in telefoons wordt gebruikt. Bescherming van de binnenkant is hier nietde enige taak. In combinatie met een verscheidenheid aan software heeft het een aantal verschillende functies. Een smartphone kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor games die worden bestuurd door het apparaat te kantelen, te schudden of te draaien. Dergelijke bedieningselementen maken games echt leuk, waardoor er veel vraag naar is.
Interessante functies
Opgemerkt kan worden dat Apple-producten zijn uitgerust met gyroscopen en dat ze een zeer belangrijke rol spelen, omdat er veel applicaties aan zijn gekoppeld. Een modus genaamd CoverFlow is er speciaal voor ontwikkeld. Er is een zeer groot aantal toepassingen die in deze modus werken, maar u kunt stoppen bij een paar die dit het duidelijkst demonstreren. Gebruik je bijvoorbeeld een rekenmachine op de iPhone, dan zijn in portretstand alleen simpele handelingen beschikbaar voor de gebruiker, namelijk: optellen, aftrekken, delen en vermenigvuldigen. Maar als je het apparaat 90 graden draait, verandert alles. Tegelijkertijd schakelt de rekenmachine over naar de geavanceerde modus, dat wil zeggen engineering, waarin veel meer functies beschikbaar zullen zijn.
Als u begrijpt hoe de gyroscoop werkt, moet u er rekening mee houden dat de functies ervan ook kunnen worden gebruikt om uw eigen locatie op de grond te bepalen.
Je kunt een kaart van het gebied bekijken met behulp van GPS-navigatie op een dergelijk apparaat, en in dit geval zal de kaart altijd draaien in de richting waarin je blik is gericht. Dus als je geconfronteerd wordt metbijvoorbeeld naar de rivier, dan wordt deze op de kaart weergegeven en als je je omdraait, verandert ook de positie van de kaart. Hierdoor wordt de oriëntatie in het gebied sterk vereenvoudigd en kan het erg handig zijn voor mensen die gepassioneerd zijn door buitenactiviteiten.
Problemen met de gyroscoop in de telefoon
Men kan ook zeggen over de tekortkomingen die inherent zijn aan gyroscopen. Heel vaak worden ze uitgeschakeld omdat programma's met enige vertraging reageren op een verandering van positie in de ruimte. Als u bijvoorbeeld besluit om liggend op de bank te lezen, vanaf het scherm van een smartphone of tablet, dan zal de gyroscoop en het bijbehorende programma de paginarichting veranderen elke keer dat u zich omdraait of uw houding verandert. Dit veroorzaakt veel ongemak, aangezien het apparaat zelden in staat is om de positie in de ruimte correct te interpreteren, en de situatie wordt verergerd door de late reactie van het programma.
Moderne variëteiten
De eerste gyroscopen waren mechanisch. Dit type apparaat is nog steeds in gebruik, maar met enkele verbeteringen om het nuttiger te maken. Op dit moment is er een lasergyroscoop, die de nadelen heeft die inherent zijn aan mechanische. En juist zo'n apparaat wordt gebruikt in moderne technologie.
