Telefoner med gyroskopsensor. Hvordan finne ut om smarttelefonen din har et gyroskop? Konvertering av mekanisk bevegelse til elektrisk signal

Gyroskopet i telefonen dukket først opp med utgivelsen av iPhone 4. Dermed ble ytterligere maskinvare igjen introdusert i mobile enheter. Nå kan smarttelefoner ikke bare bestemme geografisk plassering, orientering i rommet og automatisk utvide bilder for enkel visning. Takket være en annen innovasjon har enhetene også lært å oppdage rotasjon (for eksempel hvis brukeren sitter på en kontorstol som kan rotere i forskjellige retninger). Som et resultat har funksjonaliteten til smarttelefoner utvidet seg ytterligere.

Hva er et gyroskop?

Et akselerometer kan måle lineær akselerasjon i forhold til et koordinatsystem. Dette brukes til å bestemme retningen til telefonen. Som et resultat av denne innovasjonen dukket det opp mange nye nyttige funksjoner etter hvert. Avhengig av retningen på telefonen, kan brukergrensesnittet (UI) automatisk rotere i stående eller liggende modus. Takket være dette har det dukket opp nye muligheter for å lage mobilspill.

I dag er det vanskelig å forestille seg et racingspill for en smarttelefon som ikke støtter et akselerometer. Hver gang bilen skulle snus, måtte en spesifikk knapp på berøringsskjermen trykkes. Akselerometerkalibrering har brakt spillopplevelsen til et nytt nivå, for nå kan vi utføre svinger ved å vippe mobilenheten. Takket være denne innovasjonen ble mange populære spill laget.

Men hvorfor trenger en telefon et gyroskop hvis den allerede har et akselerometer? Faktisk måler akselerometeret bare den lineære akselerasjonen til enheten, mens gyroskopet bestemmer orienteringen. Faktisk kan den registrere bevegelsen i rommet, inkludert vertikal og horisontal rotasjon.

De som er interessert i hva et gyroskop er i en smarttelefon vil være interessert i å lære om dens praktiske applikasjoner. For å forstå prinsippet om drift av denne enheten, må du forestille deg spillet Counter-Strike, som ble overført til mobilplattformen. I disse spillene må vi bevege oss i alle retninger. Uten støtte for gyroskop, må vi sveipe berøringsskjermen for å kunne bevege oss i riktig retning. Som et resultat ville brukeren etter en stund komme til den konklusjon at spillkontrollen ble implementert uten hell.

Med introduksjonen av gyroskopet ble spillingen morsommere. Nå kan brukeren ganske enkelt flytte telefonen i rommet for å kontrollere spillet. Gyroskopet vil oppdage bevegelsen din og det smarte systemet vil forstå hva du vil gjøre. Nå trenger ikke spilleren å bruke fingrene for å kontrollere gange og sikte. I stedet kan du fokusere på fotografering ved å trykke på berøringsskjermen.

For å kontrollere slike spill kan du bruke akselerometeret og det innebygde kompasset, men i dette tilfellet lider nøyaktigheten og jevnheten sterkt. Takket være gyroskopet er det mulig å gjøre spillkontrollen så nært som mulig til spillkonsoller og PC-er. Når det gjelder maskinvare, bruker mobiltelefoner MEMS-baserte enheter (mikroelektromekaniske systemer). Nedenfor vil populære telefoner med gyroskop bli vurdert som eksempler.

Apple introduserte først den nye oppfinnelsen med introduksjonen i iPhone 4. Da selskapet installerte et akselerometer på sin første generasjons telefon, fikk den umiddelbart verdensberømmelse. Som et resultat ble en ny trend satt og hver smarttelefonprodusent var ivrig etter å implementere denne innovasjonen på enhetene sine. Så gjentok historien seg, for gyroskopet ble også et misunnelsesobjekt blant konkurrentene. Brukere av mobilenheter var henrykte da Steve Jobs demonstrerte egenskapene til iPhone 4. Som et resultat dukket det opp mange interessante spill med et gyroskop i appbutikken.

Mange har hørt om gyroskopet i telefonen - hva er det interessant, kanskje bare for de brukerne av gadgeten som la merke til et ukjent navn i de tekniske egenskapene. Faktisk bruker vi funksjonene til denne mikroenheten ganske ofte. Han er i stand til å hjelpe oss når vi ikke har de nødvendige byggeverktøyene, vise oss bevegelsesretningen når det er nødvendig og takle ulike, enda mer komplekse oppgaver.

Hva er et gyroskop for i et helikopter?

Høyteknologiske enheter er mye brukt i militærteknisk utstyr til hæren. For eksempel er et gyroskop en viktig del av et helikopters navigasjonssystem. Helikoptre er utstyrt med gyroskopiske enheter på høykvalitets lagre som ikke lar eksterne faktorer påvirke aksen. Dermed er han kapabel vise overflatehellingsnivå, som den er festet til.

Når helikopteret snur, trykker enheten på en tilsvarende fjær plassert under den horisontale basen til mannskapet justerer maskinen langs den vertikale aksen. Dessuten er trykkkraften på fjæren direkte proporsjonal med vinkelhastigheten til helikopteret.

En annen viktig funksjon er stabiliseringen av helikopteret i det øyeblikket det svinger eller sklir med halen. Gyroskop:

Definerer svai;
Gir signal til propellbladene;
Bladene begynner på sin side å jobbe i modusen for å forhindre at maskinen spinner opp.

På denne måten holder helikopteret seg i stabil balanse og er ikke avhengig av luftstrømmer eller andre eksterne faktorer.

I denne videoen vil fysiker Arkady Zhaleev vise prinsippet om drift av et stort gyrokompass:

Hvor ellers brukes enheten?

Gyroskopet er svært viktig for flykonstruksjon. Arbeidet blir studert i detalj av piloter, men vi, vanlige passasjerer, forstår at flyet er orientert på himmelen nettopp takket være denne enheten.

Den gjør følgende:

Autopilot drift;
Manøvrering i luften;
Start og landing.

Alt dette skyldes driften av gyroskopet.

I ubåter lar enheten deg bestemme:

Fartøyets overskrift;
Balanse eller balanse i kroppen.

Også slike enheter brukes i astronautikk, der det er umulig å navigere med visuelle og taktile sensasjoner.

Enheten har en flott plass i robotikk. Takket være funksjonene kan endringer i posisjonen i rommet til forskjellige objekter, for eksempel hodet eller kroppen til en robot, spores. Det er den viktigste og viktigste enheten i et hoverboard.

Dermed er gyroskopet en ekstremt viktig gjenstand for høyteknologiske industrier, det militærindustrielle komplekset og hverdagen til hver person. Det gjør livet vårt mye enklere og mer interessant, og for vitenskapen er det en svært verdifull navigasjonsenhet.

Gyroskop: hvordan fungerer enheten?

Moderne dingser er utstyrt med mange forskjellige nyttige funksjoner. Et av disse nye produktene er gyroskopet. Den ble først brukt i Apple-telefoner.

Dette er en liten brikke inne i en smarttelefon, hvis essens er:

Ved å bestemme plasseringen av en smarttelefon i verdensrommet;
Beregner vinkler horisont.

Dermed avhenger mange telefonfunksjoner direkte av gyroskopet:

Bevegelsesretning og hastighet i navigatoren;
Automatisk overgang av skjermen til horisontal eller vertikal posisjon;
Telefonspill hvor gyroskopet brukes som ratt;
Besvar et anrop eller bytt ulike funksjoner ved å riste telefonen.

Enheten kan også fungere som en enhet som måler helningsvinkelen, for eksempel av et velkjent nivå. Dette er nødvendig både i hverdagen og i byggefaget.

Alt dette er ved hjelp av den samme innebygde brikken. I dag er nesten alle telefoner utstyrt med en slik sensor. Du kan bekrefte dette ved å referere til de tekniske spesifikasjonene til dingsen eller installere et program som lar deg identifisere alle sensorene som er innebygd i telefonen.

Forskjellen mellom et gyroskop og et akselerometer

Mange mennesker forveksler disse to enhetene og kaller dem enheter med samme funksjonalitet, men forskjellige navn, men slik resonnement er feil. Driftsprinsippet til disse enhetene er litt annerledes:

Akselerometeret bestemmer akselerasjonsvinkelen i forhold til bakken, mens hans kollega er posisjonsvinkelen;
Akselerometer har evnen til å måle varighet bevegelse, men gyroskopet gjør det ikke;
Akselerometeret har evnen til å sende ut signaler når man passerer en viss distanse;
Gyroskopet kan bestemme kardinalretninger, det kan ikke akselerometeret.

Dermed utfyller begge disse enhetene hverandre perfekt og brukes ofte sammen på forskjellige enheter.

Gyroskop enhet

Gyroskopanordningen ble oppfunnet tilbake på 1800-tallet. Dens jobb er å rotere faste legemer med høy hastighet rundt en akse. Det enkleste og mest åpenbare eksemplet på hvordan enheten fungerer er en enkel snurreleke. Når vi spinner den, roterer den rundt sin akse til ytre krefter begynner å virke på den.

Gyroskopet er på sin side ikke utsatt for slik påvirkning og forblir stabilt på grunn av en mye større rotasjonskraft enn en snurretopp. Dermed kan du rotere enheten som du vil, men dens akse forblir uendret vertikal.

Det aller første gyroskopet var mekanisk, men senere, med utviklingen av vitenskapen, ble det laser og optisk. I elektromekanikk i dag brukes slike enheter i form av mikroelektromekaniske sensorer. Slik passer den inn i en telefon, et komplekst navigasjonssystem for skip, fly og helikoptre.

I den moderne verden lever altså folk i det som kalles høye hastigheter. Men for å forenkle og øke livskvaliteten, brukes stadig flere enheter som tidligere kun ble brukt til høyteknologi i hverdagen. Et slikt eksempel er gyroskopet i telefonen. Kapteiner på skip og ubåter, piloter og astronauter har lenge visst hva denne enheten er. I en moderne gadget dukket en slik enhet opp relativt nylig, men har allerede etablert seg blant de viktige og nyttige funksjonene.

Video om prinsippet om drift av enheter for orientering i rommet

I denne videoen vil Roman Lodin fortelle deg hvordan et gyroskop og et akselerometer er i stand til å bestemme plasseringen deres og hvordan disse to enhetene er forskjellige:

Et gyroskop er en liten, firkantet del som finnes i telefoner og nettbrett med berøringsskjerm, og som registrerer enhetens bevegelser i rommet. Den er tett koblet til brettene; for å få tilgang til den må du demontere enheten.

For bedre funksjonalitet brukes en kombinasjon av et gyroskop og et akselerometer, siden det første er følsomt for endringer i enhetens posisjon, det andre for lineære akselerasjoner. Dette lar nettbrettet eller telefonen din reagere på subtile bevegelser og endringer i hastighet, noe som gir mer presise, svingfølsomme kontroller i spill.

Gyroskopet er en sensor som alltid leser informasjon, så det kan ikke slås av, men autorotering kan slås av.

Slik aktiverer du gyroskopet på Android-enheter:

senk gardinen ned;
rull den horisontale menyen til "auto-roter" -elementet;
klikk på den.
Dette fungerer på Android 4.*-enheter og høyere.

På tidligere modeller trenger du:

gå til generelle innstillinger;
"skjerm";
merk av i den tilsvarende boksen eller klikk på knappen.

Hvordan sjekke gyroskopet i en smarttelefon hvis skjermen snur seg uten grunn - installer Sensor Box for Android-applikasjonen. Neste trenger du:

åpne den;
gå til akselerometersensorelementet, som vil inneholde en ball;

hvis bevegelsene hans er synkrone med enheten, er alt i orden.

Ellers må gyroskopsensoren justeres. GPS-statusapplikasjonen vil hjelpe med dette; det er en gratisversjon i Play Market. For kalibrering trenger du:

plasser smarttelefonen på en flat overflate (obligatorisk);
gå til applikasjonen og åpne menyen ved å klikke på de tre horisontale stripene i øvre venstre hjørne (hvis de ikke er der, trykk på skjermen);

velg "kalibrering" fra listen;

I dialogboksen klikker du på "kalibrer".

Etter dette skal skjermen fungere normalt.

Til tross for populariteten til denne sensoren, stiller mange mennesker spørsmålet om hva et gyroskop er. La oss prøve å finne ut av det.

1. Gyroskop i klassisk forstand

Enheten vi vurderer er faktisk en topp som roterer rundt en vertikal akse. Den er festet i en ramme som roterer rundt en annen akse. Denne andre aksen er også festet i rammen, som roterer rundt den tredje aksen.

Takket være dette, uansett hvordan toppen svinger, vil den alltid ha en vertikal posisjon i rommet.

Prinsippet for driften av gyroskopet kan også sees i figur 1. Spesielt fra det kan du forstå at den klassiske enheten har vibrerende vekter. Og frekvensen av deres vibrasjon er lik hastigheten multiplisert med bevegelsen.

Takket være et slikt fenomen som Cariolis-akselerasjon, til tross for rotasjonen av kroppen, er den i stand til å opprettholde sin posisjon i forhold til rotasjonsplanet. Dette skjer selvsagt kun under rotasjon.

Egentlig er driftsprinsippet til gyroskopet som de fleste av oss har i smarttelefonene våre basert på denne enkle egenskapen til roterende kropper.

Utviklere har lært å gjøre gyroskopet mye enklere og mindre. Dette tillot dem å passe det inn i et lite brett som kan plasseres under kroppen til enhver moderne mobilenhet.

2. Hensikten med sensoren i telefonen

I en telefon er det nødvendig å bestemme posisjonen til enheten i verdensrommet.

For brukeren ser alt ekstremt enkelt ut - du snur smarttelefonen horisontalt eller vertikalt og plasseringen av alle ikonene på skjermen endres. Dette gjelder for spill og en rekke programmer.

I mange tilfeller kan skjermrotasjon brukes til å utføre visse handlinger, som å låse tastaturet.

Interessant: Gyroskopet ble først brukt i iPhone 4. Siden den gang har denne sensoren blitt et viktig element i enhver mobil enhet.

Nå vet du hvordan denne sensoren fungerer. Det er verdt å finne ut hvordan du finner ut om det er i gadgeten din.

3. Hvordan sjekke for et gyroskop

Avhengig av operativsystemet kan forskjellige programmer brukes til dette formålet:

Sensorboks for Android;
Sensorkinetikk for iOS.

I det første programmet må du klikke på "Accelerometer sensor"-ikonet. I det andre trenger du ikke gjøre noe.

Det er en enda enklere måte - hvis det er et element "Roter skjerm" i innstillingene (eller noe lignende), er det et gyroskop. Men de ovennevnte applikasjonene hjelper til med å identifisere problemer i driften av denne sensoren.

Nesten alle moderne mobile enheter er utstyrt med forskjellige sensorer. Telefoner har ofte magnetometriske og termiske sensorer innebygd i seg, samt enheter som reagerer på lys og endringer i avstand (tilnærming eller avstand). I tillegg er enhver gadget utstyrt med et akselerometer og et gyroskop. Alle disse elementene er en integrert del av et mikroelektromekanisk system, som tilhører kategorien "MEMS".

Hver sensor i enheten har sin egen individuelle funksjon. I dette tilfellet er gyroskopet intet unntak.

Gyroskopets rolle i en mobil enhet

Mange avanserte brukere tror at gyroskopet og akselerometeret utfører samme funksjon, men dette er ikke sant. Disse to, ved første øyekast identiske, enhetene har stor forskjell både i egenskaper og funksjonalitet.

Et gyroskop, eller gyrosensor, er en sensorisk enhet som er i stand til å registrere plasseringen av et bestemt objekt i rommet i forhold til tre plan. På sin side er et akselerometer, eller G-sensor, en enhet som har evnen til å måle projeksjonen av imaginær akselerasjon.

Det viser seg at akselerometeret innebygd i kommunikatoren er ansvarlig for å rotere skjermbildet, når gyrosensoren reagerer på selv mindre vibrasjoner av enheten, uavhengig av plasseringen.

Du må også ta i betraktning at hvis telefonen er utstyrt med to slike sensorer, øker gadgetens følsomhet for mindre og veldig raske bevegelser flere ganger.

En av de første dingsene som har et gyroskop innebygd i seg er iPhone. Det var denne kommunikatoren med gyrosensor som åpnet for helt nye og spennende muligheter for brukerne.

Tilstedeværelsen av et gyroskop i enhver modell av en moderne mobiltelefon lar deg ganske enkelt riste den for å utføre følgende handlinger:

svare på innkommende anrop;
snu sidene i den elektroniske boken;
bla gjennom bildene;
endre sporene du lytter til;
øke eller redusere volumet;
oppdatere bluetooth;
arbeid med GPS-navigatorer.

I tillegg har en mobilenhet med en slik sensor ganske mange forskjellige og varierte funksjoner.

Hvem er det til?

Gyroskopet er en universell sensor, siden dets tilstedeværelse i stor grad forenkler bruken av telefonen selv for den mest uerfarne brukeren. Men for hvem denne sensoren betyr mest er spillere.

En gamer er en person som spesialiserer seg på dataspill. Det er ved hjelp av et gyroskop at spill får en helt annen kvalitet.

Ved hjelp av en slik enhet blir alle handlinger på skjermen mer nøyaktige og ekte. Derfor er en gyrosensor ganske enkelt nødvendig for følgende typer spill der du må bruke fart og fingerferdighet:

Løp. I dette tilfellet må du raskt snu rattet eller gjøre en ny skarp manøver.
Skytespill. I slike spill er det nødvendig å ha tid til å rette siktet.
Stimulerende midler. Her må du gjøre hopp, samt øke eller redusere bevegelseshastigheten.

I tillegg er en smarttelefon med innebygd gyroskop mer praktisk selv for den gjennomsnittlige brukeren.

Velge en telefon med gyroskop

Den første åpneren blant telefoner med gyroskop er den fjerde iPhone. Brukere av denne enhetsmodellen reagerte positivt på denne innovasjonen, hvoretter en slik sensor begynte å bli brukt i nesten alle moderne gadgets. Men det er verdt å vurdere at mange produsenter ikke reflekterer en så viktig bonus i egenskapene til enhetene de produserer. Derfor, før du kjøper et tilbehør av en bestemt modell, er det nødvendig å få mer detaljert råd fra en spesialist.

Følgende smarttelefonmodeller utstyrt med et gyroskop er utbredt og i stor etterspørsel fra forbrukerne.

Det er den dyreste modellen. Fordeler:

bilde av høy kvalitet, takket være at det har blitt enda morsommere å se filmer og spille spill;
tilgjengelighet av høykvalitets hoved- og frontkameraer;
fotografier tatt i mørket kan knapt skilles fra profesjonelle fotografier;
muligheten til å bruke trådløs lading;
de ideelle dimensjonene til tilbehøret, takket være at telefonen passer komfortabelt i hånden til en voksen.

ganske høye kostnader, som er omtrent hundre tusen rubler;
utilstrekkelig koordinert arbeid med "Face ID";
det er ingen måte å låse opp telefonen hvis den ligger på bordet;
det er ingen hjemknapp, som mange brukere allerede er vant til;
dårlig utstyr for prisen av kommunikatoren;
ingen hurtiglading.

En ganske kjent telefon til en relativt lav pris. Fordeler:

optimale størrelser;
elegant utseende;
til tross for at selskapet er kinesisk, ble monteringen perfekt utført;
rimelig pris, som er omtrent tolv tusen rubler;
et godt batteri som lar deg bruke smarttelefonen i tre dager uten å lade opp;
skjermen er preget av rike farger, i tillegg er det en modus for mindre tretthet i øynene;
utmerket og rask drift av fingeravtrykkskanneren;
det er en infrarød port som du kan kontrollere husholdningsapparater med uten å bruke fjernkontrollen;
god lydkvalitet fra både høyttaler og hodetelefoner;
Innretningen er fullstendig russifisert.

kvaliteten på bildene etterlater mye å være ønsket, spesielt hvis de er tatt i mørket;
kroppen er for skitten. Selv svarte modeller beholder synlige fingeravtrykk.

En veldig populær dings. Fordeler:

billig, pris - rundt fjorten tusen rubler;
har en metallkropp;
et kamera av høy kvalitet som lar deg ta gode bilder, som ligner på profesjonelle;
det er mange innstillinger som lar deg tilpasse skjerminnstillinger for enhver bruker;
et godt batteri som telefonen aktivt kan jobbe med i omtrent førtiåtte timer;
flott bygg.

Feil:

saken er glatt, så når du kjøper en slik gadget, bør du umiddelbart ta vare på tilstedeværelsen av et deksel;
ikke nok RAM (to gigabyte) og innebygd (seksten gigabyte) minne;
ikke-uttakbart batteri.

En budsjettdings som har flere ulemper enn fordeler.

Fordeler:

lav pris, som varierer fra ti til tolv tusen rubler;
god design;
høykvalitets montering;
klar og høy lyd;
utmerket mottak av 3G- og 4G-nettverk;
en lyssterk skjerm som gir brukeren god lesbarhet selv i solen;
Riktig og rask betjening av fingeravtrykkskanneren.

Feil:

svakt batteri, som knapt er nok for en dag med aktivt arbeid;
lang batteriladeprosess. For å fullade den trenger du minst fire timer;
utilstrekkelig innebygd minne (sju megabyte);
det er ingen mulighet til å flytte applikasjoner fra telefonen til flash-stasjonen og tilbake;
det er ingen varslingsindikator;
den installerte indikatoren som viser batteriladingen er praktisk talt usynlig;
Når den er tungt belastet, fryser dingsen ganske ofte.

Samsung Galaxy S8

Denne kommunikatoren er etterspurt blant vanlige brukere.

flott design;
skjerm av høy kvalitet. Skjermen til denne modellen har minimale rammer, noe som bare gjør den bedre;
til tross for de små dimensjonene til smarttelefonen, har skjermen en optimal diagonal;
det er en hodetelefonkontakt;
produsenten har tatt vare på et godt sett, som er maksimum;
komfortabel nettsurfing;
har en stor mengde minne (sekstifire gigabyte), er det mulig å øke det;
tilstedeværelse av "IP 68";
muligheten til å bruke to SIM-kort samtidig;
mange forskjellige innebygde applikasjoner som identifiserer eieren.

ganske ofte er det forsinkelser med grensesnittet;
i sjeldne tilfeller kan skjermen kruse;
ganske høy pris, rundt femti tusen rubler;
ubeleilig størrelse på fingeravtrykkskanneren;
Android-oppdateringsperioden er ikke spesifisert.

Som du kan se, er det mange telefonmodeller med gyroskop. Når du velger, bør du fokusere på dine personlige preferanser, egenskapene til telefonen og prisen.