O que é um giroscópio e acelerômetro

Muitos dispositivos e gadgets modernos têm giroscópios e acelerômetros embutidos. Smartphones, vídeos e câmeras, tablets, leitores etc. - esses dispositivos são encontrados em quase todos os lugares, embora sua presença não seja perceptível se você olhar para o dispositivo de fora. O giroscópio também é chamado de sensor de giroscópio e o acelerômetro é chamado de sensor-G. Trabalhando em pares, esses dispositivos se complementam perfeitamente, fornecendo usabilidade e flexibilidade das funções do gadget.

Acelerômetro

O acelerômetro, na sua forma mais simples, é um peso montado em uma mola, instalado em seu próprio compartimento. Ao sacudir ou virar o corpo, o peso se move para dentro por inércia. E como o peso se move durante a aceleração na direção correspondente, puxa inevitavelmente a mola, cujas oscilações podem ser levadas em consideração para determinar a direção e acelerar a mudança na posição de todo o corpo.

Portanto, três molas com pesos instalados ao longo de três eixos espaciais permitem obter uma imagem completa da direção e magnitude da aceleração em relação ao solo do objeto ao qual estão conectados.

Em um smartphone, por exemplo, toda essa estrutura está localizada dentro de um pequeno microcircuito, e todos os movimentos dos "pesos" ocorrem dentro dele. No entanto, como resultado, torna-se possível determinar a aceleração de todo o smartphone no espaço.

Giroscópio

O giroscópio age de maneira muito diferente. A parte superior, fixada em um eixo no primeiro quadro, e gira em alta velocidade. O primeiro quadro tem liberdade de rotação, sendo fixado em um eixo (perpendicular ao eixo do topo) dentro do segundo quadro. O terceiro quadro suporta o eixo de rotação do segundo quadro (perpendicular aos eixos de rotação do topo e do primeiro quadro).

Como resultado, não importa como você vire esse design, a pião tenderá a manter uma posição vertical, embora os anéis girem.

Para determinar com mais precisão os parâmetros do movimento de um objeto no espaço, o giroscópio geralmente trabalha em conjunto com um acelerômetro, permitindo obter uma imagem completa do movimento físico do corpo de um dispositivo.

Funcionamento

Portanto, o acelerômetro mede a projeção da aceleração aparente resultante e permite determinar o ângulo de inclinação do dispositivo em relação ao solo, e o programa pode, por exemplo, girar, por exemplo, a imagem na tela do dispositivo em que esse acelerômetro está instalado. Vire o leitor da posição vertical - de lado, e a orientação da página no visor mudará imediatamente para paisagem.

A orientação atual do dispositivo no espaço é determinada pelo sensor giroscópio. O programa responde ao movimento e é capaz de rastrear rapidamente o momento em que o dispositivo, por exemplo, trava. O laptop tomba - o sistema de conserto do disco rígido é ativado por dentro.

Ao jogar jogos de computador anteriormente, uma pessoa pode controlar o processo do jogo usando o joystick, mouse ou teclado. Hoje, você pode jogar corridas em um smartphone e apenas movendo-o, agitando ou inclinando-o em diferentes direções, controla totalmente a jogabilidade - conduza um carro virtual.

No momento, muitos jogos interativos foram inventados, levando em consideração as capacidades de controle que se abriram graças a um par de acelerômetro e giroscópio. Os jogos se tornaram mais divertidos, pois são quase reais.

Um acelerômetro com um giroscópio em todos os lugares controla a orientação da imagem na tela. Se você inclinar o smartphone, a orientação se tornará paisagem (conveniente para a exibição de vídeos) e retornará à posição vertical - ela se tornará novamente um padrão, conveniente para a leitura de páginas da web.

De maneira semelhante, a visualização nos aplicativos é ajustada automaticamente - a visualização do player muda, a capa do álbum sendo ouvida fica visível quando a orientação da tela é horizontal, mas apenas os botões básicos de controle de música permanecem na posição vertical.

Nos navegadores GPS, o mapa gira na tela como uma seta de bússola, quando você o gira e gira, movendo-se nas mãos com ele, mas a seta indicando a direção permanece direcionada de acordo com a posição no espaço de suas mãos.

Um pedômetro é outra aplicação simples, mas útil, do acelerômetro. Você pode definir configurações individuais e aprenderá não apenas o número de etapas executadas, mas também poderá estimar a distância aproximada que correu ou passou.

Obviamente, usando um dispositivo com um giroscópio e um acelerômetro, é necessário levar em conta o fato de que esses sensores reagem não apenas a movimentos conscientemente feitos, mas também a movimentos aleatórios.

Às vezes isso é prejudicial, por exemplo, você se deita com um leitor no sofá, querendo ler um livro, jogando e virando por um tempo, e ele, sendo sensível, reage a movimentos aleatórios e vira a página, traduzindo-a para a paisagem.

Em tais situações, será muito útil ajustar a sensibilidade do sensor quando o ângulo do dispositivo estiver definido, no qual o sensor entenderá se é necessário girar a orientação com precisão ou se é apenas um movimento desajeitado.