ژیروسکوپ گوشی چیست و چه عملکردی دارد؟

ژیروسکوپ گوشی یک سنسور است که قادر است به شما کمک کند تا جهت و حرکت دستگاه خود را در فضا شناسایی کنید. این سنسور در بسیاری از گوشی‌های هوشمند و دستگاه‌های الکترونیکی دیگر مانند تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها و کنسول‌های بازی وجود دارد.

هدف اصلی ژیروسکوپ گوشی این است که مقدار چرخش دستگاه را اندازه‌گیری کند. با استفاده از این اطلاعات، می‌توانید بدانید که گوشی شما به چه زاویه‌ای انحراف کرده است، یا اینکه به چه شدتی در حال حرکت است.

این سنسور می‌تواند در بسیاری از برنامه‌ها مفید باشد، مانند بازی‌هایی که نیاز به حرکت دستگاه دارند، نقشه‌های GPS، برنامه‌های واقعیت مجازی، پایش تمرینات ورزشی و غیره.

این سنسورها از برترین های تکنولوژی و دیجیتال است و مشابه مدارهای مجتمع دیگر ساخته شده اند. شتاب سنج و ژیروس مکمل یکدیگر هستند، به همین دلیل معمولاً در کنار هم استفاده می‌شوند. شتاب سنج شتاب خطی یا جهت حرکت یک جسم را اندازه گیری می کند. در حالی که سنسور ژیروسکوپ سرعت زاویه‌ای یا شیب یا جهت گیری یک جسم را اندازه گیری می کند. سنسورهای ژیروسکوپ گوشی برای چندین محور نیز موجود است.

برای درک بهتر تفاوت‌های شتاب سنج و ژیروسکوپ، بازی‌های موبایلی را در نظر بگیرید که با تغییر زاویه تلفن همراه مسیر خود را تغییر می‌دهند. به عنوان مثال، وقتی تلفن را به سمت چپ متمایل می‌کنیم، شخص یا دستگاه تحت کنترل ما در بازی نیز به سمت چپ حرکت می‌کند. این کار با استفاده از سنسور شتاب سنج انجام می شود. اما شتاب سنج تنها عامل نیست. ژیروسکوپ دقت خود را بسیار بالا می‌برد.

عملکرد ژیروسکوپ گوشی چگونه است؟

به طور کلی، این حسگر دارای دو عملکرد اصلی در تلفن های همراه است: تشخیص حرکت چرخشی و تشخیص تغییرات جهت گیری. این نوع حرکات حرکاتی هستند که درک آنها برای انسان دشوار است و به همین دلیل این سنسورها برای سهولت استفاده انسان مناسب هستند.

ژیروسکوپ گوشی کجاست

ژیروسکوپ گوشی در بسیاری از گوشی‌های هوشمند وجود دارد و معمولاً در بخش سنسورها یا تنظیمات گوشی قابل دسترسی است.

برای پیدا کردن ژیروسکوپ گوشی خود، ابتدا باید به تنظیمات گوشی خود رفته و سپس به قسمت “سنسورها” یا “حرکت” مراجعه کنید. در بسیاری از گوشی‌ها، این گزینه در بخش تنظیمات “صدا و حرکت” قابل دسترسی است.

در صورتی که گوشی شما ژیروسکوپ ندارد، ممکن است از سنسورهای دیگری مانند شتاب‌سنج بهره بگیرد تا جهت و حرکت دستگاه شما را شناسایی کند.

از کجا بفهمیم گوشی ژیروسکوپ دارد

برای اطمینان از وجود ژیروسکوپ در گوشی خود، می توانید به دو روش زیر اقدام کنید:

1. جستجو در مشخصات فنی گوشی: معمولاً در صفحه مشخصات فنی گوشی شما، وجود ژیروسکوپ ذکر شده است. برای پیدا کردن این اطلاعات، می توانید نام گوشی خود را به همراه عبارت “مشخصات فنی” در موتورهای جستجوی اینترنتی جستجو کنید.
2. بررسی تنظیمات گوشی: به قسمت “تنظیمات” گوشی خود بروید و از بین گزینه‌های موجود به دنبال “سنسورها” یا “حرکت” بگردید. در این بخش، اگر ژیروسکوپ در گوشی شما وجود داشته باشد، آن را مشاهده خواهید کرد.

مهم است به یاد داشته باشید که هر گوشی هوشمند ممکن است مشخصات فنی و تنظیمات متفاوتی داشته باشد، بنابراین بهتر است قبل از خرید گوشی، وجود ژیروسکوپ در مشخصات آن را بررسی کنید.

نحوه کارکرد سنسور ژیروسکوپ

در مقاله ژیروسکوپ گوشی چیست گفتیم که حسگرهای ژیروسکوپ گوشی علاوه بر اندازه‌گیری سرعت زاویه‌ای، می‌توانند جهت حرکت یک جسم را نیز اندازه‌گیری کنند. برای حس دقیق‌تر حرکت، سنسورهای ژیروسکوپ با سنسورهای شتاب سنج ترکیب می‌شوند.

بسته به جهت، سه نوع اندازه گیری سرعت زاویه‌ای وجود دارد. چرخش افقی روی یک سطح صاف وقتی جسم را از بالا مشاهده می‌کنید، چرخش عمودی مانند جسم از جلو به نظر می‌رسد، چرخش افقی هنگام مشاهده جسم از جلو.

از مفهوم نیروی کوریولیس در سنسورهای ژیروسکوپ گوشی استفاده می‌شود. در این سنسور برای اندازه‌گیری سرعت زاویه ای، میزان چرخش سنسور به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود. با مشاهده عملکرد سنسور ارتعاش ژیروسکوپ می‌توان اصل کار سنسور ژیروسکوپ را درک کرد.

سنسور از یک عنصر ارتعاشی داخلی ساخته شده از مواد بلوری به شکل یک ساختار دوگانه ساخته شده است. این سازه از یک قسمت ثابت در مرکز به نام بازوی حسگر و بخشی در هر دو طرف به نام بازوی انتقال تشکیل شده است که از هر دو طرف به قسمت مرکزی متصل می‌شود.

این ساختار یک ساختار باینری و متقارن است. هنگامی که یک میدان الکتریکی به طور متناوب در بازوهای محرک ارتعاش می‌کند، ارتعاشات جانبی ثابت رخ می‌دهد. بازوهای محرک متقارن هستند، هنگامی که یک بازو به سمت چپ و دیگری به سمت راست حرکت می‌کند، بنابراین یک نیروی کشش افقی به قسمت ثابت اعمال می‌شود، که به عنوان تغییر در بار الکتریکی اندازه‌گیری می‌شود.

هنگامی که یک نیروی چرخشی خارجی به سنسور وارد می‌شود، ارتعاشات عمودی در بازوهای محرک ایجاد می‌شود. این امر باعث می‌شود بازوهای محرک در جهت بالا و پایین به لرزش درآیند و بنابراین یک نیروی چرخشی بر روی یک قسمت ثابت در مرکز عمل می‌کند.

چرخش قسمت ثابت باعث ارتعاشات عمودی به میزان بازوها می‌شود. این ارتعاشات تولید شده در بازوی اندازه‌گیری به عنوان تغییر در بار الکتریکی اندازه گیری می‌شود. این تغییر برای اندازه‌گیری نیروی چرخشی خارجی اعمال شده به سنسور به صورت چرخش زاویه‌ای استفاده می‌شود.

چگونه ژیروسکوپ گوشی را فعال کنیم

ژیروسکوپ گوشی معمولاً به صورت پیش‌فرض فعال است و نیازی به فعال‌سازی آن توسط کاربر نیست. با این حال، در صورتی که ژیروسکوپ گوشی شما غیرفعال باشد، می توانید به روش زیر آن را فعال کنید:

1. وارد “تنظیمات” گوشی خود شوید.
2. به قسمت “سنسورها” یا “حرکت” بروید.
3. در این قسمت، گزینه “ژیروسکوپ” را برای فعال سازی انتخاب کنید.

در بعضی از گوشی‌ها، گزینه “ژیروسکوپ” در بخش “حرکت” قابل دسترسی است. همچنین، در گوشی‌هایی که سیستم عامل iOS دارند، می توانید به قسمت “تنظیمات”، سپس “عمومی”، “دسترسی” و “حرکت و جهت گیری” بروید تا ژیروسکوپ را فعال کنید.

در نهایت، بهتر است به دقت دستورالعمل های تولید کننده گوشی خود را مطالعه کنید، زیرا ممکن است روش فعالسازی ژیروسکوپ در برخی از گوشی‌ها متفاوت باشد.

کاربرد ژیروسکوپ گوشی

همانطور که گفته شد، سنسور ژیروسکوپ گوشی چیست، ژیروسکوپ گوشی کاربردهای زیادی دارد، از جمله در تلفن‌های همراه و صنایع دیگر مانند هوانوردی اما در این متن سعی داریم اطلاعاتی در مورد کاربردهای این سنسور در تلفن‌های همراه ارائه دهیم. کاربردهای ژیروسکوپ گوشی در پنج زمینه اصلی تلفن‌های موبایل مورد بحث قرار گرفته است.

1) عکاسی 360 درجه

عکاسی 360 درجه روی تلفن همراه نیاز به سنسور ژیروسکوپ گوشی دارد. این سنسور اجازه می‌دهد تصاویر گرفته شده توسط دوربین تلفن همراه به طور معنی داری با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. سرانجام، دوربین تلفن همراه و نرم افزار مربوطه تصاویر گرفته شده توسط دوربین را به یک تصویر 360 درجه متصل می‌کند.

2) نرم افزار مسیریابی

همانطور که می‌دانید، در داخل تونل‌های جاده ای یا مکان‌هایی که دسترسی به اینترنت دشوار است، یک مکان با کیفیت قابل قبول نیز وجود دارد. اما وقتی اینترنت یا سیگنالی برای استفاده از این مکان وجود ندارد چگونه می‌توان این کار را انجام داد؟ پاسخ این سوال سنسور ژیروسکوپ است.

3) از لرزش دوربین در حالت عکسبرداری خودداری کنید

معمول است که همه کاربران دوربین موبایل به دلیل حرکت ناگهانی دست، کیفیت تصویر مطلوبی را از دست می‌دهند. اما به لطف سنسور ژیروسکوپ تلفن همراه این مشکل تا حد زیادی برطرف شده است و لرزش‌ها کیفیت تصاویر را کاهش نمی‌دهد.

حرکات دست و ارتعاشات حاصل از آن توسط ژیروسکوپ موبایل شناسایی شده و اثرات آن از تصاویر پاک می‌شود. این اجازه می‌دهد تا تصاویر بدون لرزش لرزند.

4) کارهای تلفن همراه را با حرکت دادن تلفن همراه انجام دهید

برخی از تلفن‌های همراه توانایی استفاده از ژیروسکوپ برای انجام فعالیت‌های منوهای موبایل را دارند. به عنوان مثال، کج شدن تلفن به سمت پایین ، پایین منو را نشان می دهد. مثال دیگر قفل کردن تلفن همراه با یک حرکت است.

شاید به یاد داشته باشید که برخی از تلفن‌های هوشمند، اگر روی صفحه قرار بگیرند، تماس ورودی با تلفن همراه را بی‌صدا می‌کنند. این کار را می‌توان با کمک ژیروسکوپ تلفن همراه انجام داد.

5) بازی‌های حرکتی انجام دهید

با معرفی آیفون 4 سنسور ژیروسکوپ به سنسور اصلی تلفن‌های همراه تبدیل شد. با استفاده از این سنسور می‌توان بازی‌های حرکتی را انجام داد. این سنسور باعث کنترل بازی توسط حرکات موبایل می‌شود. در واقع، تلفن همراه در چنین بازی‌هایی مانند یک فرمان در ماشین عمل می‌کند. اگر به هر جهتی خم شوید، بازی در همان جهت حرکت می‌کند.

ژیروسکوپ متحرک چیست و عملکرد آن چگونه است

اکنون که با عملکرد سنسورهای تلفن همراه آشنا شدیم، زمان آن فرا رسیده است که در مورد عملکرد سنسورهای ژیروسکوپ تلفن همراه بحث کنیم. ژیروسکوپ در واقع حسگری است که تغییرات حرکتی تلفن همراه را تشخیص می‌دهد. اینها برخی از مهمترین کاربردهای ژیروسکوپ است:

• ژیروسکوپ به شما امکان می‌دهد با تلفن همراه خود بازی‌های حرکتی انجام دهید.
• هنگامی که سرویس GPS در دسترس نیست، ژیروسکوپ گوشی شما را راهنمایی می‌کند.
• نقش موثری در انجام فعالیت‌های واقعیت مجازی دارد.
• به شما امکان می‌دهد عکس های سه بعدی بگیرید.
• به شما امکان می‌دهد عکس های بسیار واضحی بگیرید.
• به شما امکان می‌دهد با تکان دادن تلفن، دستورات مختلفی را روی تلفن همراه خود اجرا کنید.
• ژیروسکوپ به شما امکان می‌دهد صفحه تلفن همراه را به صورت عمودی یا افقی بچرخانید.
• برنامه‌هایی که از سنسور ژیروسکوپ روی گوشی استفاده می‌کنند.

همانطور که گفته شد، دقت بالای سنسور ژیروسکوپ تلفن همراه تجربه کاربر را در هنگام استفاده از نرم افزار با ژیروسکوپ افزایش می‌دهد. به عنوان یک نمونه قابل مشاهده، می‌توان از Pokemon Go اشاره کرد که از واقعیت افزوده استفاده می‌کند. این بازی بدون استفاده از سنسور ژیروسکوپ روی گوشی عملا قابل استفاده نیست. در اینجا برخی از برنامه‌های معروف وجود دارد که از سنسور ژیروسکوپ استفاده می‌کنند.

سنسور ژیروسکوپ گوشی

امروزه تلفن‌های هوشمند به سنسورهای مختلفی برای افزایش کارایی مجهز شده اند. این سنسورها همچنین اطلاعاتی راجع به محیط گوشی ارائه می‌دهند و همچنین به افزایش عمر باتری کمک می‌کنند.

استیو جابز اولین کسی بود که از فناوری ژیروسکوپ در لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده کرد. آیفون اپل اولین تلفن هوشمندی است که از فناوری سنسور ژیروسکوپ بهره می‌برد. با کمک ژیروسکوپ بر روی تلفن هوشمند می‌توانیم حرکات را با تلفن‌های خود تشخیص دهیم. تلفن‌های هوشمند معمولاً دارای نسخه الکترونیکی حسگر لرزش هستند.

برنامه‌های اندرویدی استفاده‌کننده از سنسور ژیروسکوپ

• AndroSensor
• Wifi Analyzer
• Metal Sniffer
• Clinometer
• LightMeter Free
• Smart ThermoMeter
• Sound Meter
• Heart Rate Monitor
• Physics Toolbox Sensor Suite

جمع بندی

این سنسور علاوه بر اینکه در تلفن های همراه مورد استفاده قرار می‌گیرد، در صنایع دیگر مانند ساخت هواپیما نیز کاربردهای فراوانی دارد. همانطور که گفته شد، سنسور ژیروسکوپ گوشی امکان تشخیص بهتر و دقیقتر محل دستگاه را با استفاده از ژیروسکوپ فراهم می‌کند. به همین دلیل در هواپیماها برای تشخیص ارتفاع نیز استفاده می‌شود. امیدواریم از این مقاله سایت مجله نوبل لذت برده باشید، و همچنین نظرات خودتون رو برای ما ارسال کنید.

سوالات متداول

1. آیا همه‌ی گوشی‌های هوشمند دارای ژیروسکوپ هستند؟
خیر، همه گوشی‌های هوشمند دارای ژیروسکوپ نیستند. معمولاً گوشی‌های پرچمدار و بالاتر در دسته گوشی‌های هوشمند دارای ژیروسکوپ هستند.

2. چه کاربردهایی برای ژیروسکوپ گوشی وجود دارد؟
ژیروسکوپ گوشی در بسیاری از برنامه‌ها و بازی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، به عنوان مثال در بازی‌های ورزشی، بازی‌های شبیه‌سازی، برنامه‌های واقعیت مجازی و غیره.

3. آیا ژیروسکوپ گوشی نیاز به کالیبره کردن دارد؟
بله، بهتر است ژیروسکوپ گوشی را از زمان به کار گیری برای اولین بار کالیبره کنید. همچنین، در صورتی که مشکلاتی در عملکرد ژیروسکوپ گوشی دارید، می توانید آن را دوباره کالیبره کنید.

4. آیا استفاده از ژیروسکوپ گوشی باعث مصرف بیشتر باتری می‌شود؟
بله، استفاده از ژیروسکوپ گوشی باعث مصرف بیشتر باتری می‌شود. در نتیجه، در صورتی که به طور مداوم از برنامه‌هایی که از ژیروسکوپ استفاده می‌کنند استفاده می‌کنید، ممکن است باتری گوشی شما به سرعت خالی شود.

5. آیا ژیروسکوپ گوشی به پایداری اتصال اینترنت وابسته است؟
خیر، ژیروسکوپ گوشی به پایداری اتصال اینترنت وابسته نیست. ژیروسکوپ گوشی به صورت محلی کار می‌کند و تنها به سنسور دستگاه شما وابسته است.

منبع: How does a Gyroscope Sensor work in your smartphone

yun.ir