مستشعر الجيروسكوب: ما هو؟ وكيف يعمل؟ وما هي استخداماته؟
مستشعر الجيروسكوب هو جهاز يُستخدم لقياس السرعة الزاوية لجسم ما. يتكون الجيروسكوب من كتلة دائرية مرنة تسمى “كتلة الإثبات” (Proof Mass) مثبتة على محور دوران. عندما يدور الجسم الذي يحتوي على الجيروسكوب، فإن كتلة الإثبات تميل إلى التحرك في اتجاه مضاد للدوران. تُستخدم هذه الحركة لقياس السرعة الزاوية للجسم.
كيف يعمل الجيروسكوب؟
يمكن تقسيم الجيروسكوب إلى نوعين رئيسيين: الجيروسكوب الميكانيكي والجيروسكوب الكهروميكانيكي.
الجيروسكوب الميكانيكي
الجيروسكوب الميكانيكي هو النوع الأكثر شيوعًا من الجيروسكوب. يتكون من كتلة دائرية مرنة مثبتة على محور دوران. عندما يدور الجسم الذي يحتوي على الجيروسكوب، فإن كتلة الإثبات تميل إلى التحرك في اتجاه مضاد للدوران. تُستخدم هذه الحركة لقياس السرعة الزاوية للجسم.
يمكن تقسيم الجيروسكوب الميكانيكي إلى نوعين فرعيين: الجيروسكوب الكروي والجيروسكوب الكروي.
-
الجيروسكوب الكروي
الجيروسكوب الكروي هو نوع من الجيروسكوب الميكانيكي يتكون من كتلة دائرية مرنة مثبتة على محور دوران. يتم تركيب كتلة الإثبات في حامل كروي. عندما يدور الجسم الذي يحتوي على الجيروسكوب، فإن كتلة الإثبات تميل إلى التحرك في اتجاه مضاد للدوران. تُستخدم هذه الحركة لقياس السرعة الزاوية للجسم.
-
الجيروسكوب الكروي
الجيروسكوب الكروي هو نوع من الجيروسكوب الميكانيكي يتكون من كتلة دائرية مرنة مثبتة على محور دوران. يتم تركيب كتلة الإثبات في حامل مائل. عندما يدور الجسم الذي يحتوي على الجيروسكوب، فإن كتلة الإثبات تميل إلى التحرك في اتجاه مضاد للدوران. تُستخدم هذه الحركة لقياس السرعة الزاوية للجسم.
الجيروسكوب الكهروميكانيكي
الجيروسكوب الكهروميكانيكي هو نوع من الجيروسكوب يستخدم مكونات كهروميكانيكية لقياس السرعة الزاوية. يتكون من كتلة دائرية مرنة مثبتة على محور دوران. يتم تركيب كتلة الإثبات في حامل مغناطيسي. عندما يدور الجسم الذي يحتوي على الجيروسكوب، فإن كتلة الإثبات تميل إلى التحرك في اتجاه مضاد للدوران. تُستخدم هذه الحركة لقياس السرعة الزاوية للجسم.
استخدامات الجيروسكوب
يستخدم الجيروسكوب في العديد من التطبيقات المختلفة، بما في ذلك:
-
الألعاب الإلكترونية
يستخدم الجيروسكوب في الألعاب الإلكترونية لقياس حركة اللاعب. على سبيل المثال، يمكن استخدام الجيروسكوب لقياس حركة الهاتف الذكي لتحكم اللاعب في اللعبة.
-
التصوير
يستخدم الجيروسكوب في التصوير للحفاظ على ثبات الصورة عند التقاط الصور أو مقاطع الفيديو. على سبيل المثال، يمكن استخدام الجيروسكوب لمنع اهتزاز الهاتف الذكي عند التقاط صورة.
-
السيارات ذاتية القيادة
يستخدم الجيروسكوب في السيارات ذاتية القيادة لتحديد الاتجاه الذي تتجه إليه السيارة. على سبيل المثال، يمكن استخدام الجيروسكوب لتحديد ما إذا كانت السيارة تسير في الاتجاه الصحيح.
-
الطائرات بدون طيار
يستخدم الجيروسكوب في الطائرات بدون طيار للحفاظ على ثباتها في الهواء. على سبيل المثال، يمكن استخدام الجيروسكوب لمنع انحراف الطائرة بدون طيار عن مسارها.
-
التطبيقات العسكرية
يستخدم الجيروسكوب في التطبيقات العسكرية لتحديد الاتجاه والسرعة. على سبيل المثال، يمكن استخدام الجيروسكوب لتحديد اتجاه الهدف المراد إصابته.
مستقبل الجيروسكوب
يتوقع أن تستمر شعبية الجيروسكوب في النمو في السنوات القادمة. وذلك بسبب زيادة استخدام الجيروسكوب في العديد من التطبيقات المختلفة، بما في ذلك الألعاب الإلكترونية والتصوير والسيارات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار.
خاتمة
الجيروسكوب هو جهاز مهم يستخدم في العديد من التطبيقات المختلفة. يعتمد مبدأ عمل الجيروسكوب على ميل كتلة دائرية مرنة إلى التحرك في اتجاه مضاد للدوران. يُستخدم الجيروسكوب في العديد من التطبيقات المختلفة، بما في ذلك الألعاب الإلكترونية والتصوير والسيارات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار.
تصفح أيضا:
أسئلة شائعة:
- ما هي وظيفة الجيروسكوب في الهاتف؟
وظيفة الجيروسكوب في الهاتف هي قياس اتجاه الهاتف ومعدل دورانه، حيث يعمل عن طريق استخدام كتلة دائرية صغيرة تسمى “كتلة الإثبات” مثبتة على محور دوران. عندما يدور الهاتف، تميل كتلة الإثبات إلى التحرك في اتجاه مضاد للدوران. يمكن استخدام هذا الميل لتحديد اتجاه الهاتف ومعدل دورانه.
- كيف اعرف ان جهازي يدعم جيروسكوب؟
يمكن ذلك عبر تحميل تطبيق Gyroscope Test أو CPU-Z بالنسبة لمستعملي نظام أندرويد في قسم Sensors ستجد احصائيات تتغير فور تحريك الهاتف إذا كان يدعم خيار جيروسكوب، أما بالنسبة لمستعملي ايفون فهو بالفعل يدعم الجيروسكوب دون التأكد من ذلك.
- ما هو مستشعر الجاذبية في الهاتف؟
مستشعر الجاذبية هو جهاز يقيس قوة الجاذبية التي تؤثر على جسم ما. في الهاتف، يستخدم مستشعر الجاذبية لقياس الاتجاه الذي يشير إليه الهاتف، وكذلك مقدار ميله، ويتم ذلك عن طريق استخدام كتلة صغيرة تسمى “كتلة الإثبات” مثبتة على محور دوران. عندما يميل الهاتف، تميل كتلة الإثبات إلى التحرك في اتجاه مضاد للميل. يمكن استخدام هذا الميل لتحديد اتجاه الهاتف وكمية ميله.
