Гироскоп в телефоне
Содержание:
- Датчик угловой скорости
- Что такое гироскоп в телефоне
- гироскоп плюс APK — российского рынка Андроид
- Гироскопические принципы
- Как работает гироскоп в телефоне?
- Гироскоп в телефоне — что это за датчик?
- Другие примеры
- Гироскоп
- Популярные производители
- Как его лучше применять?
- Устройство гироскопа
- Области применения гироскопического датчика
- Эволюция технологий
Датчик угловой скорости
Прецессию оси вращения ротора в направлении вектора момента
силы, направленного вдоль оси, перпендикулярной оси рамки, можно ограничить
пружиной и демпфером, воздействующими на ось рамки. Кинематическая схема
двухстепенного гироскопа с противодействующей пружиной представлена на (рисунок
1.2). Ось вращающегося ротора закреплена в рамке перпендикулярно оси вращения
последней относительно корпуса. Входной осью гироскопа называется направление,
связанное с основанием, перпендикулярное оси рамки и оси собственного вращения
ротора при недеформированной пружине.
1 — корпус; 2 — пружины; 3 — вязкостный демпфер;
4 — рамка; 5 — ротор; 6 — указатель выходного угла рамки
Рисунок 1.2. — Двухстепенной гироскоп с противодействующей
пружиной
Момент внешней силы относительно опорной оси вращения ротора,
приложенный к основанию в тот момент времени, когда основание не вращается в
инерциальном пространстве и, следовательно, ось вращения ротора совпадает со
своим опорным направлением, заставляет ось вращения ротора прецессировать в
сторону входной оси, так что угол отклонения рамки начинает увеличиваться. Это
эквивалентно приложению момента силы к противодействующей пружине, в чем
состоит важная функция ротора, который в ответ на возникновение входного
момента силы создает момент силы относительно выходной оси (рисунок 1.2). При
постоянной входной угловой скорости выходной момент силы гироскопа продолжает
деформировать пружину, пока создаваемый ею момент силы, воздействующий на
рамку, не заставит ось вращения ротора прецессировать вокруг входной оси. Когда
скорость такой прецессии, вызванной моментом, создаваемым пружиной, сравняется
с входной угловой скоростью, достигается равновесие и угол рамки перестает
изменяться. Таким образом, угол отклонения рамки гироскопа (рисунок 1.2),
указываемый стрелкой на шкале, позволяет судить о направлении и угловой
скорости поворота движущегося объекта.
1 — регулировка противодействующей пружины; 2 —
ось собственного вращения ротора; 3 — рамка; 4 — корпус; 5 — ротор; 6 —
воздушное сопло; 7 — турбинный обод ротора; 8 — демпфер рамки; 9 — стрелка; 10
— шкала; 11 — указывающая система; 12 — противодействующая пружина.
Рисунок 1.3. — Основные элементы указателя угловой скорости
Что такое гироскоп в телефоне
Как и OTG, гироскоп в смартфонах на базе Андроида, Айфонах и других современных мобильных устройствах — это программно-аппаратная технология, позволяющая владельцу пользоваться своим телефоном с наибольшим уровнем комфорта. По сути же гироскоп — это небольшой датчик, встроенный в общую плату и передающий операционной системе информацию о текущем положении аппарата в пространстве.
Но сначала — несколько слов и гироскопах в целом. Устройства такого типа, позволяющие измерять отклонение от «точки спокойствия» во всех трёх измерениях, появились очень давно; традиционно изобретение прибора приписывают И. Боненбергеру, жившему в начале XIX века, однако практические модели существовали с незапамятных времён; самый простой их пример — юла, то есть игрушка, способная долгое время сохранять движение относительно центра тяжести.
Устройство, созданное Боненбергером и окончательно оформленное жившим чуть позже М. Фуко, технически представляло собой тяжёлый диск, вращающийся в трёх ориентированных по осям X, Y и Z сферах. И, как уже упоминалось, центр тяжести диска (в ранних версиях — шара) оставался неизменным вплоть до прекращения вращения, вне зависимости от наклона сфер.
Нанеся на внешние ободы прибора шкалу, учёные смогли отслеживать наклон, а стало быть — и изменение направления движения относительно Земли как неподвижной точки. С того времени и по сей день гироскопы, в том числе в телефонах, используются именно с этой общей целью: для определения перемещения в пространстве.
Разумеется, внутри смартфона нет ни вращающихся дисков, ни тяжёлых шаров; вместо них в плату впаиваются микроприборы, содержащие ничтожно малые количества перемещающегося вещества. Найти гироскоп, не разбираясь в схемотехнике на высоком уровне, почти невозможно — внешне он ничем не отличается от других датчиков.
гироскоп плюс APK — российского рынка Андроид
мод это аббревиатура от модификации слова, это изменение или расширение программы игры. Некоторые разработчики будут модифицировать оригинальный APP в игровой части набора данных, как персонажи одежды, внешний вид, звук, оружие, инструменты, карты и т.д., и даже написать новую историю задачи, так что модифицированная игра, чтобы произвести значительные изменения, чтобы улучшить игру и сопротивление играть. Эта игра, кажется, безвыходная ситуация будет достигнуто за счет мощной силы мод, получил избранного пользователя.
Как установить гироскоп плюс APK мод на устройстве
1) Найти меню “безопасность” в настройках Вашего смартфона и выберите “управление устройством”. Поставить галочку напротив “неизвестные источники”. Это как разрешить устанавливать приложения не только из Play Маркет.
3) найти этот файл через менеджер файлов вашего телефона/планшета и нажмите на него.
4) В новом окне нажмите кнопку “установить” и следуйте рекомендациям приложения. Некоторые приложения может потребоваться доступ к функциям смартфона, как подключение к интернету или доступ к вашей странице facebook, если приложение имеет дело с ними правильно работать.
5) большинство приложений требуют кэш, кроме простой установки
Кэш-это дополнительный файл обновления, который обычно идет с .apk файл и имеет важное значение для функции приложения. Размер кэша может достигать нескольких ГБ, особенно в случае если вы устанавливаете игру. 6)Если приложение, которое вы собираетесь установить требует кэш, вы должны распаковать в папку с файлом .obb в директорию SD / Android / OBB
Если вы пытаетесь установить игру от компании Gameloft, каталог будет SD / Gameloft / игры /. Если вы распакованы кэш в неправильную директорию, приложение будет работать, но потребует для загрузки дополнительных файлов
6)Если приложение, которое вы собираетесь установить требует кэш, вы должны распаковать в папку с файлом .obb в директорию SD / Android / OBB. Если вы пытаетесь установить игру от компании Gameloft, каталог будет SD / Gameloft / игры /. Если вы распакованы кэш в неправильную директорию, приложение будет работать, но потребует для загрузки дополнительных файлов.
Гироскопические принципы
Все вращающиеся объекты обладают гироскопическими свойствами. Основные свойства, которые объект может испытывать при любом гироскопическом движении, — это жесткость в пространстве и прецессия .
Жесткость в пространстве
Жесткость в пространстве описывает принцип, согласно которому гироскоп остается в фиксированном положении на плоскости, в которой он вращается, независимо от вращения Земли. Например, велосипедное колесо.
Прецессия
Простой случай прецессии, также известный как установившаяся прецессия, может быть описан следующим соотношением к моменту:
∑MИксзнак равно-яϕ′2грехθпотому чтоθ+яzϕ′грехθ(ϕ′потому чтоθ+ψ′){\ displaystyle \ sum M_ {x} = — I {\ phi ‘} ^ {2} \ sin \ theta \ cos \ theta + I_ {z} \ phi’ \ sin \ theta (\ phi ‘\ cos \ theta + \ psi ‘)}
где представляет собой прецессию, представляет собой вращение, представляет собой угол нутации и представляет собой инерцию вдоль соответствующей оси. Это соотношение справедливо только в том случае, если момент по осям Y и Z равен 0.
ϕ′{\ displaystyle \ phi ‘}ψ′{\ displaystyle \ psi ‘}θ{\ displaystyle \ theta}я{\ displaystyle I}
Уравнение можно дополнительно сократить, отметив, что угловая скорость по оси z равна сумме прецессии и вращения:, где представляет угловую скорость по оси z.
ωzзнак равноϕ′потому чтоθ+ψ′{\ displaystyle \ omega _ {z} = \ phi ‘\ cos \ theta + \ psi’}ωz{\ displaystyle \ omega _ {z}}
∑MИксзнак равно-яψ′2грехθпотому чтоθ+яzψ′(грехθ)ωz{\ displaystyle \ sum M_ {x} = — I {\ psi ‘} ^ {2} \ sin \ theta \ cos \ theta + I_ {z} \ psi’ (\ sin \ theta) \ omega _ {z}}
или
∑MИксзнак равноψ′грехθ(яzωz-яψ′потому чтоθ){\ displaystyle \ sum M_ {x} = \ psi ‘\ sin \ theta (I_ {z} \ omega _ {z} -I \ psi’ \ cos \ theta)}
Гироскопическая прецессия вызвана крутящим моментом. Описывается как скорость изменения углового момента и угловой скорости, создаваемая одним и тем же приложенным крутящим моментом. Это физическое явление приводит к кажущимся невозможным динамическим явлениям. Например, волчок . Этот гироскопический процесс используется во многих аэрокосмических условиях, таких как самолеты и вертолеты, чтобы помочь им в желаемой ориентации.
Как работает гироскоп в телефоне?
Итак, гироскоп в смартфоне на базе ОС Андроид, а также в Айфоне — это прибор, позволяющий за счёт отслеживания центра масс определить перемещение телефона в пространстве. Расчёты основываются на двух параметрах: изменении угла наклона и скорости этого изменения; для пользователя же получить конечную информацию проще, чем сделать удачный снимок в Snapchat.
Датчики-гироскопы применяются в телефонах для:
- Управления действиями устройства путём встряхивания. Таким способом владелец смартфона может вызывать самые разнообразные опции — от простых (вроде включения экрана) до сложных (например, активации VPN-подключения).
- Работы в отдельных программах. К ним относятся как всевозможные «рулетки», «альтиметры» и даже «компасы», не относящиеся к самым полезным приложениям для Андроида, так и приложения медицинского или спортивного назначения — в частности, высокоточные шагомеры.
- Игр. Современные игровые процессы на телефонах не требуют от пользователя постоянно нажимать на тачскрин; если в смартфоне установлен и исправно работает гироскоп, достаточно наклонять прибор вправо, влево, вверх, вниз и в промежуточных направлениях — и объект на экране будет следовать перемещениям устройства.
- Технологий дополненной реальности. Любителю VR-очков без гироскопа в телефоне на базе ОС Андроид не обойтись — а с ним процесс перемещения в виртуальном пространстве мало чем отличается от действий в реальном мире.
Гироскоп в телефоне — что это за датчик?
Здравствуйте. Практически любой смартфон, выпущенный после 2010 года, оснащается разными полезными сенсорами. Сегодня хочу рассказать про гироскоп в телефоне. Что это за датчик, для чего нужен, и как включить?
Дополнительные возможности гаджета
Ранее я рассказывал о датчиках Холла, приближения. Помимо них девайс может иметь акселерометр, температурный сенсор, магнитный и т.д. Все эти микросистемы позволяют существенно расширить функционал устройств, чтобы их можно было использовать в качестве строительного уровня, компаса, термометра, измерителя расстояний до объектов.
Стоит отметить, что многие путают понятие «G-sensor» и «гиродатчик», или же считаю, что это одно и то же. Несмотря на похожий принцип действия, всё же, это совершено разные вещи.
Гироскоп является сложным приспособлением, состоящим из нескольких обручей, закрепленных на подставке. А внутри них располагается подвижный диск, реагирующий на изменение вектора гравитационной силы.
На самом деле, в компактных гаджетах применяется чуть другой механизм, габариты которого не превышают десяти миллиметров, а высота – около 3 мм.
Для чего нужен гироскоп в смартфоне?
Этот датчик позволяет определять пространственное положение телефона, относительно 3-х плоскостей (вспоминаем школьный курс геометрии – оси X, Y и Z). А вот акселерометр предназначен для измерения направления ускорения, что полезно для автоматического поворота изображения на экране.
Гиродатчик улавливает даже самые незначительные движения в любом направлении – наклоны устройства, его повороты. Но заем это нужно? К слову, впервые этот сенсор начали использовать в Айфонах, владельцы которых сразу же ощутили преимущества. Самый простой пример – это возможность принять входящий звонок («взять трубку»), просто встряхнув смартфон. Также, можно с легкостью листать картинки в галерее, переворачивать страницы в процессе чтения книг, переключаться с одного трека да другой в музыкальном проигрывателе.
Но самым важным аспектом использования гироскопа является игровая индустрия. То есть, некоторые игры позволяют управлять персонажем с помощью поворотов корпуса. Особенно это актуально для гоночных симуляторов, где смартфон превращается в руль, а если его наклонять вперед/назад, то можно таким образом увеличивать скорость/тормозить.
Существует огромное количество интересных игр, которые датчик гироскоп превращает в настоящие шедевры, увлекающие не на один час. Я не буду перечислять их в этом посте, думаю, Гугл поможет Вам найти интересные варианты.
Как узнать, есть ли на телефоне гироскоп?
В случае со смартфонами iPhone можно запросто ответить на этот вопрос. У всех моделей версии 4 и выше этот датчик присутствует. А вот для устройств на базе Андроид ситуация чуть запутаннее, ведь производителей намного больше. Проверить можно двумя способами:
- Ознакомившись с детальными характеристиками на официальном сайте (или в комплектной документации);
- Установить любое приложение, которое тестирует возможности девайса. Лучшими утилитами являются Aida64 и AnTuTu. Но лично мне больше нравиться софт Sensor Kinetics, который специализируется на проверке работоспособности всех датчиков.
Другие примеры
Вертолетов
Несущий винт вертолета действует как гироскоп. На его движение влияет принцип гироскопической прецессии, согласно которому сила, приложенная к вращающемуся объекту, будет иметь максимальную реакцию примерно на 90 градусов позже. Реакция может отличаться от 90 градусов, когда действуют другие более сильные силы. Чтобы изменить направление, вертолеты должны регулировать угол тангажа и угол атаки.
Гироскоп X
Прототип автомобиля, созданный Алексом Тремулисом и Томасом Саммерсом в 1967 году. Автомобиль использует гироскопическую прецессию для движения на двух колесах. Узел, состоящий из маховика, установленного в карданном корпусе под капотом транспортного средства, действовал как большой гироскоп. Маховик вращался гидравлическими насосами, создавая гироскопический эффект на транспортном средстве. Прецессионный плунжер был ответственен за вращение гироскопа, чтобы изменить направление прецессионной силы, чтобы противодействовать любым силам, вызывающим дисбаланс транспортного средства. Единственный в своем роде прототип сейчас находится в Lane Motor Museum в Нэшвилле, штат Теннесси.
Гироскоп
Изобретение устройства приписывается Иоанну Бонненбергеру, как первому человеку, описавшему механический гироскоп
Но, еще задолго до него, люди обращали внимание на поведение обычного волчка (юлы) — вращаясь, он всегда сохраняет одно положение, вне зависимости от действия сторонних сил. То есть, единовременный наклон плоскости, на которой находится крутящийся маховик не оказывает на его положение никакого влияния
В основе работы механического гироскопа заложен тот же принцип. Ротор, закреплен в корпусе на две подвижные рамы, позволяющие изменять его положение в пространстве по всем осям ординат. Вращаясь, он будет сохранять свой изначальный наклон, вне зависимости от угла смещения основы, на которой закреплена конструкция. Обусловлен этот фактор действием кориолисовой силы.
Чем выше оборот маховика и его вес, тем более устойчив гироскоп к внешним факторам изменения положения. С другой стороны, тем больше его размер. Современные устройства настоящего типа миниатюрны и представляют собой относительно небольшую микросхему с гранями менее сантиметра длинной. Наклон в таких приборах выявляется уже не положением маховика в подвижной раме, а местонахождением миниатюрного вибрирующего грузика по трем осям. Описанная система более надежна, чем ее классический вариант. Кроме того, результирующий чувствительный прибор очень мал. Впервые, для рынка мобильных устройств, гироскоп в составе МЭМС микросхемы стал доступен в смартфоне Apple iPhone 4s.
Популярные производители
На рынке представлены кистевые гироскопические тренажеры разных производителей. Даже Xiaomi сегодня предлагает приобрести недорогие и стильные эспандеры. Torneo — еще один бренд, выпускающий гироскопические тренажеры. Высокое качество, абсолютная безопасность и наличие дополнительных функций — отличительные особенности изделий этой компании. Среди всех тренажеров внимания заслуживает модель Torneo A-201B. Она предназначена для тренировки кистей рук, развития силы и выносливости мышц предплечий. Изделие совершает 8000 оборотов в минуту, изготовлено из пластика и металла, отличается более чем доступной стоимостью.
Большой популярностью пользуется тренажер от Gyroscope Ball. Широкий выбор, невысокая стоимость — важные достоинства для многих потребителей. Изделие светится, снабжено шнурком для закрутки, весит всего 0,32 кг, диаметр — 5 см.
Не менее популярны у потребителей тренажеры от NSD Power, к примеру, POWERBALL 250HZ AUTOSTART. Изделие подходит для развлечений, тренировок, снабжено счетчиком со встроенным генератором. Модель надежно защищена от поломок, так как имеется система защиты ротера. Стоит знать, что кистевые тренажеры Powerball имеют пожизненную гарантию.
Большой ассортимент гироскопических тренажеров для кисти рук позволяет выбрать именно ту модель, с которой всегда будет комфортно и приятно заниматься. У всех таких изделий одинаковый принцип работы. Отличия заключаются лишь в наличии дополнительных опций. Можно выбрать модель с подсветкой. Само свечение происходит только во время вращения. Энергия вырабатывается движением ротора, поэтому никаких элементов питания не требуется. Есть 3 варианта подсветки:
- красный;
- синий;
- зеленый.
Гироскопический эспандер может иметь встроенный счетчик скорости. Это позволит контролировать нагрузку. Есть мощные эспандеры, которые оснащены сбалансированным ротором, достигающим скорости до 150000 оборотов в секунду. Соответственно, они способны дать максимальную нагрузку во время занятий.
Сегодня гироскопические тренажеры — это отличный способ поддержать здоровье своих суставов и тонус мышц. Если же придерживаться систематических тренировок, можно сделать руки мощными, сильными и защитить их от травм в будущем. Гироскопический эспандер пригодится пожилым людям, детям, мужчинам, он идеален для женщин.
NSD PowerXiaomiTorneoGyroscope Ball
Как его лучше применять?
Мы выяснили вопрос, что представляет гироскоп смартфона. Сейчас постараемся рассмотреть случаи, в когда он более полезен. Если исходить из статистики, смартфон, где есть гироскоп, часто применяют любители игр. С его применением играть становится более удобно. Данный прибор делает игру более трехмерной, интерактивной и захватывающей.
До появления этого прибора, чтобы поменять положение героя игры, необходимо было проводить пальчиками по дисплею и тапать по определённым областям. В данный момент, нужно лишь повернуть телефон в пространстве, и объект примет то положение, которое вам нужно. Из-за смены поворота телефона, меняется и разворот нужного объекта. Выходит, что-то вроде виртуальной реальности. В играх его используют для более меткого прицела. Кроме этого, гироскоп применяется в разнообразных симуляторах.
Также, как я уже упоминал, гироскоп применяют в строительстве или просто производстве, где нужно что-то точно рассчитать или измерить. К примеру, слесарь имеет возможность рассчитать точное положение любой вещи, элементарно прислонив к ней гаджет. В строительстве таким путём можно отследить уровень стен, узнать, имеют ли они наклон. Данные о наклоне появляются прямо на дисплее телефона, и они довольно точны.
Устройство гироскопа
Прибор гироскоп был изобретен еще в 19 веке. Его работа заключается во вращении твердых тел с высокой скоростью вокруг оси. Самым простым и наглядным примером работы агрегата является простая игрушка юла. Когда мы раскручиваем ее, она вращается вокруг оси до тех пока на нее не начинают воздействовать внешние силы.
Гироскоп в свою очередь не подвержен такому воздействию и сохраняет устойчивость благодаря гораздо большей силе вращения, чем у юлы. Таким образом, вы можете поворачивать аппарат как угодно, но его ось останется неизменно вертикальной.
Самый первый гироскоп был механическим, однако дальше, с развитием науки он стал лазерным и оптическим. В электромеханике сегодня такие приборы используются в виде микроэлектромеханических датчиков. Именно таким образом он умещается в телефон, сложную навигационную систему кораблей, самолетов и вертолетов.
Таким образом, в современном мире люди живут, что называется на высоких скоростях. Однако для упрощения и увеличения качества жизни в бытовой обиход входят все больше приборов, которые ранее использовались только для высоких технологий. Одним из таких примеров, является гироскоп в телефоне. Что это за устройство, давно знают капитаны морских судов и подводных лодок, пилоты и космонавты. В современном гаджете такое устройство появилось относительно недавно, но уже прочно закрепилось среди важных и полезных функций.
Видео о принципе работы приборов для ориентации в пространстве
В данном ролике Роман Лодин расскажет, с помощью чего гироскопу и акселерометру удается определить свое местоположение и чем отличаются эти два прибора:
С некоторых пор выяснилось, что гироскоп является очень важным датчиком. И весьма печально, что об его отсутствии производители смартфонов скромно умалчивают на своих презентациях. К счастью, узнать о наличии или отсутствии гироскопа можно как до покупки устройства, так и после. Как это сделать — рассказано в сегодняшней статье.
Но сначала давайте разберемся с тем, чем именно является гироскоп
Также мы постараемся выяснить, настолько ли важной деталью он считается. И лишь после этого мы расскажем вам о том, как проверить его наличие. В смартфон невозможно установить классический гироскоп, так как он имеет слишком крупные размеры
Поэтому вместо него используется специальный датчик, построенный на основе микроэлектромеханической системы. Его ширина варьируется от 5 до 10 мм, а высота не превышает 5 мм. Однако и такие габариты кажутся некоторым производителям смартфонов чересчур большими, в связи с чем частенько они отказываются от установки гироскопа
В смартфон невозможно установить классический гироскоп, так как он имеет слишком крупные размеры. Поэтому вместо него используется специальный датчик, построенный на основе микроэлектромеханической системы. Его ширина варьируется от 5 до 10 мм, а высота не превышает 5 мм. Однако и такие габариты кажутся некоторым производителям смартфонов чересчур большими, в связи с чем частенько они отказываются от установки гироскопа.
Области применения гироскопического датчика
Гироскопические датчики широко распространены и применяются как в быту, так и в промышленных и военных областях. В быту, например, гироскопы стабилизируют поведение радиоуправляемых моделей самолетов и вертолетов. Навигация и управление транспортными средствами также использует датчики гироскопы. В легковых автомобилях датчики активируют подушки безопасности при опрокидывании.
модели на радиоуправлении
Системы навигации и системы реагирования на чрезвычайные ситуации используют гироскопические датчики для повышения надежности работы оборудования. Роботы, роботизированные платформы в военной области используют датчики гироскопы в системах управления и наведения. Подводные лодки, самолеты, автономные подводные аппараты и многое другое не могут эффективно работать без применения гироскопических датчиков.
Практически на всех смартфонах также установлен датчик гироскопа. Он часто используется в мобильных играх, функциях автоповорота изображения и многих других. Можно привести еще множество примеров использования датчика гироскопа. Но в нашем случае мы изучаем очень простой датчик, который позволяет понять основные принципы работы гироскопов.
Эволюция технологий
Silicon Sensing традиционно применяет для своих гироскопов кольцевые чувствительные элементы вибрационного типа. Первоначально это были сравнительно крупные и массивные цилиндрические керамические роторы с металлизацией на внешней поверхности — поколение VSG1, 1985 год. Тем не менее для своей эпохи микромеханическая конструкция была довольно прогрессивной. В 1995 году на смену керамике пришло металлическое кольцо поколения VSG2.
Настоящий прорыв случился после того, как в 1998-м появился первый достаточно стабильный чувствительный элемент индукционного типа, выполненный по технологии МЭМС, — VSG3. Диаметр кольца — 6 мм, толщина кремниевой структуры — 100 мкм, ширина каждого подвеса Z-образной ножки — 60 мкм, на подвесе умещается три токоведущие дорожки (рис. 2).
Рис. 2. Внешний вид чувствительного элемента поколения VSG3
У поколения VSG3 оказался значительный потенциал для модернизации. Несмотря на то, что с 2001 года на базе этой технологии выпущено более 20 млн высокостабильных гироскопов семейства CRS с чувствительными головками SGH01 и SGH02, новейшие модели, такие как SGH03, используют ту же базовую технологию, но обеспечивают в несколько раз более высокую стабильность и устойчивость к температурным воздействиям. Минимальный размер такого гироскопа в плане — 22×22 мм, герметичный металлический корпус, в котором кроме чувствительного элемента содержится контур возбуждения и формирования выходного аналогового сигнала, позволяет применять прибор в условиях различных внешних воздействий в расширенном диапазоне температур (рис. 3).
Рис. 3. Гироскоп семейств CRS, СRH, SiRRS:
а) конструкция;
б) блок-схема
В 2006 году потребители получили гироскопы очередного поколения — VSG4, на этот раз c вибрирующим кольцом емкостного типа. Элемент теперь помещался в 36-выводном металлокерамическом корпусе, предназначенном для автоматизированного поверхностного монтажа. Так, наиболее известный гироскоп данного семейства CRG20 (рис. 4) занимал уже в 20 раз меньший объем в приборном отсеке по сравнению с самыми компактными гироскопами CRS.
Рис. 4. Внешний вид гироскопа CRG20 без крышек
Повысилась вибрационная стойкость, расширился диапазон измеряемых угловых скоростей, благодаря встроенному специализированному микроконтроллеру (рис. 5а) и формирователю шины у пользователя появилась возможность получать не только аналоговый, но цифровой сигнал SPI.
Рис. 5. Гироскоп семейства CRG20:
а) конструкция;
б) блок-схема
Новейшее поколение VSG5 представлено в 2010 году. Пьезокерамический чувствительный элемент диаметром 3 мм и схему управления и формирования сигнала удалось уместить в более компактном металлокерамическом корпусе, в очередной раз увеличилась вибрационная и ударная стойкость, расширилась полоса пропускания, уменьшились собственные шумы, появилась возможность измерять угловые скорости до 1200-2700°/с. Существенным новшеством стало наличие в семействе PinPoint CRM (рис. 6) и Orion CMS нескольких типов корпусов с различным положением чувствительного элемента — с поворотом на 90° или 30°, что позволило потребителю легко формировать прямо на печатной плате многокомпонентные сборки без применения дополнительных адаптеров
Немаловажное преимущество новых моделей — снижение в несколько раз цены гироскопа по сравнению с предыдущим поколением. К настоящему времени потребителям отгружено около 1 млн штук гироскопов поколения VSG5
Рис. 6. Конструкция гироскопа семейства CRM
На рис. 7 приведены сравнительные размеры чувствительных элементов поколений VSG1-VSG5 и гироскопов на их основе.
Рис. 7. Эволюция гироскопов Silicon Sensing