In order to fulfill the basic functions of our service, the user hereby agrees to allow Xiaomi to collect, process and use personal information which shall include but not be limited to written threads, pictures, comments, replies in the Mi Community, and relevant data types listed in Xiaomi's Private Policy. By selecting "Agree", you agree to Xiaomi's Private Policy and Content Policy .
Agree

Технології

[Обговорення] Що таке гіроскоп в смартфоні і як він працює!?

2018-02-27 05:13:00
766 5

Сьогодні всі смартфони обладнані як мінімум одним датчиком, а частіше всього декількома. Самими розповсюдженими стали датчики приближення, освітлення та руху. Більшість смартфонов оснащені акселерометром, реагуючим на пересування пристрою в двох або максимум в трьох площинах. Для повноцінної взаємодії з гарнитурою віртуальної реальності потрібен гіроскоп, який визначає рухи в будь-якому напрямку.

Гіроскоп в смартфоні - це мікроелектромеханічний перетворювач кутових швидкостей у електричний сигнал. Іншими словами, цей датчик розраховує зміну кута нахилу по відношенню до осі при повороті пристрою.

Гіроскоп відноситься до мікроелектромеханічних систем (МЕМС), які поєднують в собі механічну та електронну частину. Подібні чіпи мають розміри порядку пари міліметрів або навіть і меньше.


Як працює гіроскоп

Звичайний гіроскоп складається з інерційного предмета, який швидко обертається навколо своєї осі. Тим самим він зберігає свій напрямок, а зміщення контрольованого об'єкта вимірюється по зміні положення підвісів. У смартфони такий дзига явно не поміститися, замість нього використовується МЕМС.


Перетворення механічного руху в електричний сигнал

У найпростішому одновісному гіроскопі є дві рухливі маси, що рухаються в протилежних напрямках (на зображенні зображені синім кольором). Як тільки прикладається зовнішня кутова швидкість, на масу діє сила Коріоліса, яка спрямована перпендикулярно їх руху (відзначена оранжевим кольором).

Що таке гіроскоп в смартфоні і як він працює

Під дією сили Коріоліса відбувається зміщення мас на величину пропорційну прикладаної швидкості. Зміна положення мас змінює відстань між рухливими електродами (роторами) і нерухомими (статорами), що призводить до зміни ємності конденсатора і відповідно напруги на його обкладках, а це вже електричний сигнал. Ось такі множинні сигнали і розпізнаються гіроскопом MEMS, визначаючи напрям і швидкість руху.


Визначення орієнтації смартфона

Мікроконтролер отримує відомості про напругу і перетворює їх в кутову швидкість в даний момент. Величину кутової швидкості можна визначати із заданою точністю, наприклад до 0,001 градусів в секунду. Щоб визначити наскільки градусів навколо осі повернули пристрій, необхідно миттєву швидкість помножити на час між двома показниками датчика. Якщо використовувати трьохосевий гіроскоп, то отримаємо дані про повороти щодо всіх трьох осей, тобто таким чином визначити орієнтацію смартфона в просторі.


Тут варто зазначити, що для отримання значень кутів, необхідно інтегрувати початкові рівняння, в які входять кутові швидкості. При кожному інтегруванні збільшується похибка. Якщо обчислювати положення тільки за допомогою гіроскопа, то з часом розраховувані значення стануть некоректними.


Тому в смартфонах для точного визначення орієнтації в просторі необхідні дані ще і акселерометра. Цей датчик вимірює лінійне прискорення, але не реагує на повороти. Обидва датчика здатні повністю описати всі види руху. Основна перевага гіроскопа над акселерометром в тому, що він реагує на рух в будь-якому напрямку.


Навіщо потрібен гіроскоп в смартфоні

Підвищена увага цьому датчику виявляється останні пару років, коли активно почали розвиватися ігри та програми віртуальної реальності. Для взаємодії користувача з віртуальною реальністю програмі необхідно точно визначити положення людини в просторі. Зараз навіть в самих бюджетних смартфонах встановлений акселерометр, але його свідчення супроводжуються шумами, і датчик не реагує на повороти і рух в горизонтальній площині. Отже, для повного занурення у віртуальну реальність в смартфоні обов'язково повинен бути гіроскоп і акселерометр.


джерело:https://mobcompany.info


2018-02-27 05:13:00
Favorites2 RateRate

Master Bunny

Galaxy68 | from Redmi Note 4

#1

Потихоньку и я понимаю, что из себя представляют датчики,спс.
2018-02-27 06:35:54

Pro Bunny

Andrey Jura | from Redmi 3S

#2

Спасибо! Полезно, для тех кто ещё не знает.
2018-02-27 11:29:19

Master Bunny

NOTE4xBOMB | from Redmi Note 4

#3

я теж в перше бачу його роботу!
2018-02-27 13:12:27
пипец он такой маленький. его и вчасы всунуть можна. класс
2018-03-01 05:54:00

Master Bunny

Hopkins Author | from Redmi Note 4

#5

KuZZZmi4
пипец он такой маленький. его и вчасы всунуть можна. кл ...

Можно))))))
2018-03-01 05:54:29
Всему свое время, и время всякой вещи под небом!
please sign in to reply.
Sign In Sign Up

Hopkins

Master Bunny

  • Followers

    208

  • Threads

    316

  • Replies

    1305

  • Points

    8743

3 Days Check-In
7 Days Check-In
21 Days Check-In
40 Days Check-In
70 Days Check-In
100 Days Check-In
Місія здійсненна
7 років MIUI
10 000 Мі-Фанів
Вбивця смартфонів
Halloween
World Records
Хитрий Санта
З Новим роком!
100 Коментарів
1000 Коментарів
100 Тем
250 Тем
Пригадай все
MIUI
Антивірус MIUI
Краща тема тижня Січень
One headphone
25 000 Мі-Фанів
Краща тема Січня
Краща тема тижня Лютий
Вечірній Lewis
6S проти Mi A1
Краща тема Лютого
Краща тема тижня Березень
8 березня
Telegram
Are you OK?
Color Your Planet
Краща тема Березня
З Великоднем!
Краща тема тижня Квітень
Redmi Note 5
Краща тема тижня Травень
50К
Краща тема Травня
Краща тема тижня Червень
Настоящий Mi фан
Мі Дослідники
Mi A2 Lite
Mi A2
#2КращеНіж1
Golden Mi Bunny
Throwback With Mi 2018

Read moreGet new
Copyright©2010-2020 Xiaomi.com, All Rights Reserved
Content Policy
Quick Reply To Top Return to the list