ربما تساءلت وانت تلعب لعبة سيارات كيف يتم تغيير اتجاه السيارة عن طريق تحريك الهاتف يمينا ويسارا أو للأعلى أو أسفل ذلك يتم عن طريق حساس يسمى الجيروسكوب، وسنتناول مبدأ عمل هذا الحساس وتطبيقاته المختلفة.
يحتوي الجهاز على قرص دوار مركب على القاعدة بحيث يمكنه التحرك بحرية في أكثر من اتجاه بحيث يتم الحفاظ على الاتجاه بغض النظر عن الحركة في القاعدة، حيث يمكن اعتبار الجيرسكوب بمثابة قرص دوار ضخم يتم تثبيته على الحلقات الداعمة المعروفة باسم (gimbals)، حيث، القرص الدوار المركزي معزول عن عزم الدوران الخارجي بمساعدة الحمالات غير الاحتكاكية الموجودة في المحاور، حيث يتم تحديد محور الدوران بواسطة محور عجلة الدوران، حيث يتمتع الدوار باستقرار استثنائي عند السرعات العالية حيث يحافظ على محور الدوران عالي السرعة في قرص الدوار المركزي. يتمتع الجزء المتحرك بثلاث درجات من حرية الدوران على الثلاث المحاور الحركية.
الجيرسكوب الميكانيكي
يعتمد مبدأ عمل الجيرسكوب الميكانيكي على الحفاظ على الزخم الزاوي، حيث يعد أحد أكثر الجيرسكوبات شيوعًا، يعتمد الجيرسكوب الميكانيكي على حمالات للقرص الدوار، حيث يتم استبدال هذه الجيروسكوبات بأشكال حديثة من الجيروسكوبات لأنها تسبب ضوضاءً، ويستخدمها المهندسين في تطبيقات في الملاحة الجوية وتوجيه الصواريخ.
الجيرسكوبات البصرية
تعتمد هذه الجيروسكوبات على محمل الكرة أو العجلة الدوارة، كما أنها لا تستند إلى الحفاظ على الزخم الزاوي مثل الجيروسكوبات الميكانيكية، حيث تستخدم الجيروسكوبات البصرية ملفين من الألياف البصرية يتم تثبيتها في اتجاهات مختلفة، نظرًا لعدم وجود حركة في الجيروسكوبات الضوئية، فإنها تعتبر متينة وتوجد تطبيقات في المركبات الفضائية والصواريخ الحديثة.
تطبيقات الجيرسكوب
تجد الجيروسكوبات موجود في تطبيقات بوصلات القوارب والمركبات الفضائية والطائرات، حيث يتم تحديد اتجاه الطائرة عن طريق استخدام الجيرسكوب، ويوجد أيضا في المركبات الفضائية، حيث يتم التنقل في الفضاء الى الاتجاه المطلوب بمساعدة الجيروسكوب، ويتم استخدام مركز الدوان للجيرسكوب كنقطة اتجاه، ويتم تثبيت القوارب الكبيرة والأقمار الصناعية بمساعدة الجيروسكوبات الضخمة، وتستخدم الجيروسكوبات للحفاظ على الاتجاه في التعدين النفقي، وتستخدم الجيروسكوبات مع مقاييس التسارع في تصميم الهواتف الذكية التي توفر استشعارًا ممتازًا للحركة.
