জাইরোস্কোপ নিয়ন্ত্রণ। এটি কিভাবে কাজ করে: জাইরোস্কোপ

অনেক আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্যএবং সেন্সরগুলি স্মার্টফোন এবং অন্যান্য মোবাইল ডিভাইসগুলির সাথে সজ্জিত। নেতৃস্থানীয় মডিউলগুলির মধ্যে একটি হল একটি গাইরো সেন্সর বা জাইরোস্কোপ। মাইক্রোইলেক্ট্রোমেকানিকাল সিস্টেমের ভিত্তিতে তৈরি ডিভাইসটিতে একটি বিচিত্র নতুনত্ব, কার্যকারিতা উন্নত করার ক্ষেত্রে একটি বড় লাফ দিয়েছে এবং ব্যবহারকারীদের মধ্যে দারুণ সহানুভূতি অর্জন করেছে। "জাইরোস্কোপ" শব্দের উৎপত্তির একটি দীর্ঘ ইতিহাস রয়েছে। এটি "বৃত্ত" এবং "আমি দেখছি" শব্দগুচ্ছের জন্য দাঁড়ায়।

প্রাচীন গ্রীক উক্তির প্রতিষ্ঠাতা ছিলেন ফরাসি পদার্থবিদ লিওন ফুকো। 19 শতকে, তিনি পৃথিবীর প্রতিদিনের ঘূর্ণন অধ্যয়ন করছিলেন, এবং এই শব্দটি নতুন ডিভাইসের জন্য উপযুক্ত ছিল। গাইরো সেন্সরগুলি এয়ারলাইন্স, শিপিং এবং মহাকাশচারী দ্বারা ব্যবহৃত হয়। অ্যাপল কোম্পানি, আধুনিক নির্মাতা মোবাইল ফোন গুলো, এই কার্যকারিতাটিকে একটি ভিত্তি হিসাবে গ্রহণ করে এবং এটিকে iPhone 4 এ প্রয়োগ করে। নীচের ভিডিওটি চালু থাকা সত্ত্বেও ইংরেজী ভাষা, স্টিভ জবসের একটি প্রযুক্তি প্রদর্শন অনুবাদ ছাড়াই বোধগম্য।

এখন, ইনকামিং কলের উত্তর দিতে বা পৃষ্ঠাগুলি স্ক্রোল করতে ই-বুক, শুধু আপনার ফোন ঝাঁকান. ডিভাইসের জন্য ধন্যবাদ, ফটো এবং অন্যান্য ছবিগুলি দ্রুত দেখা হয় এবং সঙ্গীত পরিবর্তিত হয়। CoveFlow নামক iPone স্মার্টফোনে একটি নতুন অ্যাপ্লিকেশন আপনাকে একটি ক্যালকুলেটর ব্যবহার করতে দেয়৷ ভাগ, গুণ, যোগ এবং বিয়োগের মতো ফাংশনগুলি এখন সহজেই সঞ্চালিত হয়। যখন ফোনটি 90° ঘোরানো হয় এই ফাংশনঅনেক জটিল গাণিতিক ক্রিয়াকলাপের সাথে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ব্যাপক কার্যকারিতায় সুইচ করে।

সহজ ফাংশনগুলির পাশাপাশি, বিকাশকারীরা ডিভাইসে আরও জটিলগুলি চালু করেছে। সফটওয়্যার. উদাহরণস্বরূপ, কিছুতে অপারেটিং সিস্টেমফোন কাঁপানোর মাধ্যমে, ব্লুটুথের জন্য একটি আপডেট চালু করা হয় বা প্রবণতা কোণ এবং স্তর পরিমাপের জন্য একটি নির্দিষ্ট প্রোগ্রাম চালু করা হয়। জাইরোস্কোপটি চলাচলের গতিকে পুরোপুরি বিবেচনা করে এবং অপরিচিত ভূখণ্ডে একজন ব্যক্তির অবস্থান নির্ধারণ করে।

প্রযুক্তিগত দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি জাইরোস্কোপ একটি বরং জটিল ডিভাইস। এটি বিকাশ করার সময়, আমরা একটি অ্যাক্সিলোমিটারের অপারেশনের নীতিটিকে ভিত্তি হিসাবে নিয়েছিলাম, যা একটি স্প্রিং এবং ভিতরে একটি ওজন সহ একটি ফ্লাস্ক। স্প্রিং এর একপাশে একটি ওজন সংযুক্ত করা হয়, এবং স্প্রিং এর অন্য পাশ একটি ড্যাম্পারের সাথে স্থির করা হয় যাতে কম্পন কম হয়। যখন পরিমাপের যন্ত্রটি ঝাঁকুনি দেওয়া হয় (ত্বরণ করা হয়), সংযুক্ত ভর বসন্তকে নড়াচড়া করে এবং টান দেয়।

এই ধরনের ওঠানামা তথ্য আকারে প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে. আপনি যদি এই ধরনের তিনটি অ্যাক্সিলোমিটারকে লম্বভাবে স্থাপন করেন, তাহলে আপনি মহাকাশে একটি বস্তুর অবস্থান সম্পর্কে ধারণা পেতে পারেন। যেহেতু টেকনিক্যালি এই ধরনের ভারী স্থাপন করা সম্ভব পরিমাপ যন্ত্রএকটি স্মার্টফোনে অসম্ভব, অপারেটিং নীতিটি একই রেখে দেওয়া হয়েছিল, তবে লোডটি একটি জড় ভর দিয়ে প্রতিস্থাপিত হয়েছিল, যা একটি খুব ছোট চিপে অবস্থিত। ত্বরণ করার সময়, জড় ভরের অবস্থান পরিবর্তিত হয় এবং এইভাবে স্পেসে স্মার্টফোনের অবস্থান গণনা করা হয়।

জিপিএস নেভিগেশনের সাহায্যে, ডিসপ্লেতে একটি মানচিত্র প্রদর্শিত হয় যা শরীরের যেকোনো ঘূর্ণনের জন্য বস্তুর একই দিক রেকর্ড করে। অন্য কথায়, আপনি যদি একটি নদীর মুখোমুখি হন তবে এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে মানচিত্রে প্রদর্শিত হবে। যখন জলের শরীরের দিকে 180 ডিগ্রি বাঁকানো হয়, তখন মনিটরে অবিলম্বে অনুরূপ পরিবর্তন ঘটে। এই ফাংশনটি ব্যবহার করে এলাকাটি নেভিগেট করা সহজ করে তোলে। এটি জড়িত ব্যক্তিদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ সক্রিয় প্রজাতিবিনোদন

গতিবিধির সঠিক ট্র্যাকিংয়ের জন্য ধন্যবাদ, স্মার্টফোন নিয়ন্ত্রণ আরও সুবিধাজনক এবং সুরেলা হয়ে ওঠে। অপেশাদাররা প্রায়ই অ্যান্ড্রয়েডে জাইরোস্কোপ ব্যবহার করে কমপিউটার খেলা- গেমার ডিভাইসে একটি অনন্য ডিভাইস অবিলম্বে বাস্তবে ছবি পরিণত. রেসিং গেম, সিমুলেটর, শুটিং গেম এবং পোকেমন গো বিশেষভাবে প্রশংসনীয় হয়ে ওঠে।

শুধু আপনার স্মার্টফোনের অবস্থান এবং ঘূর্ণনের গতি পরিবর্তন করুন এবং একটি ভার্চুয়াল গাড়ি চালানো আপনার কাছে বাস্তব বলে মনে হবে। ডিসপ্লেতে থাকা নায়করা সঠিকভাবে মেশিনগানকে নির্দেশ করবে, কামানের দিকে লক্ষ্য রাখবে, স্টিয়ারিং হুইলটি ঘুরিয়ে দেবে, হেলিকপ্টারটিকে বাতাসে তুলবে এবং শত্রুকে হত্যা করবে। পকেট দানবরা ভার্চুয়াল ঘাসে ঝাঁপিয়ে পড়বে না, তবে অন্তর্নির্মিত ক্যামেরার দৃশ্যমান অঞ্চলে বাস্তব জগতে ঘুরে বেড়াবে।

অবশ্যই, এটি অন্তর্নিহিত ইতিবাচক বৈশিষ্ট্যগুলির সম্পূর্ণ তালিকা নয় অ্যান্ড্রয়েড স্মার্টফোনএবং আইফোন। আনন্দদায়ক এবং সুবিধাজনক মুহূর্তগুলির তালিকা অন্তহীন। যাইহোক, সমস্ত ব্যবহারকারী সর্বজনীন গুণাবলীর প্রশংসা করেন না। কেউ কেউ নতুন স্মার্টফোনে জাইরোস্কোপ পরিত্যাগ করতে বেছে নিয়েছে, অন্যরা কেবল এটি বন্ধ করে দিয়েছে। এবং এই জন্য একটি ব্যাখ্যা আছে.
অনেক সুবিধার মধ্যে, সূক্ষ্ম অসুবিধা আছে।

1. অসুবিধাগুলির মধ্যে একটি হল পৃথক অ্যাপ্লিকেশনগুলির ইনস্টলেশন যা স্থানের অবস্থানে পরিবর্তনের জন্য সামান্য বিলম্বের সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়। এটি একটি নিছক তুচ্ছ বলে মনে হচ্ছে, তবে এই সেন্সরের উপস্থিতি স্মার্টফোন ব্যবহারকারীদের জন্য নির্দিষ্ট অসুবিধার কারণ হয়। শুয়ে শুয়ে ই-বুক পড়ার সময় অসুবিধাগুলো বিশেষভাবে লক্ষণীয়। পাঠক তার অবস্থান পরিবর্তন করে, একই সময়ে, ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত একটি গাইরো সেন্সর পৃষ্ঠার অবস্থান পরিবর্তন করে। আমাদের জরুরীভাবে এর অভিযোজন পুনর্বিন্যাস করতে হবে।
2. স্মার্টফোন নির্মাতারা তাদের উপস্থাপনায় বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই একটি গুরুত্বপূর্ণ সেন্সরের উপস্থিতি সম্পর্কে নীরব থাকে। একটি নতুন মডেল কেনার সময়, একটি জাইরোস্কোপের উপস্থিতি সনাক্ত করা যেতে পারে প্রযুক্তিগত বিবরণসেন্সর তালিকায় গ্যাজেট। অন্যান্য উপায় আছে, উদাহরণস্বরূপ, YouTube ক্লায়েন্ট ইনস্টল করা, যা আপনাকে দ্রুত কার্যকারিতা ইনস্টল করতে দেয়। AnTuTu বেঞ্চমার্ক অ্যাপ ব্যবহার করে, সেন্সর সেন্স বিল্ট-ইন গাইরো সেন্সর বা এর অভাবও নির্ধারণ করে।

একটি স্মার্টফোনের আধুনিক উপাদান একটি চলমান ভিত্তিতে কাজ করে। এটি একটি স্বাধীন সেন্সর যার ক্রমাঙ্কনের প্রয়োজন হয় না। এটি চালু বা বন্ধ করার প্রয়োজন নেই। অটোমেশন আপনার জন্য এই কাজ করবে। ডিভাইসটি অনুপস্থিত থাকলে, আপনি খেলতে পারবেন না ভার্চুয়াল বাস্তবতা. আপনি শুধু কিনতে হবে নতুন ফোনঅন্তর্নির্মিত ফাংশন সহ।

আজকাল, সমস্ত স্মার্টফোন কমপক্ষে একটি সেন্সর দিয়ে সজ্জিত, এবং প্রায়শই বেশ কয়েকটি। সবচেয়ে সাধারণ সেন্সর হল প্রক্সিমিটি, লাইটিং এবং মোশন সেন্সর। বেশিরভাগ স্মার্টফোনে একটি অ্যাক্সিলোমিটার থাকে যা দুই বা সর্বোচ্চ তিনটি প্লেনে ডিভাইসের গতিবিধির প্রতিক্রিয়া জানায়। একটি ভার্চুয়াল রিয়েলিটি হেডসেটের সাথে সম্পূর্ণভাবে ইন্টারঅ্যাক্ট করার জন্য, আপনার একটি জাইরোস্কোপ প্রয়োজন যা যেকোনো দিকের গতিবিধি সনাক্ত করে।

একটি স্মার্টফোনের জাইরোস্কোপ হল কৌণিক বেগের একটি মাইক্রোইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল রূপান্তরকারী একটি বৈদ্যুতিক সংকেতে। অন্য কথায়, এই সেন্সরটি যখন ডিভাইসটি ঘোরানো হয় তখন অক্ষের সাপেক্ষে প্রবণতার কোণের পরিবর্তন গণনা করে।

একটি জাইরোস্কোপ মাইক্রোইলেক্ট্রোমেকানিকাল সিস্টেম (MEMS) এর অন্তর্গত, যা যান্ত্রিক এবং ইলেকট্রনিক অংশগুলিকে একত্রিত করে। এই ধরনের চিপগুলি কয়েক মিলিমিটার বা তার চেয়ে কম আকারের হয়।

একটি প্রচলিত জাইরোস্কোপ একটি জড় বস্তু নিয়ে গঠিত যা দ্রুত তার অক্ষের চারপাশে ঘোরে। এইভাবে, এটি তার দিক বজায় রাখে এবং নিয়ন্ত্রিত বস্তুর স্থানচ্যুতি সাসপেনশনের অবস্থান পরিবর্তন করে পরিমাপ করা হয়। এই জাতীয় শীর্ষটি স্পষ্টতই স্মার্টফোনে ফিট হবে না এর পরিবর্তে MEMS ব্যবহার করা হয়।

যান্ত্রিক গতিকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করা

সবচেয়ে সহজ একক-অক্ষ জাইরোস্কোপে দুটি চলমান ভর রয়েছে যা বিপরীত দিকে চলে (ছবিতে নীল রঙে দেখানো হয়েছে)। যত তাড়াতাড়ি একটি বাহ্যিক কৌণিক বেগ প্রয়োগ করা হয়, ভর একটি কোরিওলিস বলের অধীন হয়, যা তাদের গতির (কমলা রঙে চিহ্নিত) লম্বভাবে নির্দেশিত হয়।

কোরিওলিস বলের প্রভাবে, ভরগুলি প্রয়োগ করা গতির সমানুপাতিক পরিমাণে স্থানান্তরিত হয়। গণের অবস্থান পরিবর্তন করা চলমান ইলেক্ট্রোড (রোটার) এবং স্থির ইলেক্ট্রোডের (স্টেটর) মধ্যে দূরত্ব পরিবর্তন করে, যা ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স এবং তদনুসারে, এর প্লেটের ভোল্টেজের পরিবর্তনের দিকে নিয়ে যায় এবং এটি একটি বৈদ্যুতিক সংকেত। . এটি এই একাধিক সংকেত যা এমইএমএস জাইরোস্কোপ দ্বারা স্বীকৃত, গতির দিক এবং গতি নির্ধারণ করে।

স্মার্টফোনের অভিযোজন গণনা করা হচ্ছে

মাইক্রোকন্ট্রোলার ভোল্টেজের তথ্য গ্রহণ করে এবং মুহূর্তে এটি কৌণিক বেগে রূপান্তরিত করে। কৌণিক বেগের মাত্রা একটি প্রদত্ত নির্ভুলতার সাথে নির্ধারণ করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, প্রতি সেকেন্ডে 0.001 ডিগ্রি পর্যন্ত। ডিভাইসটি অক্ষের চারপাশে কত ডিগ্রী ঘোরানো হয়েছে তা নির্ধারণ করতে, দুটি সেন্সর রিডিংয়ের মধ্যে সময়ের সাথে তাত্ক্ষণিক গতিকে গুণ করতে হবে। যদি আমরা একটি তিন-অক্ষের জাইরোস্কোপ ব্যবহার করি, আমরা তিনটি অক্ষের সাপেক্ষে ঘূর্ণনের ডেটা পাব, অর্থাৎ, এইভাবে আমরা মহাকাশে স্মার্টফোনের অভিযোজন নির্ধারণ করতে পারি।

এখানে এটি লক্ষণীয় যে কোণের মানগুলি পেতে, মূল সমীকরণগুলিকে একীভূত করা প্রয়োজন, যার মধ্যে কৌণিক বেগ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। প্রতিটি একীকরণের সাথে ত্রুটি বৃদ্ধি পায়। আপনি যদি শুধুমাত্র একটি জাইরোস্কোপ ব্যবহার করে অবস্থান গণনা করেন, তবে সময়ের সাথে সাথে গণনা করা মানগুলি ভুল হয়ে যাবে।

অতএব, স্মার্টফোনে, মহাকাশে অভিযোজন সঠিকভাবে নির্ধারণ করতে, অ্যাক্সিলোমিটার ডেটাও প্রয়োজন। এই সেন্সর রৈখিক ত্বরণ পরিমাপ করে কিন্তু কোণায় সাড়া দেয় না। উভয় সেন্সর সব ধরনের গতি সম্পূর্ণরূপে বর্ণনা করতে সক্ষম। একটি অ্যাক্সিলোমিটারের উপরে একটি জাইরোস্কোপের প্রধান সুবিধা হল যে এটি যেকোনো দিকে চলাচলে সাড়া দেয়।

কেন আপনি একটি স্মার্টফোনে একটি gyroscope প্রয়োজন?

এই সেন্সরটি গত কয়েক বছরে বর্ধিত মনোযোগ পেয়েছে, যখন গেম এবং ভার্চুয়াল রিয়েলিটি অ্যাপ্লিকেশনগুলি সক্রিয়ভাবে বিকাশ করতে শুরু করেছে। ভার্চুয়াল বাস্তবতার সাথে ব্যবহারকারীর ইন্টারঅ্যাকশনের জন্য, প্রোগ্রামটিকে স্থানটিতে ব্যক্তির অবস্থান সঠিকভাবে নির্ধারণ করতে হবে। এখন এমনকি সবচেয়ে মধ্যে বাজেট স্মার্টফোনএকটি অ্যাক্সিলোমিটার ইনস্টল করা আছে, তবে এর রিডিং শব্দের সাথে থাকে এবং সেন্সরটি অনুভূমিক সমতলে বাঁক এবং নড়াচড়ায় সাড়া দেয় না। অতএব, ভার্চুয়াল বাস্তবতায় সম্পূর্ণ নিমজ্জিত হওয়ার জন্য, একটি স্মার্টফোনে অবশ্যই একটি জাইরোস্কোপ এবং একটি অ্যাক্সিলোমিটার থাকতে হবে।

আপনার স্মার্টফোনে জাইরোস্কোপ আছে কিনা তা কীভাবে খুঁজে পাবেন

সাধারণত, একটি স্মার্টফোনের বৈশিষ্ট্যগুলি নির্দেশ করে যে এটিতে কী কী সেন্সর রয়েছে। আপনি যদি তথ্যের সত্যতা নিয়ে সন্দেহ করেন তবে তারা সাহায্য করবে বিশেষ প্রোগ্রাম. উদাহরণস্বরূপ, অ্যান্ড্রয়েডের জন্য সেন্সর বক্স সমস্ত অন্তর্নির্মিত সেন্সর সম্পর্কে তথ্য দেখায়। জাইরোস্কোপকে জাইরোস্কোপ হিসাবে মনোনীত করা হয়। আমরা এই নিবন্ধে বর্ণিত অন্যান্য পদ্ধতি আছে.

এছাড়াও আপনি পছন্দ করবেন:

কেন একটি স্মার্টফোন গরম হয়: 7 জনপ্রিয় কারণ

GYROSCOPE (গ্রীক থেকে γ?ρος - বৃত্ত, বৃত্ত এবং σκοπ?ω - পর্যবেক্ষণ করার জন্য), একটি যন্ত্র যা দ্রুত চক্রাকার (ঘূর্ণন বা দোলনামূলক) নড়াচড়া করে এবং তাই জড়স্থানে ঘূর্ণনের প্রতি সংবেদনশীল। "জাইরোস্কোপ" শব্দটি 1852 সালে জে.বি.এল. ফুকো তার উদ্ভাবিত যন্ত্রের জন্য প্রস্তাব করেছিলেন, এটি তার অক্ষের চারপাশে পৃথিবীর ঘূর্ণন প্রদর্শনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। দীর্ঘকাল ধরে, "জাইরোস্কোপ" শব্দটি একটি দ্রুত ঘূর্ণায়মান প্রতিসম অনমনীয় দেহকে বোঝাতে ব্যবহৃত হয়েছিল। আধুনিক প্রযুক্তিতে, একটি জাইরোস্কোপ হল সমস্ত ধরণের জাইরোস্কোপিক ডিভাইস বা যন্ত্রের প্রধান উপাদান, যা বিমান, জাহাজ, টর্পেডো, ক্ষেপণাস্ত্র, মহাকাশযান, মোবাইল রোবট, নেভিগেশনের উদ্দেশ্যে স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় (কোর্স, টার্ন, দিগন্ত) , মূল নির্দেশক), চলমান বস্তুর কৌণিক অভিযোজন পরিমাপের জন্য এবং অন্যান্য অনেক ক্ষেত্রে (উদাহরণস্বরূপ, অ্যাডিট শ্যাফ্টগুলি অতিক্রম করার সময়, পাতাল রেল নির্মাণের সময়, কূপ খনন করার সময়)।

ক্লাসিক জাইরোস্কোপ।নিউটনিয়ান মেকানিক্সের নিয়ম অনুসারে, মহাকাশে দ্রুত ঘূর্ণায়মান প্রতিসম কঠিন বস্তুর অক্ষের ঘূর্ণনের গতি তার নিজস্ব কৌণিক বেগের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক এবং তাই, জাইরোস্কোপিক অক্ষ এত ধীরে ঘোরে যে একটি নির্দিষ্ট সময়ের ব্যবধানে এটি ঘোরে। মহাকাশে একটি ধ্রুবক দিক নির্দেশক হিসাবে ব্যবহার করা হবে।

সবচেয়ে সহজ জাইরোস্কোপ হল একটি শীর্ষ, যার বিপরীতমুখী আচরণ ঘূর্ণন অক্ষের দিক পরিবর্তন করার প্রতিরোধের মধ্যে রয়েছে। একটি বাহ্যিক বলের প্রভাবে, উপরের অক্ষটি বল ভেক্টরের লম্ব দিকে চলতে শুরু করে। এই বৈশিষ্ট্যের জন্য ধন্যবাদ যে ঘূর্ণায়মান শীর্ষটি পড়ে না এবং এর অক্ষটি উল্লম্বের চারপাশে একটি শঙ্কু বর্ণনা করে। এই আন্দোলনকে জাইরোস্কোপ প্রিসেশন বলা হয়। যদি একটি জোড়া বল (P, P'), P' = -P, একটি দ্রুত ঘূর্ণায়মান মুক্ত জাইরোস্কোপের অক্ষে প্রয়োগ করা হয়, একটি মুহূর্ত M = Ph, যেখানে h হল জোড়া বাহিনীর বাহু (চিত্র। 1), তারপরে (প্রত্যাশিত বিপরীতে) জাইরোস্কোপ অতিরিক্তভাবে ঘূর্ণন শুরু করবে x-অক্ষের চারপাশে নয়, জোড় বাহিনীর সমতলে লম্ব, কিন্তু y-অক্ষের চারপাশে, এই সমতলে থাকা এবং z-এর সাথে লম্ব। জাইরোস্কোপের ঘূর্ণনের অক্ষ। যদি কোনো সময়ে একজোড়া শক্তির ক্রিয়া বন্ধ হয়ে যায়, তাহলে অগ্রসরতা একই সাথে বন্ধ হয়ে যাবে, অর্থাৎ জাইরোস্কোপের অগ্রগতি জড়তা-মুক্ত। যাতে জাইরোস্কোপের অক্ষটি মহাকাশে অবাধে ঘুরতে পারে, জাইরোস্কোপটি সাধারণত জিম্বাল (চিত্র 2) এর রিংগুলিতে স্থির থাকে, যা নলাকার কব্জা দ্বারা সিরিজে সংযুক্ত শক্ত দেহের (ফ্রেম, রিং) একটি সিস্টেম। সাধারণত, প্রযুক্তিগত ত্রুটির অনুপস্থিতিতে, জিম্বাল ফ্রেমের অক্ষগুলি এক বিন্দুতে ছেদ করে - সাসপেনশনের কেন্দ্র। এই ধরনের সাসপেনশনে স্থির ঘূর্ণনের একটি প্রতিসম বডি (রটার) এর স্বাধীনতার তিন ডিগ্রি থাকে এবং এটি সাসপেনশনের কেন্দ্রের চারপাশে যেকোনো ঘূর্ণন করতে পারে। একটি জাইরোস্কোপ যার ভর কেন্দ্র সাসপেনশনের কেন্দ্রের সাথে মিলে যায় তাকে সুষম, অস্থির বা মুক্ত বলে। ধ্রুপদী জাইরোস্কোপের গতির আইন অধ্যয়ন করা কঠোর শরীরের গতিবিদ্যার একটি সমস্যা।

একটি যান্ত্রিক জাইরোস্কোপের রটারের প্রধান পরিমাণগত বৈশিষ্ট্য হল এর নিজস্ব গতিময় মুহূর্তের ভেক্টর, যাকে কৌণিক ভরবেগ বা কৌণিক ভরবেগও বলা হয়,

যেখানে আমি তার নিজস্ব ঘূর্ণনের অক্ষের সাপেক্ষে জাইরোস্কোপ রটারের জড়তার মুহূর্ত, Ω হল প্রতিসাম্যের অক্ষের সাপেক্ষে জাইরোস্কোপের নিজস্ব ঘূর্ণনের কৌণিক বেগ।

বাহ্যিক শক্তির মুহুর্তের প্রভাবে জাইরোস্কোপের নিজস্ব কৌণিক ভরবেগের ভেক্টরের ধীর গতি, যাকে জাইরোস্কোপের অগ্রগতি বলা হয়, সমীকরণ দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে

ω x Η = Μ, (2)

যেখানে ω হল অগ্রগামীর কৌণিক বেগের ভেক্টর, H হল জাইরোস্কোপের নিজস্ব কৌণিক ভরবেগের ভেক্টর, M হল জাইরোস্কোপের অর্থোগোনালের H-তে প্রয়োগ করা বাহ্যিক শক্তির টর্ক ভেক্টরের উপাদান।

রটার থেকে রটারের নিজস্ব ঘূর্ণনের অক্ষের বিয়ারিংগুলিতে রটার থেকে প্রয়োগ করা শক্তির মুহূর্ত, যা ঘটে যখন অক্ষের দিক পরিবর্তন হয় এবং সমীকরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়

М g = -М = Η x ω, (3)

যাকে জাইরোস্কোপিক মোমেন্ট বলে।

ধীর গতির গতিবিধি ছাড়াও, জাইরোস্কোপ অক্ষ ছোট প্রশস্ততা সহ দ্রুত দোলন সম্পাদন করতে পারে এবং উচ্চ তরঙ্গ- তথাকথিত পুষ্টি। একটি জড়তা-মুক্ত সাসপেনশনে একটি গতিশীল প্রতিসম রটার সহ একটি বিনামূল্যে জাইরোস্কোপের জন্য, নিউটেশনাল দোলনের ফ্রিকোয়েন্সি সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়

যেখানে A হল তার নিজস্ব ঘূর্ণনের অক্ষের অর্থোগোনাল অক্ষের সাপেক্ষে রটারের জড়তার মুহূর্ত এবং রটারের ভরের কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে যাওয়া। ঘর্ষণ শক্তির উপস্থিতিতে, পুষ্টিকর কম্পনগুলি সাধারণত বেশ দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।

জাইরোস্কোপের ত্রুটিটি তার অক্ষ তার আসল অবস্থান থেকে দূরে সরে যাওয়ার গতি দ্বারা পরিমাপ করা হয়। সমীকরণ (2) অনুসারে, ড্রিফটের পরিমাণ, যাকে ড্রিফটও বলা হয়, জাইরোস্কোপ সাসপেনশনের কেন্দ্রের সাপেক্ষে বল M এর মুহুর্তের সমানুপাতিক:

ω х = М/Н (4)

ক্ষতি ω х সাধারণত প্রতি ঘন্টা আর্কের ডিগ্রীতে পরিমাপ করা হয়। সূত্র (4) থেকে এটি অনুসরণ করে যে একটি মুক্ত জাইরোস্কোপ আদর্শভাবে কেবল তখনই কাজ করে যখন বাহ্যিক মুহূর্ত M 0 এর সমান হয়। এই ক্ষেত্রে, অগ্রগতির কৌণিক বেগ শূন্য হয়ে যায় এবং এর নিজস্ব ঘূর্ণনের অক্ষটি ধ্রুব অভিমুখের সাথে হুবহু মিলে যায়। জড় স্থান।

যাইহোক, অনুশীলনে, জাইরোস্কোপ রটার স্থগিত করার জন্য ব্যবহৃত যে কোনও উপায় অজানা মাত্রা এবং দিকনির্দেশের অবাঞ্ছিত বাহ্যিক মুহুর্তগুলির কারণ হয়। সূত্র (4) একটি যান্ত্রিক জাইরোস্কোপের নির্ভুলতা বাড়ানোর উপায়গুলি নির্ধারণ করে: M-এর "ক্ষতিকারক" মুহূর্ত হ্রাস করা এবং গতিগত মুহূর্ত N বৃদ্ধি করা প্রয়োজন। একটি জাইরোস্কোপের কৌণিক বেগ নির্বাচন করার সময়, এটি বিবেচনা করা প্রয়োজন ঘূর্ণন শক্তির সময় উদ্ভূত কেন্দ্রাতিগ শক্তির কারণে রটার উপাদানের শক্তি সীমার সাথে যুক্ত প্রধান সীমাবদ্ধতার একটি হিসাব করুন যখন রটার তথাকথিত অনুমোদনযোগ্য কৌণিক বেগের উপরে ত্বরান্বিত হয়, তখন এর ধ্বংসের প্রক্রিয়া শুরু হয়।

সেরা আধুনিক জাইরোস্কোপগুলিতে প্রায় 10 -4 -10 -5 °/ঘন্টার এলোমেলো ড্রিফ্ট রয়েছে। জাইরোস্কোপ অক্ষ, 10 -5 °/ঘণ্টার একটি ত্রুটি সহ, 4 হাজার বছরে 360 ° সম্পূর্ণ ঘূর্ণন করে! 10 -5 °/ঘণ্টার ত্রুটির সাথে জাইরোস্কোপের ভারসাম্যের নির্ভুলতা একটি মাইক্রোমিটারের এক দশ-হাজার ভাগের বেশি হওয়া উচিত (10 -10 মিটার), অর্থাৎ, সাসপেনশনের কেন্দ্র থেকে ভরের রটার কেন্দ্রের স্থানচ্যুতি হওয়া উচিত হাইড্রোজেন পরমাণুর ব্যাসের ক্রম অনুসারে একটি মান অতিক্রম করবেন না।

জাইরোস্কোপিক ডিভাইসগুলিকে শক্তি এবং পরিমাপের মধ্যে ভাগ করা যায়। পাওয়ার ডিভাইসগাইরোস্কোপিক ডিভাইসটি যে বেসটিতে ইনস্টল করা হয়েছে তাতে প্রয়োগের মুহূর্ত তৈরি করতে পরিবেশন করুন; পরিমাপগুলি বেসের গতিবিধির পরামিতিগুলি নির্ধারণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে (মাপা পরামিতিগুলি বেসের ঘূর্ণনের কোণ, কৌণিক বেগ ভেক্টরের অনুমান ইত্যাদি হতে পারে)।

প্রথমবার একটি সুষম জাইরোস্কোপের ব্যবহারিক প্রয়োগ পাওয়া যায় 1898 সালে একটি টর্পেডোর গতিপথকে স্থিতিশীল করার জন্য একটি যন্ত্রে, যা অস্ট্রিয়ান প্রকৌশলী এল. অউব্রি দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল। বিভিন্ন সংস্করণের অনুরূপ ডিভাইসগুলি 1920-এর দশকে বিমানে শিরোনাম নির্দেশ করতে (দিক-নির্দেশ gyroscope, gyro-কম্পাস) এবং পরে রকেটের গতিবিধি নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহার করা শুরু হয়। চিত্র 3 একটি বিমানের শিরোনাম নির্দেশক (গাইরো-হাফ-কম্পাস) এ তিন ডিগ্রি স্বাধীনতা সহ একটি জাইরোস্কোপ ব্যবহারের একটি উদাহরণ দেখায়। বল বিয়ারিং-এ রটারের ঘূর্ণন রিমের খাঁজকাটা পৃষ্ঠে নির্দেশিত সংকুচিত বাতাসের একটি প্রবাহ দ্বারা তৈরি এবং সমর্থিত হয়। বাইরের ফ্রেমের সাথে সংযুক্ত আজিমুথ স্কেল ব্যবহার করে, আপনি ডিভাইসের বেসের সমতলের সমান্তরাল রটারের নিজস্ব ঘূর্ণনের অক্ষ সেট করে প্রয়োজনীয় আজিমুথ মান লিখতে পারেন। বিয়ারিংগুলিতে ঘর্ষণটি নগণ্য, তাই রটারের ঘূর্ণনের অক্ষটি মহাকাশে একটি প্রদত্ত অবস্থান বজায় রাখে। বেসের সাথে সংযুক্ত তীরটি ব্যবহার করে, আপনি আজিমুথ স্কেলে বিমানের ঘূর্ণন নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন।

গাইরো দিগন্ত, বা কৃত্রিম দিগন্ত, যা পাইলটকে তার বিমানকে একটি অনুভূমিক অবস্থানে বজায় রাখতে দেয় যখন প্রাকৃতিক দিগন্ত দৃশ্যমান হয় না, এটি একটি ঘূর্ণনের উল্লম্ব অক্ষের সাথে একটি জাইরোস্কোপের ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয় যা বিমানটি যখন তার গতিপথ বজায় রাখে। কাত অটোপাইলটরা আবর্তনের অনুভূমিক এবং উল্লম্ব অক্ষ সহ দুটি জাইরোস্কোপ ব্যবহার করে; প্রথমটি প্লেনের শিরোনাম বজায় রাখতে এবং উল্লম্ব রুডারগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করে, দ্বিতীয়টি - বজায় রাখার জন্য আনুভূমিক অবস্থানবিমান এবং অনুভূমিক rudders নিয়ন্ত্রণ.

একটি জাইরোস্কোপ ব্যবহার করে, অটোনোমাস ইনর্শিয়াল নেভিগেশন সিস্টেম (আইএনএস) তৈরি করা হয়েছে, কোন বাহ্যিক তথ্য ব্যবহার না করেই একটি চলমান বস্তুর (জাহাজ, বিমান, মহাকাশযান, ইত্যাদি) স্থানাঙ্ক, গতি এবং অভিযোজন নির্ধারণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। জাইরোস্কোপ ছাড়াও, আইএনএস-এ একটি বস্তুর ত্বরণ (ওভারলোড) পরিমাপ করার জন্য ডিজাইন করা অ্যাক্সিলোমিটার রয়েছে, সেইসাথে একটি কম্পিউটার যা সময়ের সাথে সাথে অ্যাক্সিলোমিটারের আউটপুট সংকেতগুলিকে একীভূত করে এবং জাইরোস্কোপ রিডিংগুলিকে বিবেচনায় নিয়ে নেভিগেশন তথ্য প্রদান করে। একবিংশ শতাব্দীর শুরুতে, এমন নির্ভুল ANN তৈরি করা হয়েছে যে অনেক সমস্যা সমাধানের জন্য নির্ভুলতার আরও বৃদ্ধির আর প্রয়োজন নেই।

সাম্প্রতিক দশকগুলিতে জাইরোস্কোপিক প্রযুক্তির বিকাশ জাইরোস্কোপিক ডিভাইসগুলির প্রয়োগের অপ্রচলিত ক্ষেত্রগুলির অনুসন্ধানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে - খনিজ অনুসন্ধান, ভূমিকম্পের পূর্বাভাস, রেলওয়ে ট্র্যাক এবং তেল পাইপলাইনের স্থানাঙ্কের অতি-নির্ভুল পরিমাপ, চিকিৎসা সরঞ্জাম এবং আরও অনেক কিছু।

অ-শাস্ত্রীয় ধরনের জাইরোস্কোপ।জাইরোস্কোপিক ডিভাইসগুলির নির্ভুলতা এবং অপারেশনাল বৈশিষ্ট্যগুলির উচ্চ চাহিদাগুলি কেবল একটি ঘূর্ণায়মান রটার সহ ক্লাসিক জাইরোস্কোপের আরও উন্নতির দিকে পরিচালিত করে না, তবে কৌণিক নির্দেশ এবং পরিমাপের জন্য সংবেদনশীল সেন্সর তৈরির সমস্যা সমাধানের জন্য মৌলিকভাবে নতুন ধারণাগুলির সন্ধানের দিকেও পরিচালিত করে। মহাকাশে একটি বস্তুর গতিবিধি। কোয়ান্টাম ইলেকট্রনিক্স, পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা এবং সঠিক বিজ্ঞানের অন্যান্য ক্ষেত্রগুলির সাফল্য দ্বারা এটি সহজতর হয়েছিল।

একটি বায়ু-সমর্থিত জাইরোস্কোপ একটি "গ্যাস কুশন" (গ্যাস-ডাইনামিক সাপোর্ট) দিয়ে ঐতিহ্যগত গিম্বালে ব্যবহৃত বল বিয়ারিং প্রতিস্থাপন করে। এটি অপারেশন চলাকালীন সমর্থন উপাদানের পরিধান সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করে এবং প্রায় অনির্দিষ্টকালের জন্য ডিভাইসের পরিষেবা জীবন বৃদ্ধি করা সম্ভব করে তোলে। গ্যাস সমর্থনের অসুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে মোটামুটি বড় শক্তির ক্ষতি এবং হঠাৎ ব্যর্থতার সম্ভাবনা যদি রটারটি দুর্ঘটনাক্রমে সমর্থন পৃষ্ঠের সংস্পর্শে আসে।

একটি ফ্লোট জাইরোস্কোপ হল একটি ঘূর্ণমান জাইরোস্কোপ যাতে, সাসপেনশন বিয়ারিংগুলি আনলোড করার জন্য, সমস্ত চলমান উপাদানগুলিকে উচ্চ ঘনত্বের একটি তরলে ওজন করা হয় যাতে কেসিং সহ রটারের ওজন হাইড্রোস্ট্যাটিক শক্তি দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ হয়। এর জন্য ধন্যবাদ, সাসপেনশন অক্ষগুলিতে শুকনো ঘর্ষণ মাত্রার অনেকগুলি আদেশ দ্বারা হ্রাস করা হয় এবং ডিভাইসের শক এবং কম্পন প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। সিল করা আবরণ, যা জিম্বালের অভ্যন্তরীণ ফ্রেম হিসাবে কাজ করে, তাকে ফ্লোট বলা হয়। ভাসার অভ্যন্তরে জাইরোস্কোপ রোটর প্রতি মিনিটে প্রায় 30-60 হাজার বিপ্লবের গতিতে অ্যারোডাইনামিক বিয়ারিংগুলিতে একটি বায়ু কুশনে ঘোরে। ডিভাইসের নির্ভুলতা বাড়ানোর জন্য, একটি তাপ স্থিতিশীলতা সিস্টেম ব্যবহার করা প্রয়োজন। উচ্চ সান্দ্র তরল ঘর্ষণ সহ একটি ফ্লোট জাইরোস্কোপকে একীভূত জাইরোস্কোপও বলা হয়।

একটি গতিশীলভাবে টিউনেবল জাইরোস্কোপ (ডিটিজি) একটি ইলাস্টিক রটার সাসপেনশন সহ জাইরোস্কোপগুলির শ্রেণির অন্তর্গত, যেখানে কাঠামোগত উপাদানগুলির স্থিতিস্থাপক সম্মতির কারণে নিজস্ব ঘূর্ণনের অক্ষের কৌণিক আন্দোলনের স্বাধীনতা নিশ্চিত করা হয় (উদাহরণস্বরূপ, টর্শন বার) . ডিএনজিতে, ক্লাসিক জাইরোস্কোপের বিপরীতে, তথাকথিত অভ্যন্তরীণ কার্ডান সাসপেনশন ব্যবহার করা হয় (চিত্র 4), একটি অভ্যন্তরীণ রিং 2 দ্বারা গঠিত, যা বৈদ্যুতিক মোটরের শ্যাফ্টের সাথে টর্শন বার 4 দ্বারা ভিতর থেকে সংযুক্ত থাকে। 5, এবং বাইরে থেকে টর্শন বার 3 দ্বারা রটার 1. সাসপেনশনের ঘর্ষণমূলক মুহূর্তটি কেবল ইলাস্টিক টর্শন বারগুলির উপাদানের অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণের ফলে উদ্ভাসিত হয়। ডিএনজিতে, সাসপেনশন ফ্রেমের জড়তার মুহূর্ত এবং রটারের ঘূর্ণনের কৌণিক গতির নির্বাচনের কারণে, রটারে প্রয়োগ করা সাসপেনশনের স্থিতিস্থাপক মুহূর্তগুলি ক্ষতিপূরণ দেওয়া হয়। DNG এর সুবিধার মধ্যে রয়েছে তাদের ক্ষুদ্র আকার, ক্লাসিক জিম্বাল সাসপেনশনে উপস্থিত নির্দিষ্ট ঘর্ষণ মুহুর্ত সহ বিয়ারিংয়ের অনুপস্থিতি, পড়ার উচ্চ স্থিতিশীলতা এবং তুলনামূলকভাবে কম খরচ।

ভাত। 4. অভ্যন্তরীণ জিম্বাল সাসপেনশন সহ গতিশীলভাবে সামঞ্জস্যযোগ্য জাইরোস্কোপ: 1 - রটার; 2 - ভিতরের রিং; 3 এবং 4 - টর্শন বার; 5 - বৈদ্যুতিক মোটর।

একটি রিং লেজার জাইরোস্কোপ (RLG), যাকে একটি কোয়ান্টাম জাইরোস্কোপও বলা হয়, একটি রিং রেজোনেটর সহ একটি লেজারের ভিত্তিতে তৈরি করা হয়, যেখানে প্রতি-প্রচারকারী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ একই সাথে একটি বন্ধ অপটিক্যাল সার্কিট বরাবর প্রচার করে। KLG এর সুবিধার মধ্যে রয়েছে ঘূর্ণায়মান রটারের অনুপস্থিতি, ঘর্ষণ শক্তির সংস্পর্শে থাকা বিয়ারিং এবং উচ্চ নির্ভুলতা।

একটি ফাইবার-অপটিক জাইরোস্কোপ (এফওজি) হল একটি ফাইবার-অপ্টিক ইন্টারফেরোমিটার যেখানে প্রতিকূল প্রচারকারী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ প্রচার করে। FOG হল বেসের ঘূর্ণনের কৌণিক বেগের একটি এনালগ রূপান্তরকারী যার উপর এটি একটি আউটপুট বৈদ্যুতিক সংকেতে ইনস্টল করা হয়।

একটি সলিড-স্টেট ওয়েভ জাইরোস্কোপ (SWG) একটি কঠিন স্থিতিস্থাপক তরঙ্গের জড় বৈশিষ্ট্য ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে। একটি ইলাস্টিক তরঙ্গ তার কনফিগারেশন পরিবর্তন না করে একটি অবিচ্ছিন্ন মাধ্যমে প্রচার করতে পারে। যদি একটি অক্ষ-প্রতিসম অনুরণনযন্ত্রে স্থিতিস্থাপক কম্পনের স্থায়ী তরঙ্গ উত্তেজিত হয়, তবে অনুরণকটি যে বেসটিতে ইনস্টল করা আছে তার ঘূর্ণনের ফলে দাঁড়ানো তরঙ্গটি একটি ছোট কিন্তু পরিচিত কোণের মাধ্যমে ঘোরে। সামগ্রিকভাবে তরঙ্গের সংশ্লিষ্ট গতিবিধিকে অগ্রসরতা বলা হয়। একটি স্থায়ী তরঙ্গের অগ্রসরতার হার অনুরণকের প্রতিসাম্যের অক্ষের উপর ভিত্তিটির ঘূর্ণনের কৌণিক বেগের অভিক্ষেপের সমানুপাতিক। VTG এর সুবিধার মধ্যে রয়েছে: উচ্চ নির্ভুলতা/মূল্য অনুপাত; ভারী ওভারলোড সহ্য করার ক্ষমতা, কমপ্যাক্টনেস এবং কম ওজন, কম শক্তির তীব্রতা, স্বল্প প্রস্তুতির সময়, পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার উপর দুর্বল নির্ভরতা।

একটি কম্পন জাইরোস্কোপ (ভিজি) তার পায়ের কম্পনের সমতল বজায় রাখার জন্য একটি টিউনিং ফর্কের সম্পত্তির উপর ভিত্তি করে। টিউনিং ফর্কের প্রতিসাম্যের অক্ষের চারপাশে ঘূর্ণায়মান একটি প্ল্যাটফর্মে মাউন্ট করা একটি দোদুল্যমান টিউনিং ফর্কের পায়ে, একটি পর্যায়ক্রমিক মুহূর্ত দেখা দেয়, যার ফ্রিকোয়েন্সি পায়ের কম্পনের কম্পাঙ্কের সমান এবং প্রশস্ততা সমানুপাতিক। প্ল্যাটফর্মের ঘূর্ণনের কৌণিক বেগের দিকে। অতএব, টিউনিং ফর্ক পায়ের বাঁকানো কোণের প্রশস্ততা পরিমাপ করে, কেউ প্ল্যাটফর্মের কৌণিক বেগ বিচার করতে পারে। ভিজির অসুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে পায়ের দোলনের প্রশস্ততার উচ্চ-নির্ভুল পরিমাপের অসুবিধার কারণে পড়ার অস্থিরতা, সেইসাথে তারা কম্পনের পরিস্থিতিতে কাজ করে না, যা প্রায় সবসময় ডিভাইসগুলির ইনস্টলেশন সাইটগুলির সাথে থাকে। চলমান বস্তুর উপর। একটি টিউনিং ফর্ক জাইরোস্কোপের ধারণাটি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব বা বিশেষভাবে বাঁকা টিউব এবং এর মতো তরল বা গ্যাসের কম্পন ব্যবহার করে নতুন ধরণের জাইরোস্কোপের অনুসন্ধানের পুরো লাইনকে উদ্দীপিত করেছিল।

মাইক্রোমেকানিক্যাল জাইরোস্কোপ (এমএমজি) কম-নির্ভুল জাইরোস্কোপগুলিকে বোঝায় (10 -1 °/ঘণ্টার নীচে)। চলমান বস্তু এবং ন্যাভিগেশন নিয়ন্ত্রণের সমস্যার জন্য এই এলাকাটিকে ঐতিহ্যগতভাবে অপ্রতিরোধ্য বলে মনে করা হয়েছে। কিন্তু 20 শতকের শেষের দিকে, MMG-এর বিকাশ আধুনিক সিলিকন প্রযুক্তির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত জাইরোস্কোপিক প্রযুক্তির সবচেয়ে নিবিড়ভাবে উন্নত ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি হয়ে ওঠে। একটি এমএমজি হল এক ধরনের ইলেকট্রনিক চিপ যার একটি কোয়ার্টজ সাবস্ট্রেট রয়েছে যার ক্ষেত্রফল বেশ কয়েক বর্গ মিলিমিটার, যার উপরে একটি ফ্ল্যাট ভাইব্রেটর যেমন একটি টিউনিং ফর্ক ফোটোলিথোগ্রাফি ব্যবহার করে প্রয়োগ করা হয়। আধুনিক এমএমজি-এর নির্ভুলতা কম এবং 10 1 -10 2 °/ঘণ্টা পর্যন্ত পৌঁছায়, কিন্তু মাইক্রোমেকানিক্যাল সেন্সিং উপাদানগুলির অত্যন্ত কম খরচ নির্ধারক গুরুত্ব বহন করে। ভাল-উন্নত ব্যবহার করার জন্য ধন্যবাদ আধুনিক প্রযুক্তিমাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের ব্যাপক উত্পাদন সম্পূর্ণ নতুন এলাকায় এমএমজি ব্যবহারের সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে: গাড়ি এবং দূরবীন, টেলিস্কোপ এবং ভিডিও ক্যামেরা, ইঁদুর এবং জয়স্টিক ব্যক্তিগত কম্পিউটার, মোবাইল রোবোটিক ডিভাইস এবং এমনকি বাচ্চাদের খেলনা।

অ-যোগাযোগ জাইরোস্কোপ অতি-উচ্চ নির্ভুলতা জাইরোস্কোপিক ডিভাইসগুলিকে বোঝায় (10 -6 -5·10 -4 °/ঘন্টা)। 20 শতকের মাঝামাঝি সময়ে যোগাযোগহীন গিম্বলগুলির সাথে একটি জাইরোস্কোপের বিকাশ শুরু হয়েছিল। নন-কন্টাক্ট গিম্বলে, লেভিটেশনের অবস্থা অনুধাবন করা হয়, অর্থাৎ, এমন একটি অবস্থা যেখানে গাইরোস্কোপ রোটর আশেপাশের দেহের সাথে কোনো যান্ত্রিক যোগাযোগ ছাড়াই জিম্বালের বলক্ষেত্রে "ভাসতে থাকে"। যোগাযোগহীন জাইরোস্কোপগুলির মধ্যে, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক, চৌম্বকীয় এবং ক্রায়োজেনিক রটার সাসপেনশন সহ জাইরোস্কোপগুলিকে আলাদা করা হয়। একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক জাইরোস্কোপে, একটি পরিবাহী বেরিলিয়াম গোলাকার রটারকে ইলেক্ট্রোডের একটি সিস্টেম দ্বারা তৈরি একটি নিয়ন্ত্রিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের একটি খালি গহ্বরে স্থগিত করা হয়। একটি ক্রায়োজেনিক জাইরোস্কোপে, একটি সুপারকন্ডাক্টিং নাইওবিয়াম গোলাকার রটার একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থগিত করা হয়; জাইরোস্কোপের কাজের পরিমাণ অতি-নিম্ন তাপমাত্রায় শীতল করা হয়, যাতে রটার একটি সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় চলে যায়। রটারের একটি চৌম্বকীয় অনুরণন সাসপেনশন সহ একটি জাইরোস্কোপ হল রটারের একটি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক সাসপেনশন সহ একটি জাইরোস্কোপের একটি অ্যানালগ, যেখানে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় এবং বেরিলিয়াম রটারটি একটি ফেরাইট দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। অ-যোগাযোগ সাসপেনশন সহ আধুনিক জাইরোস্কোপগুলি অত্যন্ত জটিল ডিভাইস যা সর্বশেষ প্রযুক্তিগত অগ্রগতিগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে।

উপরে তালিকাভুক্ত জাইরোস্কোপের প্রকারগুলি ছাড়াও, বহিরাগত ধরণের জাইরোস্কোপের উপর কাজ করা হয়েছে এবং করা হচ্ছে, যেমন আয়ন জাইরোস্কোপ, নিউক্লিয়ার জাইরোস্কোপ ইত্যাদি।

জাইরোস্কোপ তত্ত্বে গাণিতিক সমস্যা।জাইরোস্কোপ তত্ত্বের গাণিতিক ভিত্তি স্থাপন করেছিলেন এল. অয়লার 1765 সালে তার রচনা "থিওরিয়া মোটাস কর্পোরাম সলিডোরাম স্যু রিগিডোরাম"-এ। একটি শাস্ত্রীয় জাইরোস্কোপের গতি 6 তম ক্রম ডিফারেনশিয়াল সমীকরণের একটি সিস্টেম দ্বারা বর্ণিত হয়, যার সমাধানটি সবচেয়ে বিখ্যাত গাণিতিক সমস্যাগুলির মধ্যে একটি হয়ে উঠেছে। এই সমস্যাটি একটি অনমনীয় শরীরের ঘূর্ণন গতির তত্ত্বের অংশের অন্তর্গত এবং এটি সমস্যার একটি সাধারণীকরণ যা ক্লাসিক্যাল বিশ্লেষণের সহজ উপায়ে সম্পূর্ণরূপে সমাধান করা যেতে পারে। যাইহোক, এটি এতই কঠিন যে 18-20 শতকের সর্বশ্রেষ্ঠ গণিতবিদদের দ্বারা প্রাপ্ত ফলাফল সত্ত্বেও এটি এখনও সম্পূর্ণ হওয়া থেকে অনেক দূরে। নতুন গাণিতিক সমস্যা সমাধানের জন্য আধুনিক জাইরোস্কোপিক ডিভাইসের প্রয়োজন। যোগাযোগহীন জাইরোস্কোপগুলির গতিবিধি উচ্চ নির্ভুলতার সাথে মেকানিক্সের আইন মেনে চলে, তাই, একটি কম্পিউটার ব্যবহার করে একটি জাইরোস্কোপের গতির সমীকরণগুলি সমাধান করে, কেউ মহাকাশে জাইরোস্কোপ অক্ষের অবস্থান সঠিকভাবে অনুমান করতে পারে। এর জন্য ধন্যবাদ, যোগাযোগহীন জাইরোস্কোপগুলির বিকাশকারীদের 10 -10 মিটার নির্ভুলতার সাথে রটারের ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে না, যা বর্তমান প্রযুক্তির স্তরের সাথে অর্জন করা অসম্ভব। একটি প্রদত্ত জাইরোস্কোপের রটারের উত্পাদন ত্রুটিগুলি সঠিকভাবে পরিমাপ করা এবং জাইরোস্কোপ সিগন্যাল প্রসেসিং প্রোগ্রামগুলিতে যথাযথ সংশোধন প্রবর্তন করা যথেষ্ট। এই সংশোধনগুলিকে বিবেচনায় নিয়ে প্রাপ্ত জাইরোস্কোপের গতির সমীকরণগুলি খুব জটিল হয়ে উঠেছে এবং সেগুলি সমাধান করার জন্য এটি ব্যবহার করা প্রয়োজন শক্তিশালী কম্পিউটার, গণিতের সর্বশেষ অগ্রগতির উপর ভিত্তি করে অ্যালগরিদম ব্যবহার করে। যোগাযোগহীন গিম্বলগুলির সাথে একটি জাইরোস্কোপের গতিবিধি গণনা করার জন্য প্রোগ্রামগুলির বিকাশ জাইরোস্কোপের নির্ভুলতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে এবং তাই এই জাইরোস্কোপগুলি ইনস্টল করা বস্তুর অবস্থান নির্ধারণের নির্ভুলতা।

লি.: ম্যাগনাস কে. জাইরোস্কোপ। তত্ত্ব এবং প্রয়োগ। এম।, 1974; ইশলিনস্কি এ ইউ। এম।, 1976; ক্লিমভ ডি.এম., খারলামভ এস.এ. একটি জিম্বাল সাসপেনশনে একটি জাইরোস্কোপের গতিবিদ্যা। এম।, 1978; ইশলিনস্কি এ. ইউ., বোর্জভ ভি. আই., স্টেপানেঙ্কো এন. পি. জাইরোস্কোপের তত্ত্বের উপর বক্তৃতা। এম।, 1983; নোভিকভ L.Z., Shatalov M.Yu. গতিশীলভাবে সুর করা জাইরোস্কোপের মেকানিক্স। এম।, 1985; Zhuravlev V.F., Klimov D.M. ওয়েভ সলিড-স্টেট জাইরোস্কোপ। এম।, 1985; মার্টিনেনকো ইউ জি. বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি অনমনীয় শরীরের আন্দোলন এম।, 1988।

যখন আপনি একটি ঘূর্ণায়মান দেহকে ঘুরিয়ে দেওয়ার চেষ্টা করেন, তখন একটি বল উত্থিত হয় যা আপনি যে শক্তি প্রয়োগ করেন তার সাথে লম্বভাবে কাজ করে। দ্বিতীয় ছবিতে আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে যখন A এবং B পয়েন্ট দ্বারা নির্দেশিত চাকার অংশগুলিকে 90 ডিগ্রি ঘোরানো হয়, তখন তারা পর্দার সমতলে চাকা ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘোরানোর প্রবণতা দেখায়। একে বলা হয় অগ্রগতি। এই বলের কারণে, উপরের অক্ষটি সর্বদা একটি বৃত্তে চলে, যদি এটি মসৃণভাবে চালু না হয়, খুব অ-স্বজ্ঞাত.

আসুন গ্রীষ্মের স্বপ্ন দেখি, কল্পনা করুন যে আমরা একটি বাইক চালাচ্ছি। আমরা স্পষ্টভাবে সামনের চাকা দেখতে পাচ্ছি, প্রায় উপর থেকে। আমরা যদি বাম দিকে ঘুরতে চেষ্টা করি, উদাহরণস্বরূপ, তাহলে আমরা চাকার অক্ষে বল প্রয়োগ করি। চাকার যে অংশগুলি বর্তমানে সামনে রয়েছে সেগুলিকে বাম দিকে নির্দেশিত একটি আবেগ দেওয়া হয় এবং পিছনের অংশচাকা ডান দিকে একটি আবেগ আছে.

কিন্তু, যেহেতু আমরা দ্রুত ড্রাইভ করছি এবং চাকাটি ঘুরছে, তাই সামনের অংশটি পিছনে শেষ হয় এবং আমরা চাকার এই অংশটিকে যে ছোট আবেগ দিতে পেরেছিলাম তা এখন বিপরীত দিকে কাজ করে এবং এটিকে ঘুরিয়ে দেয়। উল্টোদিকে।

দেখা যাচ্ছে যে চাকার ঘূর্ণনের কারণে, আমরা নিজেদেরকে এটি ঘুরতে বাধা দিই। অর্থাৎ চাকা ঘুরানোর জন্য যে বল প্রয়োগ করি তা চাকার অর্ধেক ঘূর্ণনের পর আমাদের কাছে ফিরে আসে।

যেকোনো ঘূর্ণায়মান বস্তুকে জাইরোস্কোপ বলা যেতে পারে। এটি ঘূর্ণন অক্ষের বিচ্যুতিকে প্রতিরোধ করে এবং লোকেরা সক্রিয়ভাবে এটি ব্যবহার করে:

আধুনিক কন্ট্রোলারে গেম কনসোলএবং আইফোন 4 এর জাইরোস্কোপ রয়েছে তবে সেগুলি সম্পূর্ণ ভিন্ন নীতিতে ডিজাইন করা হয়েছে।

এয়ারপ্লেনে নেভিগেশন ডিভাইস এবং মহাকাশযান. একটি বিমানে স্থাপন করা বিশেষ কব্জায় একটি সু-ভারসাম্যপূর্ণ জাইরোস্কোপ সর্বদা মহাশূন্যে তার অবস্থান বজায় রাখে; এটি বিমানের যন্ত্রগুলিকে সর্বদা জানতে দেয় কোন পথে নিচে আছে।

অস্ত্রে। গুলি চালানোর সময় বুলেটটি মোচড় দেয়, যা এটিকে অনেক বেশি স্থিতিশীলতা দেয়, যা শুটিং সঠিকতাকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে।

সাইকেল বা মোটরসাইকেলের চাকা জাইরোস্কোপের মতো কাজ করে এবং এটি আরোহীকে পড়ে যাওয়া থেকে বিরত রাখে। দ্রুতগতির চেয়ে ধীরে ধীরে সাইকেল চালানো আরও কঠিন, কারণ উচ্চ গতিতে চাকাগুলি দ্রুত ঘোরে এবং এটি আরও স্থিতিশীল করে।

অনেক খেলনা রয়েছে যেখানে প্রধান অংশটি একটি জাইরোস্কোপ: সমস্ত ধরণের টপস এবং ইয়ো-ইয়োস যা দিয়ে আপনি নিম্নলিখিত কৌশলগুলি করতে পারেন:

ফুকো দ্বারা আবিষ্কৃত জাইরোস্কোপ (ডুমোলিন-ফ্রোমেন্ট দ্বারা নির্মিত, 1852)

জাইরোস্কোপ আবিষ্কারের আগে, মানবতা মহাকাশে দিক নির্ধারণের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করেছিল। প্রাচীন কাল থেকে, মানুষ দূরবর্তী বস্তু দ্বারা চাক্ষুষভাবে পরিচালিত হয়েছে, বিশেষ করে সূর্য দ্বারা। ইতিমধ্যে প্রাচীনকালে, প্রথম যন্ত্রগুলি উপস্থিত হয়েছিল: একটি প্লাম্ব লাইন এবং মাধ্যাকর্ষণ ভিত্তিক একটি স্তর। মধ্যযুগে, পৃথিবীর চুম্বকত্ব ব্যবহার করে চীনে একটি কম্পাস উদ্ভাবিত হয়েছিল। ইউরোপে, তারার অবস্থানের উপর ভিত্তি করে অ্যাস্ট্রোল্যাব এবং অন্যান্য যন্ত্র তৈরি করা হয়েছিল।

আরও প্রাচীন ডিভাইসের তুলনায় জাইরোস্কোপের সুবিধা হল যে এটি কঠিন পরিস্থিতিতে সঠিকভাবে কাজ করে (দরিদ্র দৃশ্যমানতা, কম্পন, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ)। যাইহোক, ঘর্ষণজনিত কারণে জাইরোস্কোপের ঘূর্ণন দ্রুত ধীর হয়ে যায়।

19 শতকের দ্বিতীয়ার্ধে, জাইরোস্কোপের ঘূর্ণন ত্বরান্বিত এবং বজায় রাখার জন্য একটি বৈদ্যুতিক মোটর ব্যবহার করার প্রস্তাব করা হয়েছিল। টর্পেডোর গতিপথকে স্থিতিশীল করার জন্য 1880 এর দশকে প্রকৌশলী অব্রে দ্বারা গাইরোস্কোপটি প্রথম অনুশীলনে ব্যবহার করা হয়েছিল। 20 শতকে, জাইরোস্কোপগুলি কম্পাসের পরিবর্তে বা এর সাথে একত্রে বিমান, রকেট এবং সাবমেরিনে ব্যবহার করা শুরু হয়।

শ্রেণীবিভাগ

স্বাধীনতা ডিগ্রী সংখ্যা দ্বারা প্রধান ধরনের gyroscopes:

• দ্বি-পর্যায়,
• তিন ডিগ্রী

তাদের অপারেটিং নীতির উপর ভিত্তি করে দুটি প্রধান ধরণের জাইরোস্কোপ রয়েছে:

• যান্ত্রিক জাইরোস্কোপ,
• অপটিক্যাল জাইরোস্কোপ।

যান্ত্রিক জাইরোস্কোপ

যান্ত্রিক জাইরোস্কোপগুলির মধ্যে, এটি দাঁড়িয়েছে ঘূর্ণমান জাইরোস্কোপ- একটি দ্রুত ঘূর্ণায়মান কঠিন শরীর (রটার), যার ঘূর্ণনের অক্ষটি অবাধে মহাকাশে অভিযোজন পরিবর্তন করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, জাইরোস্কোপের ঘূর্ণন গতি উল্লেখযোগ্যভাবে তার ঘূর্ণন অক্ষের ঘূর্ণন গতিকে অতিক্রম করে। এই জাতীয় জাইরোস্কোপের প্রধান বৈশিষ্ট্য হ'ল এটিতে বাহ্যিক শক্তির মুহুর্তগুলির প্রভাবের অনুপস্থিতিতে মহাকাশে ঘূর্ণন অক্ষের একটি ধ্রুবক দিক বজায় রাখার এবং শক্তির বাহ্যিক মুহুর্তগুলির ক্রিয়াকে কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করার ক্ষমতা। এই বৈশিষ্ট্যটি মূলত জাইরোস্কোপের নিজস্ব ঘূর্ণনের কৌণিক বেগ দ্বারা নির্ধারিত হয়।

প্রথমবারের মতো এই সম্পত্তিটি ফুকো দ্বারা ব্যবহার করা হয়েছিল। এই প্রদর্শনের জন্য ধন্যবাদ যে জাইরোস্কোপটি গ্রীক শব্দ "ঘূর্ণন", "পর্যবেক্ষণ" থেকে এর নাম পেয়েছে।

তিন-ডিগ্রি রোটার জাইরোস্কোপের বৈশিষ্ট্য

একটি যান্ত্রিক জাইরোস্কোপের অগ্রগতি।

অর্থাৎ, এটি জাইরোস্কোপের ঘূর্ণন গতির বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।

কম্পন জাইরোস্কোপ

কম্পনকারী জাইরোস্কোপগুলি এমন ডিভাইস যা বেসটি ঘোরানোর সময় তাদের কম্পনের সমতল বজায় রাখে। ঘূর্ণমান জাইরোস্কোপের তুলনায় এই ধরনের জাইরোস্কোপ তুলনামূলক নির্ভুলতার সাথে অনেক সহজ এবং সস্তা। বিদেশী সাহিত্যে, "কোরিওলিস ভাইব্রেশন জাইরোস্কোপস" শব্দটিও ব্যবহৃত হয় - যেহেতু তাদের অপারেশনের নীতিটি ঘূর্ণমান জাইরোস্কোপের মতো কোরিওলিস শক্তির প্রভাবের উপর ভিত্তি করে।
উদাহরণস্বরূপ, কম্পন জাইরোস্কোপগুলি সেগওয়ে বৈদ্যুতিক স্কুটারের টিল্ট পরিমাপ পদ্ধতিতে ব্যবহৃত হয়। সিস্টেমে পাঁচটি কম্পন জাইরোস্কোপ রয়েছে, যার ডেটা দুটি মাইক্রোপ্রসেসর দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয়।
এটি এই ধরনের gyroscopes যে ব্যবহার করা হয় মোবাইল ডিভাইস, বিশেষ করে, iPhone 4 এবং অন্যান্যগুলিতে।

কাজের মুলনীতি

দুটি স্থগিত ওজন একটি MEMS জাইরোস্কোপে একটি সমতলে কম্পন করে একটি ফ্রিকোয়েন্সি সহ।

যখন জাইরোস্কোপ ঘুরায়, তখন কোরিওলিস ত্বরণ ঘটে , যেখানে গতি এবং এটি জাইরোস্কোপের ঘূর্ণনের কৌণিক কম্পাঙ্ক। দোদুল্যমান ওজনের অনুভূমিক গতি এইভাবে প্রাপ্ত হয়: , এবং সমতলে ওজনের অবস্থান। জাইরোস্কোপের ঘূর্ণনের কারণে সমতলের বাইরের গতির সমান:

যেখানে: দোদুল্যমান ওজনের ভর। - সমতলের লম্ব দিকে বসন্তের দৃঢ়তা সহগ। - দোদুল্যমান ওজনের নড়াচড়ার জন্য লম্ব সমতলে ঘূর্ণনের পরিমাণ।

জাত

MAKS-2009 এ জাইরোস্কোপ

অপটিক্যাল জাইরোস্কোপ

এগুলি ফাইবার-অপটিক এবং লেজার জাইরোস্কোপে বিভক্ত। অপারেটিং নীতিটি 1913 সালে আবিষ্কৃত Sagnac প্রভাবের উপর ভিত্তি করে। তাত্ত্বিকভাবে, এটি SRT ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করা হয়। STR এর মতে, আলোর গতি যেকোন ইনর্শিয়াল ফ্রেমে স্থির থাকে। একটি অ-জড়তা সিস্টেমে থাকাকালীন এটি গ থেকে আলাদা হতে পারে। যন্ত্রের ঘূর্ণনের দিকে এবং ঘূর্ণনের দিকের বিপরীতে আলোর মরীচি পাঠানোর সময়, রশ্মির আগমনের সময়ের পার্থক্য (ইন্টারফেরোমিটার দ্বারা নির্ধারিত) রশ্মির অপটিক্যাল পাথের পার্থক্য খুঁজে পাওয়া সম্ভব করে। ইনর্শিয়াল রেফারেন্স সিস্টেমে, এবং ফলস্বরূপ, বীমের উত্তরণের সময় ডিভাইসের কৌণিক ঘূর্ণনের পরিমাণ। প্রভাবের মাত্রা ইন্টারফেরোমিটারের ঘূর্ণনের কৌণিক গতি এবং ইন্টারফেরোমিটারে আলোক তরঙ্গের বিস্তার দ্বারা আচ্ছাদিত এলাকার সাথে সরাসরি সমানুপাতিক:

বিভিন্ন দিকে নির্গত রশ্মির আগমনের সময়ের পার্থক্য কোথায়, তা হল কনট্যুর এলাকা, এবং হল জাইরোস্কোপের ঘূর্ণনের কৌণিক বেগ। যেহেতু মানটি খুবই ছোট, তাই প্যাসিভ ইন্টারফেরোমিটার ব্যবহার করে এর সরাসরি পরিমাপ শুধুমাত্র 500-1000 মিটার ফাইবার দৈর্ঘ্যের ফাইবার-অপটিক জাইরোস্কোপে সম্ভব, একটি লেজার জাইরোস্কোপের একটি ঘূর্ণায়মান রিং ইন্টারফেরোমিটারে, কাউন্টারপ্রপাগেটিং তরঙ্গের ফেজ শিফট পরিমাপ করা যায়। সমান:

তরঙ্গদৈর্ঘ্য কোথায়।

প্রযুক্তিতে জাইরোস্কোপের প্রয়োগ

একটি জিম্বালে একটি সাধারণ যান্ত্রিক জাইরোস্কোপের চিত্র

জাইরোস্কোপের বৈশিষ্ট্যগুলি ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত হয় - জাইরোস্কোপ, যার প্রধান অংশটি একটি দ্রুত ঘূর্ণায়মান রটার, যার স্বাধীনতার বেশ কয়েকটি ডিগ্রি রয়েছে (সম্ভাব্য ঘূর্ণনের অক্ষ)।

সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় জাইরোস্কোপগুলি জিম্বালে স্থাপন করা হয়। এই ধরনের জাইরোস্কোপের স্বাধীনতার 3 ডিগ্রি থাকে, অর্থাৎ এটি তার অক্ষের চারপাশে 3টি স্বাধীন ঘূর্ণন করতে পারে এএ", বিবি"এবং CC", সাসপেনশনের কেন্দ্রে ছেদ করছে সম্পর্কিত, যা বেসের সাথে আপেক্ষিক থাকে কগতিহীন

স্থিতিশীলতা সিস্টেম

স্ট্যাবিলাইজেশন সিস্টেম তিনটি প্রধান ধরনের আসে।

• পদ্ধতি বল স্থিতিশীলতা(দুই-পর্যায়ের জাইরোস্কোপে)।

প্রতিটি অক্ষের চারপাশে স্থিতিশীলতার জন্য একটি জাইরোস্কোপ প্রয়োজন। স্থিতিশীলতা একটি জাইরোস্কোপ এবং একটি আনলোডিং মোটর দ্বারা বাহিত হয়, gyroscopic মোমেন্ট কাজ করে, এবং তারপর আনলোড মোটর সংযুক্ত করা হয়;

• ইন্ডিকেটর-পাওয়ার স্ট্যাবিলাইজেশন সিস্টেম (দুই-পদক্ষেপ জাইরোস্কোপে)।

প্রতিটি অক্ষের চারপাশে স্থিতিশীলতার জন্য একটি জাইরোস্কোপ প্রয়োজন। স্থিতিশীলতা শুধুমাত্র আনলোড ইঞ্জিন দ্বারা সঞ্চালিত হয়, কিন্তু শুরুতে একটি ছোট জাইরোস্কোপিক মুহূর্ত প্রদর্শিত হয়, যা উপেক্ষা করা যেতে পারে।

• ইন্ডিকেটর স্ট্যাবিলাইজেশন সিস্টেম (তিন-ডিগ্রি জাইরোস্কোপে)

দুটি অক্ষের চারপাশে স্থিতিশীল করতে, একটি জাইরোস্কোপ প্রয়োজন। স্থিতিশীলতা শুধুমাত্র মোটর আনলোড দ্বারা বাহিত হয়।

নতুন ধরনের জাইরোস্কোপ

জাইরো-ডিভাইসের নির্ভুলতা এবং কার্যকারিতা বৈশিষ্ট্যের জন্য ক্রমাগত ক্রমবর্ধমান প্রয়োজনীয়তা বিশ্বের অনেক দেশের বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীকে শুধুমাত্র ঘূর্ণায়মান রটারের সাথে ক্লাসিক জাইরোস্কোপগুলি উন্নত করতেই নয়, বরং মৌলিকভাবে নতুন ধারণাগুলি সন্ধান করতে বাধ্য করেছে যা সংবেদনশীল তৈরির সমস্যার সমাধান করে। একটি বস্তুর কৌণিক গতির পরামিতি পরিমাপ এবং প্রদর্শনের জন্য সেন্সর।

বর্তমানে পরিচিত শতাধিকবিভিন্ন ঘটনা এবং শারীরিক নীতি যা জাইরোস্কোপিক সমস্যা সমাধানের অনুমতি দেয়। রাশিয়া এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, প্রাসঙ্গিক আবিষ্কার এবং উদ্ভাবনের জন্য হাজার হাজার পেটেন্ট এবং কপিরাইট শংসাপত্র জারি করা হয়েছে।

যেহেতু দূর-পাল্লার কৌশলগত ক্ষেপণাস্ত্রের নির্দেশিকা ব্যবস্থায় নির্ভুল জাইরোস্কোপ ব্যবহার করা হয়, তাই এই এলাকায় পরিচালিত গবেষণার তথ্যকে শীতল যুদ্ধের সময় শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছিল।

কোয়ান্টাম জাইরোস্কোপগুলির বিকাশের দিকটি আশাব্যঞ্জক।

জাইরোস্কোপিক যন্ত্রের বিকাশের সম্ভাবনা

আজ, মোটামুটি নির্ভুল জাইরোস্কোপিক সিস্টেম তৈরি করা হয়েছে যা গ্রাহকদের বিস্তৃত পরিসরকে সন্তুষ্ট করে। বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় দেশগুলির বাজেটে সামরিক-শিল্প কমপ্লেক্সের জন্য বরাদ্দকৃত তহবিল হ্রাসের ফলে জাইরোস্কোপিক প্রযুক্তির বেসামরিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির প্রতি আগ্রহ তীব্রভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, আজ গাড়ির স্থিতিশীলতা সিস্টেম বা ভিডিও ক্যামেরাগুলিতে মাইক্রোমেকানিক্যাল জাইরোস্কোপের ব্যবহার ব্যাপক।

GPS এবং GLONASS-এর মতো ন্যাভিগেশন পদ্ধতির সমর্থকদের মতে, উচ্চ-নির্ভুল স্যাটেলাইট নেভিগেশনের ক্ষেত্রে অসামান্য অগ্রগতি স্বায়ত্তশাসিত নেভিগেশন সহায়ককে অপ্রয়োজনীয় করে তুলেছে (স্যাটেলাইট নেভিগেশন সিস্টেমের (SNS) কভারেজ এলাকার মধ্যে, অর্থাৎ, গ্রহের মধ্যে)। বর্তমানে, এসএনএস সিস্টেমগুলি ওজন, মাত্রা এবং খরচের দিক থেকে জাইরোস্কোপিক সিস্টেমগুলির থেকে উচ্চতর।

বর্তমানে বিকশিত হচ্ছে তৃতীয় প্রজন্মের নেভিগেশন স্যাটেলাইট সিস্টেম. এটি আপনাকে DGPS সংশোধন সংকেতের কভারেজ এলাকায় অবস্থিত ডিফারেনশিয়াল মোডে কয়েক সেন্টিমিটারের নির্ভুলতার সাথে পৃথিবীর পৃষ্ঠের বস্তুর স্থানাঙ্কগুলি নির্ধারণ করার অনুমতি দেবে। এই ক্ষেত্রে, নির্দেশমূলক জাইরোস্কোপ ব্যবহার করার কোন প্রয়োজন নেই। উদাহরণস্বরূপ, একটি বিমানের ডানাগুলিতে দুটি স্যাটেলাইট সংকেত রিসিভার ইনস্টল করা আপনাকে একটি উল্লম্ব অক্ষের চারপাশে বিমানের ঘূর্ণন সম্পর্কে তথ্য পেতে দেয়।

যাইহোক, দুর্বল স্যাটেলাইট দৃশ্যমানতার সাথে, SNS সিস্টেমগুলি শহুরে পরিবেশে অবস্থান সঠিকভাবে নির্ধারণ করতে অক্ষম। একই ধরনের সমস্যা জঙ্গলযুক্ত এলাকায় পাওয়া যায়। উপরন্তু, এসএনএস সংকেতগুলির উত্তরণ বায়ুমণ্ডলের প্রক্রিয়া, বাধা এবং সংকেত প্রতিফলনের উপর নির্ভর করে। স্বায়ত্তশাসিত জাইরোস্কোপিক ডিভাইসগুলি যে কোনও জায়গায় কাজ করে - ভূগর্ভস্থ, জলের নীচে, মহাকাশে।

বিমানে, এসএনএস আইএনএসের চেয়ে আরও নির্ভুল বলে প্রমাণিত হয় দীর্ঘএলাকা কিন্তু দুটি এসএনএস রিসিভার ব্যবহার করে বিমানের ঝোঁক কোণ পরিমাপ করলে বেশ কিছু ডিগ্রী পর্যন্ত ত্রুটি পাওয়া যায়। SNS ব্যবহার করে বিমানের গতি নির্ণয় করে কোর্স গণনা করাও যথেষ্ট সঠিক নয়। অতএব, আধুনিক নেভিগেশন সিস্টেমে, সর্বোত্তম সমাধান হল উপগ্রহ এবং জাইরোস্কোপিক সিস্টেমের সংমিশ্রণ, যাকে বলা হয় সমন্বিত (জটিল) INS/SNS সিস্টেম।

গত কয়েক দশক ধরে, জাইরোস্কোপিক প্রযুক্তির বিবর্তনীয় বিকাশ গুণগত পরিবর্তনের দ্বারপ্রান্তে পৌঁছেছে। এই কারণেই গাইরোস্কোপির ক্ষেত্রে বিশেষজ্ঞদের মনোযোগ এখন এই জাতীয় ডিভাইসগুলির জন্য অ-মানক অ্যাপ্লিকেশনগুলি সন্ধানের দিকে মনোনিবেশ করা হয়েছে। সম্পূর্ণ নতুন আকর্ষণীয় কাজগুলি খোলা হয়েছে: ভূতাত্ত্বিক অনুসন্ধান, ভূমিকম্পের পূর্বাভাস, রেলওয়ে এবং তেল পাইপলাইনের অবস্থানের অতি-নির্ভুল পরিমাপ, চিকিৎসা সরঞ্জাম এবং আরও অনেক কিছু।

স্মার্টফোন এবং গেম কনসোলগুলিতে একটি জাইরোস্কোপ ব্যবহার করা

ভিতরে জাইরোস্কোপ সহ আইফোন 4

এমইএমএস জাইরোস্কোপগুলির উত্পাদন ব্যয়ের একটি উল্লেখযোগ্য হ্রাস স্মার্টফোন এবং গেম কনসোলে তাদের ব্যবহারের দিকে পরিচালিত করেছে।

এছাড়াও জাইরোস্কোপকন্ট্রোল গেম কন্ট্রোলারে ব্যবহার করা শুরু হয়েছে, যেমন: Sony PlayStation 3 এর জন্য Sixaxis এবং Nintendo Wii এর জন্য Wii MotionPlus। এই উভয় কন্ট্রোলার দুটি পরিপূরক স্থানিক সেন্সর ব্যবহার করে: একটি অ্যাক্সিলোমিটার এবং জাইরোস্কোপ. প্রথমবারের মতো, একটি গেম কন্ট্রোলার যা মহাকাশে তার অবস্থান নির্ধারণ করতে পারে তা নিন্টেন্ডো দ্বারা প্রকাশিত হয়েছিল - Wii গেম কনসোলের জন্য Wii রিমোট, তবে এটি শুধুমাত্র একটি ত্রিমাত্রিক অ্যাক্সিলোমিটার ব্যবহার করে। একটি 3D অ্যাক্সিলোমিটার অত্যন্ত গতিশীল আন্দোলনের সময় ঘূর্ণনগত পরামিতিগুলি সঠিকভাবে পরিমাপ করতে সক্ষম নয়। এবং সেই কারণেই সর্বশেষ গেম কন্ট্রোলারগুলিতে: সিক্স্যাক্সিস এবং ওয়াই মোশনপ্লাস, অ্যাক্সিলোমিটার ছাড়াও, একটি অতিরিক্ত স্থানিক সেন্সর ব্যবহার করা হয়েছিল - জাইরোস্কোপ.

জাইরোস্কোপ ভিত্তিক খেলনা

বেশিরভাগ সহজ উদাহরণজাইরোস্কোপের ভিত্তিতে তৈরি খেলনাগুলি হল ইয়ো-ইয়ো, স্পিনিং টপ (স্পিনিং টপ) এবং হেলিকপ্টার মডেল।
টপগুলি জাইরোস্কোপ থেকে আলাদা যে তাদের একটি নির্দিষ্ট বিন্দু নেই।
এছাড়াও, একটি স্পোর্টস জাইরোস্কোপিক সিমুলেটর রয়েছে।

আরো দেখুন

মন্তব্য

1. Johann G. F. Bohnenberger (1817) "Beschreibung einer Maschine zur Erläuterung der Gesetze der Umdrehung der Erde um ihre Axe, und der Veränderung der Lage der letzteren" ("আর্থের চারপাশে ঘূর্ণায়মান একটি যন্ত্রের আইন এবং ব্যাখ্যা করার জন্য একটি যন্ত্রের বর্ণনা পরবর্তী দিকের পরিবর্তন") Tübinger Blätter für Naturwissenschaften und Arzneikunde, ভলিউম। 3, পৃষ্ঠা 72-83। ইন্টারনেটে: http://www.ion.org/museum/files/File_1.pdf
2. Simeon-Denis Poisson (1813) "Mémoire sur un cas particulier du mouvement de rotation des corps pesans" ("বৃহৎ দেহের ঘূর্ণন গতির বিশেষ ক্ষেত্রে নিবন্ধ"), জার্নাল ডি এল'ইকোল পলিটেকনিক, ভলিউম। 9, পৃষ্ঠা 247-262। ইন্টারনেটে: http://www.ion.org/museum/files/File_2.pdf
3. বোনেনবার্গারের জাইরোস্কোপের ছবি: http://www.ion.org/museum/item_view.cfm?cid=5&scid=12&iid=24
4. ওয়াল্টার আর. জনসন (জানুয়ারি 1832) "অনেক ঘটনা প্রদর্শন এবং ঘূর্ণন গতির নির্দিষ্ট নিয়মগুলিকে চিত্রিত করার জন্য রোটাস্কোপ নামে একটি যন্ত্রের বর্ণনা," আমেরিকান জার্নাল অফ সায়েন্স অ্যান্ড আর্ট, 1st সিরিজ, vol. 21, না। 2, পৃষ্ঠা 265-280। ইন্টারনেটে: http://books.google.com/books?id=BjwPAAAAYAAJ&pg=PA265&lpg=PR5&dq=Johnson+rotascope&ie=ISO-8859-1&output=html
5. ওয়াল্টার আর. জনসনের জাইরোস্কোপ ("রোটাস্কোপ") এর চিত্র এতে প্রদর্শিত হয়: বোর্ড অফ রিজেন্টস, স্মিথসোনিয়ান ইনস্টিটিউশনের বোর্ড অফ রিজেন্টসের দশম বার্ষিক রিপোর্ট….(ওয়াশিংটন, ডি.সি.: কর্নেলিয়াস ওয়েন্ডেল, 1856), পৃষ্ঠা 177-178। ইন্টারনেটে: http://books.google.com/books?id=fEyT4sTd7ZkC&pg=PA178&dq=Johnson+rotascope&ie=ISO-8859-1&output=html
6. ওয়াগনার জেএফ, "বোহেনবার্গারের মেশিন," নেভিগেশন ইনস্টিটিউট। ইন্টারনেটে: http://www.ion.org/museum/item_view.cfm?cid=5&scid=12&iid=24
7. L. Foucault (1852) "Sur les phénomènes d'orientation des corps tournants entraînés par un ax fixe à la surface de la terre," Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Academie des Sciences (প্যারিস), ভলিউম। 35, পৃষ্ঠা 424-427। ইন্টারনেটে: http://www.bookmine.org/memoirs/pendule.html। "Sur les phénomenes d'orientation..."-এ নিচে স্ক্রোল করুন
8. (1) জুলিয়াস প্লাকার (সেপ্টেম্বর 1853) "Über die Fessel'sche rotationmachine," আনালেন ডের ফিজিক, ভলিউম। 166, না। 9, পৃষ্ঠা 174-177; (2) জুলিয়াস প্লাকার (অক্টোবর 1853) "Noch ein wort über die Fessel'sche rotationsmachine," আনালেন ডের ফিজিক, ভলিউম। 166, না। 10, পৃষ্ঠা 348-351; (3) চার্লস হুইটস্টোন (1864) "ফেসেলের জাইরোস্কোপে," লন্ডনের রয়্যাল সোসাইটির কার্যধারা, ভলিউম। 7, পৃষ্ঠা 43-48। ইন্টারনেটএ: ।