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3 축 자이로 스코프
각속도 센서와 가속도 센서는 반드시 팽이가 아니라 단순한 가속도계일 뿐이다. 비행기, 배 또는 미사일의 표시기는 방향 표시기로, 작은 프레임에 장착된 작은 플라이휠 (팽이) 로 자유롭게 회전할 수 있습니다. 이런 장치에서는 베어링의 마찰 모멘트가 매우 작기 때문에 무시할 수 있다. 반면, 강성 구조는 매우 대칭이며, 질량 중심은 링크 중심에 집중되어 있습니다. 이렇게 하면 플라이휠이 대칭 축을 중심으로 고속으로 회전할 때 프레임의 방향이 어떻게 변경되든 중심 축의 공간 방향은 그대로 유지됩니다. (전문적인 주장은 방향의 합력 모멘트가 0 이고 각 운동량이 보존된다는 것이다. ) 이것은 방향 표시기의 중요한 특징입니다. 비행기에 세 개의 방향 표시기를 설치하고 세 개의 작은 플라이휠의 힌지가 서로 수직이면 조종사는 기체에 상대적인 비행 축의 위치를 가리켜 비행기의 공간 방향을 결정할 수 있습니다. 배에는 방향 표시기가 설치되어 있어 선원들은 그것을 사용하여 해선의 항로를 결정할 수 있다. 어뢰와 로켓도 방향 표시기를 장착하여 자동 항법 역할을 한다. 어뢰가 전진하는 동안 방향 표시기의 축 방향은 그대로 유지됩니다. 어뢰의 항로가 풍랑의 영향으로 변할 때 어뢰의 종축은 방향 표시기와 편차를 일으킨다. 이때 관련 기구를 가동하여 조타 각도를 바꾸어 어뢰를 원래의 항로로 돌려보낼 수 있다. 로켓에서 비행 방향은 스프레이 방향을 변경하여 수정됩니다. 엔지니어링에서 팽이는 움직이는 물체의 방향을 정확하게 결정할 수 있는 기기이다. 현대항공, 항해, 항공우주, 국방공업에서 널리 사용되는 관성 항법 기기입니다. 그것의 발전은 한 나라의 공업, 국방 및 기타 첨단 기술의 발전에 중요한 전략적 의의를 가지고 있다. 전통적인 관성 팽이는 주로 기계 팽이를 가리키며, 공예 구조에 대한 요구가 높고, 구조가 복잡하며, 정밀도는 여러 방면의 제약을 받는다. 1970 년대 이후 현대 팽이의 발전은 새로운 단계에 들어섰다. 1976 등은 현대 광섬유 팽이의 기본 사상을 제시했다. 1980 년대 이후 현대 광섬유 팽이가 급속히 발전하면서 레이저 공명 팽이도 크게 발전했다. 광섬유 팽이는 콤팩트, 민감도, 작업 신뢰성 등의 장점을 갖추고 있어 많은 분야에서 기존의 기계 팽이를 완전히 교체하여 현대 항법 기기의 핵심 부품이 되었습니다. 광섬유 팽이의 발전과 함께 고리형 레이저 팽이도 있을 뿐만 아니라 현대 통합 진동 팽이도 있어 통합도가 높고 부피도 작으며 현대 팽이의 중요한 발전 방향이다. 현대 광섬유 팽이는 간섭형 팽이와 공진형 팽이를 포함한다. 이 두 팽이는 모두 세그닉의 이론에 근거하여 발전한 것이다. 세그닉 이론의 요점은 빔이 링 채널을 통해 전파될 때 링 채널 자체에 회전 속도가 있는 경우 채널 회전 방향의 빔 전파 시간이 반대 방향의 전파 시간보다 길다는 것입니다. 즉, 광학 회로가 회전할 때 광학 회로의 광로는 정지 시 회로의 광로를 기준으로 다른 방향으로 변경됩니다. 이런 광로의 변화를 이용하여 서로 다른 방향으로 전진하는 빛 사이의 간섭을 통해 루프의 회전 속도를 측정하면 간섭형 광섬유 팽이를 만들 수 있다. 광섬유 루프에서 빛의 공명 주파수를 조정한 다음 루프의 회전 속도를 측정하여 루프에서 순환광 사이의 간섭을 실현하는 등 이 빛의 변화를 이용하여 공명식 광섬유 팽이를 만들 수 있습니다. 이 간단한 소개에서 알 수 있듯이, 간섭형 팽이의 광거리 차이가 작기 때문에 필요한 광원은 스펙트럼 폭이 더 크고 공진형 팽이의 광거리 차이가 크기 때문에 필요한 광원은 단색성이 좋아야 합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 20 10 년 동안 애플은 신제품 아이폰 4 에' 3 축 팽이' 를 넣어 아이폰의 방향감을 더욱 지능적으로 만들었다. 이때부터 휴대전화도 비행기처럼' 감지' 를 받았는데, 그것은 자신이 어디에 있는지 알 수 있다.
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최근 두 기술 연구기관은 아이폰 4 의 신형 MEMS 팽이에 대한 상세한 사진 촬영 연구를 진행해 아이폰 4 의 신형 팽이의 신비를 파헤쳤다. 이 기관들은 또한 이 팽이 설계가 애플 아이패드 태블릿의 또 다른 신제품에 추가될 예정이었지만, 나중에는 어떤 이유로 포기했지만 차세대 아이패드에 이 기능을 추가할 가능성이 있다고 지적했다. UBMTechInsights 웹 사이트에 따르면 아이폰 4 가 사용하는 팽이 칩은 사실상 의법 반도체 회사의 제품이며, 3 축 팽이 칩이며, 이 회사는 아이폰과 아이패드 제품에도 가속도센서 칩을 제공하고 있다. TechInsights 의 선임 분석가인 스티브 비튼 (Steve Bitton) 은 애플 아이패드 모델의 마더보드에 빈 칩 비트가 있다는 것을 발견했다. 빈 칩의 면적은 아이폰 4 의 팽이 칩 크기와 딱 맞아떨어졌고, 빈 칩의 위치는 가속도센서 칩 바로 옆, 프로세서 칩 근처였다. 이 발견에 따르면 애플은 아이패드에 이런 3 축 팽이를 설치할 계획이었지만 결국 이 계획을 포기했다. 아마도 미래에 그들은 이 칩을 아이패드에 추가할 것이다. 그러나 아이패드 보드에 이 공간을 위해 예약된 핀 수는 의법 반도체가 아이폰 4 를 위해 개발한 팽이 칩과 일치하지 않고 다른 제조업체인 InvenSense 가 개발한 유사한 기능 칩과 일치한다. 팽이 "애플 아이패드가 처음 출시되었을 때 InvenSense 는 시장에서 유일하게 3 축 디지털 팽이 칩을 제공할 수 있는 업체였기 때문에 당시 애플은 이 업체의 칩을 선택하려고 했을 것이다. 애플이 아이패드에 팽이 칩을 넣을 계획이라는 것을 알 수 있지만, 결국 이 계획을 포기했다. " IFixit 는 아이폰 4 의 팽이 내부 구조에 대해 사진과 분석을 진행했다. 그들은 또한 이 칩이 의법 반도체로 만들어졌으며 칩 포장에' AGD 1 2022 FP6AQ' 라는 글자가 찍혀 있다는 것을 발견했다. 이 MEMS (마이크로모터 시스템) 팽이 칩은 휴대폰의 동작 방향 데이터를 측정하는 데 사용할 수 있는 마이크로모터 시스템을 통합합니다. 칩의 엑스레이 사진을 찍어 연구원들은 이 칩이 의법 반도체가 내놓은 L3G4200D 와 매우 비슷하다는 것을 발견했다. 이 칩에는 휴대폰이 회전할 때 생성되는 코리올리력의 작용으로 X, Y, Z, Y, Z 방향으로 변위할 수 있는 마이크로자석이 포함되어 있습니다. 이 원리를 이용하여 휴대전화의 이동 방향을 측정할 수 있다. 칩 코어의 또 다른 부분은 관련 감지 데이터를 아이폰 4 가 인식할 수 있는 디지털 형식으로 변환할 수 있습니다. 또한 iFixit 과 Chiwporks 의 사이트에는 다른 MEMS 팽이 칩의 확대도가 실려 있어 관심 있는 독자들이 감상할 수 있습니다.