Содержание |
Кажущееся ускорение в свою очередь является равнодействующей сил негравитационной природы, которая действует на массу и отнесенная к величине самой массы. Отойдем от физики и уделим внимание непосредственно методу работы акселерометра в жестких дисках. Наиболее активно такие устройства применяются в ноутбуках Apple Macbook и телефонах iPhone. На основе данной технологии построены многочисленные игры, программы, системы управления. Итак, существует два подхода защиты винчестеров от внешних воздействий — активный и пассивный. С последним все просто.
Производители заливают пространство между корпусом и винчестером составами, поглощающими удар. Обычно это резина или гели. Но такими методами нельзя защитить винчестеры, падающими с высоты более 1,5 метров. Активные методы защиты HDD могут быть тоже разделены на два варианта. Во-первых, можно увеличить объем кэш-памяти диска (таковой оснащены фактически все современные модели). За счет этого происходит снижение количества операций чтения и записи. Так, кстати, уменьшается и энергопотребление и тепловыделение. Но этот метод не спасает, если в момент удара производились операции чтения или записи, да и дополнительной памятью комплектовать винчестеры дорого.
В результате самым оптимальным методом сегодня остается использование акселерометра. В случае падения ноутбука или плеера генерируется сигнал, и по команде головки диска моментально устанавливаются в безопасное положение. Впервые такой методы был использован компанией IBM в ноутбуках этой марки в 2003 году. В последнее время производители вместо двухосевых датчиков стали монтировать в свои ноутбуки трехосевые под предлогом большей безопасности. Однако как показывает практика и независимые эксперименты, такой метод не более эффективен, чем в случае с двухосевыми акселерометрами. И конечная цена будет существенно выше.
Применение
Автомобили
Системы стабилизации, наряду с акселерометрами нуждаются в применении гироскопов. Большинству компьютерных пользователей известна мышь Logitech MX Air, которая наряду с акселерометрами успешно использует твердотельные гироскопы. Типичным примером применения можно считать автомобильные бортовые самописцы. Основная цель такого устройства — документация скоростного режима и траекторию движения в секунды, которые предшествуют столкновению. Благодаря такому аппарату службы ДПС, например, могут узнать подробности движения, предшествовавшего столкновению. Такое устройство наряду с акселерометром не может обойтись и без пьезокерамического гироскопа. Его роль достаточно проста. При спуске с горы водитель может притормаживать, соблюдая скоростной режим, однако на акселерометр действует сила притяжения земли, которая заставит прибор завысить действительную скорость. Задача гироскопа — внести коррекцию, учесть угловую скорость, что позволяет внести необходимые поправки. Компания General Motors комплектует такими «бортовыми самописцами» свои автомобили еще с 1990 года. Можно приобрести такой прибор и отдельно по цене от $100 до $200.
Вообще спектр применения акселерометров в автотехнике крайне широк. Все зависит от фантазии, и желания автопромышленников реализовывать подобные устройства в собственной продукции. В частности существуют варианты сигнализации, когда акселерометр фиксирует попытку подъема домкратом автомобиля. Интересна также система подавления шума. Акселерометры способны выявлять низкочастотную вибрацию. Сигнал передается системе управления, и тот же самый шум в противофазе передается на динамики стереосистемы. Такая технология пока что находится в области идеи, поскольку практическая реализация сегодня крайне сложна. В крайне дорогих автомобилях существует система выравнивания, курсовой устойчивости, когда акселерометр, базируясь на данных, полученных с навигатора, не дает автомобилю уйти с правильного маршрута. Они, кстати, также не эффективны, поскольку точностью и эффективностью похвастаться не могут.
Развлечения
Гироскопы были основой для многочисленных развлечений многие века. Сегодня на основе гироскопов изготавливают детские волчки, игрушки йо-йо, а также кистевые тренажеры. Последний, следует сказать, в последнее время приобрел бешеную популярность. Тренажер Powerball претерпел несколько версий. Сегодня к таковому прилагается диск с упражнениями, а сам он может быть изготовлен из дорогих материалов. Фанаты даже ставят на них рекорды скорости. Текущий составляет 16553 оборота в минуту. В мире зарегистрировано несколько тысяч патентов на изобретения, которые используют в своей основе, так что использование гироскопов в игрушках совсем не удивительно. Использование акселерометров актуально и не только для защиты носителей. В частности многие коммуникатор не предназначены для быстрого доступа или управления функциями одной рукой, что важно во время движения или в автомобиле. Многие мобильные игры построены на базе этой функции. В частности популярна игра, в которой нужно пройти катящимся шариком лабиринт и не упасть в расположенные на карте отверстия.
Спорт и здоровье
Некоторые компании, производящие горнолыжное и сноубордическое оборудование всерьез озадачились проблемой автоматических креплений. Если неудачливый лыжник падает с горы, то тут велика вероятность не только сами лыжи поломать, но еще и ноги. Однако акселерометр при сильном ударе способен зафиксировать неудачное передвижение и без помощи пользователя освободить крепление лыж. Основная задача здесь — реализация недорогих систем питания, способных работать нормально при низких температурах. Более эффективное использование акселерометров можно наблюдать в нейромышечных стимуляторах. Человек, который после аварии или травм потерял способность контролировать мышцы, может получать возможность двигаться за счет стимуляции в определенные моменты времени. Во время ходьбы передняя часть стопы поднимается при движении вперед, а при окончании шага опускается вниз. Акселерометр дает сигнал о положении ноги, а соответствующие мышцы стимулируются электрическими импульсами, чтобы управлять подъемом как требуется.
Ссылки
