Jireskop Nedir?

Jiroskop veya Türkçe adıyla düzdöner, dönüş ekseninin kendi kendine herhangi bir yönü kabul etmekte özgür olduğu dönen bir çark veya disktir.

“Dönerken açısal hız ve dengeyi koruyan jiroskoplar, yönü devrilmeyen veya dayanağın etkisi altında kalmayan bir ekseni sağlar. Bu nedenle jiroskoplar, yön ölçümü ve elde etme işlemlerinde büyük fayda sağlar. Elektronik cihazlarda kullanılan MEMS jiroskoplarından, katı haldeki lazerlerden ve fiber optik jiroskoplarından aşırı duyarlı kuantum jiroskoplarına kadar çeşitli çalışma prensiplerine dayalı jiroskoplar bulunmaktadır.

Jiroskopların uygulama alanları, manyetik pusulanın işlevsiz olduğu durumları, uçan araçlarının ve deniz araçlarının sabitlenmesini gerektiren durumları ve hatta tünel madenciliğinde yön bulma gibi çeşitlilik göstermektedir. Ayrıca, jiroskoplar manyetik pusulaları tamamlamak, yerine geçmek veya ataletli güdüm sistemlerinin bir parçası olarak kullanılmak için de kullanılabilir.

Farklı jiroskop türleri arasında jirostat, MEMS, fiber optik jiroskop, yarıküresel yankılayıcı jiroskop, titreşimli jiroskop ve diğerleri bulunmaktadır. Bu jiroskop türleri farklı uygulama alanlarına yönelik hassasiyet ve maliyet gereksinimlerini karşılamaktadır.

Jiroskop türleri

1. Jirostat: Jirostat, iri bir çarkın katı bir kılıf içinde gizlendiği bir jiroskop türüdür. Jirostatın çeşitli askılama modları veya destekler kullanılarak hareketi, çark hızla döndürüldüğünde iç çarkın jirostatik hareketine bağlı olarak statik denge yasalarının tersine dönmesini göstermek için kullanılır. İlk jirostat, Lord Kelvin tarafından tasarlandı ve özellikle yoldaki bir kasnak veya bisiklet gibi serbest hareket eden nesnelerin dönme hareketinin daha karmaşık bir modelini incelemek için kullanıldı.
2. MEMS (Mikroelektromekanik Sistem) Jiroskop: MEMS jiroskopları, Foucault sarkacı fikrini temel alır ve mikro ölçekte bir titreşim elemanı kullanır. Genellikle elektronik cihazlarda bulunurlar ve küçük boyutları ve düşük maliyetleri nedeniyle popülerdirler. MEMS jiroskopları, çeşitli tüketici elektroniği ürünlerinde kullanılır.
3. Fiber Optik Jiroskop (FOG): Fiber optik jiroskop, ışığın müdahalesini kullanarak mekanik dönme hareketini algılayan bir jiroskoptur. Alıcı, uzun bir fiber optik kabloyu içerir ve Sagnac etkisi prensibi kullanılır. Düşük kayıplı tek modlu optik fiber, iletişim endüstrisinde kullanılmak üzere geliştirildi ve bu teknoloji, fiber optik jiroskopların geliştirilmesine olanak tanıdı.
4. Yarıküresel Yankılayıcı Jiroskop (HRG): Yarıküresel yankılayıcı jiroskop, kalın bir sap ile desteklenmiş ince bir yarıküresel kabuk kullanır. Elektrostatik kuvvetlerle bükülgen bir yankılama sağlar. Bu tür jiroskoplar, yüksek doğruluk gerektiren uygulamalarda kullanılır.
5. Titreşimli Jiroskop (VSG veya CVG): Titreşimli jiroskop, farklı metal alaşımlarından yapılmış bir yankılayıcı kullanır. Düşük maliyetli MEMS ve yüksek doğruluklu FOG arasında bir denge sağlar. Düşük iç sürtünme malzemeleri ve titreşimleri azaltmak için çeşitli teknikler kullanılarak doğruluk artırılabilir.
6. Dinamik Olarak Ayarlanmış Jiroskop (DTG): DTG, bir çarkın evrensel bir eklem tarafından asıldığı ve eğilme dayanaklarıyla desteklendiği bir türdür. Eğilme kaynağı, dönüş hızından bağımsızdır, ancak negatif bir kaynak katılığı, çarkın dönme hızı ile orantılı olarak dengeleme sağlar. Bu jiroskoplar, çok yüksek doğruluk gerektiren uygulamalarda kullanılır.
7. Halka Lazer Jiroskop (RLG): Halka lazer jiroskopu, bir ışık demetinin kayma müdahalesi modelini ölçerek dönme hızını ölçer. Sagnac etkisine dayanır ve zıt yönlere dönen bir halka etrafında hareket eden bir ışık demetini kullanır.
8. Londra Kuveti Jiroskopu: Londra kuveti jiroskopu, kuantum mekaniğine dayanır. Dönen bir üstün iletkenin ekseninin jiroskopik çarkın dönme ekseniyle ilişkilendirilmiş manyetik bir alan üretmesi prensibine dayanır. Çok yüksek doğruluk ve istikrar sunar.

Bu farklı jiroskop türleri, farklı uygulamalara yönelik olarak tasarlanmış ve kullanılmıştır. Her biri belirli bir doğruluk, hassasiyet veya maliyet gereksinimini karşılamak üzere optimize edilmiştir.

Jiroskoplar, modern teknolojinin bir parçası olarak tüketici elektroniğine de entegre edilmiştir. Akıllı telefonlar, oyun konsolları ve sanal gerçeklik setleri gibi cihazlarda jiroskoplar, daha doğru hareket algılama ve yönlendirme sağlamak için kullanılmaktadır. Ayrıca, kişisel ulaşım araçlarındaki elektrikli tek tekerleklerde de jiroskop teknolojisi kullanılmaktadır.”