Jiroskop Nedir, Nasıl Çalışır?

Jiroskop; uzay araçları, uçaklar ve gemiler için olmazsa olmaz bir aletken, akıllı telefonlarda yer alan sessiz beyinler biçiminde de günlük yaşantımıza da girmiştir. Jiroskop, “düzdöner” ismiyle da hafızalara kazınmıştır. Yön bulmak ya da ölçümde kullanılır. Pek çok araç ve cihazlarda denge sağlayan unsurlardır. Jiroskopların dönüş alanı, yönünü bağımsız olarak seçebilmektedir. Dönüş yaparken açısal hızını muhafaza edebilir. Alanının yönü, döndüğü esnada, dayanağın yönünden ayrıdır. Bu nedenle devrilmez. Kütle merkezi sabit, her tarafa kolayca dönme vasfına sahip bir kütle, tekerlek ya da çark da denilebilir. Aynı zamanda, ikili dengeleme halkası bulunan bir çark ya da disktir. Klasik bir jiroskop, mekanik aletlerde ve sistemlerde aşağı yukarı olarak bir eksen etrafında dönmeye şartlanmıştır.

Jiroskopun Çalışma Prensibi

Jiroskoplar, dönen bir çarktır. Bir nevi disk şeklinde de adlandırılır. Klasik fizik kurallarına ve merkezkaç kuvvetine bağlıdır. Klasik bir jiroskop, dönebilen bir çark ya da silindir, eksen ve rotordan meydana gelir. Eksen, rotorun içerisinde rahatça dönebileceği bir çembere sarılmış biçimdedir. Çember de 90 derece ile bir başka çembere dayanmıştır. Dış ve iç çember ile 90 derece açı yapan bir çerçeveye bağlanmış biçimde ekstradan dış çemberi de yer alır. Dönüş ekseni, kendi başına herhangi bir tarafı belirlemekte özgürdür. Düzdönerlerin dışında yer alan çerçeve, dengeleme çemberi ile bağlanmıştır. Dengeleme halkası ya da çemberi, kendi alanında bir eksen dönebilmesi için çerçeve ile bağlanmıştır. Dengeleme çemberi, bir derece dönebilme rahatlığına sahiptir.

Jiroskop Çeşitleri

Jirostat: Jiroskopların bir çeşididir. Öncelikle Lord Kelvin tarafından ortaya çıkarılmıştır. Yatay bir düzlemde dönebilen bir cismin, bu dönüşünün karışık yapısını anlamak için tasarlamıştır. Aynı zamanda havanın ve maddenin esnekliğinin, mekanik kuramları daha da geliştirmek için yararlanılmıştır. Oldukça yapılı bir çarkı yer alır. Bu yapılı olan çark, gayet kalın bir kılıf vasıtasıyla gizlenmiştir. Çağımızda uyduları ve uzay araçlarını belirli bir yörüngeye sabitlemek için kullanılabilen kontrol sistemlerinde yararlanılır.

Mikro Elektromanyetik Sistem Jiroskop: Elektromanyetik bir titreşim sistemi yayan düzdönerdir.

Fiber Optik Jiroskop (FOG): Mekanik dönme hareketini bulmak için ışıktan yararlanan düzdönerlerdir. Alıcı olarak fiber optik kablolu bir bobinden yararlanılır. İletişim ve haberleşme sistemlerinde FOG kullanılıyor. 1970 senesinde iletişim sistemleri için geliştirilen Sagnac etkisi prensibi ile geliştirilen düzdönerlerdir.

Yarı Küresel Yankılayıcı Jiroskop (HRG): Şarap bardağı düzdöneri ya da mantar jiroskop ismiyle de tanınıyor. Yarı dairesel bir dış kabuğu yer alır. Bu dış kabuğu üzerinde elektrotlar aracılığıyla elektrostatik kuvvetler ortaya çıkarılır. Bu elektrostatik kuvvetler, kırılgan bir yankılama meydana getirir. Kırılgan duran dalgaların atalet vasfından yararlanılarak düzdönerlik bir etki sağlanmış olunur.

Titreşim Yapılı Jiroskop (VRG): Coriolis titreşen düzdöner ismi de verilir. Birçok metalik alaşımlardan fadalanarak üretilmiş yankılayıcı kullanır. Çok kaliteli yarı dairel yankılayıcı düzdönerler ya da CRG ismi verilen keskin alıcılı düzdönerler için kullanılır.

Dinamik Ayarlı Jiroskop (DTG): Bir eklem tarafından bükülme dayanakları sayesinde asılmış olan diski yer alan düzdönerlerdir. Denge sağlama halkası, dinamik atalet dönüş süratinin kendisiyle çarpımının dengeli bir biçimde negatif kaynak sunar.

Halka Lazer Jiroskop (RLG): “Sagnac etkisinden yararlanan bir düzdöner çeşididir. Bir ışık buketinin kayma müdahalesi çeşidiyle dönüş hareketini ölçmektedir.

Londra Kuvveti Jiroskopu: Kuantum mekaniğinden faydalanan bir düzdönerdir. Oldukça hassas, kesin ve istikrarlı neticeler sunar. Yerçekimi projelerinde ve değerlendirmelerde kullanılabilirler.

 

CEVAP VER