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iPhone-Gyroskop unter dem Mikroskop

Nachdem iFixit umfangreich bebilderte Reparatur-Anleitungen für das neue iPhone 4 veröffentlicht hat, warf man nun noch einen genaueren Blick auf das integrierte Gyroskop. Hierbei handelt es sich um einen gerade einmal 4 x 4 Millimeter großen Chip, der sich aber im Aufbau von regulären Chips erheblich unterscheidet, wie ein Blick unter dem Mikroskop offenbart. Der AGD1 2022 FP6AQ Chip des iPhone 4 hat starke Ähnlichkeit mit dem L3G4200D und könnte somit wie dieses von STMicroelectronics stammen. Hier reihen sich die Kondensatoren symmetrisch um den Mittelpunkt, in dem sich das Herzstück des Gyrsokop in Form einer schwingenden Platte befindet. Dank Corioliskraft (Trägheitskraft) können über die Platte so selbst kleinste Bewegungen um die eigene Achse ermittelt werden. In einer zweiten Chip-Ebene müssen dazu aber zunächst die sich verändernden Signale der Kondesatoren digitalisiert werden. Anschließend erfolgt die Übermittlung an die Software, die dann beispielsweise die Steuerung entsprechend den durchgeführten Bewegungen umsetzt.

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Kommentare

LoMacs
LoMacs01.07.10 15:14
Dass dabei wirklich die Corioliskraft eine Rolle spielt, macht mich trotz meiner recht beschränkten Physik-Grundkurs-Kenntnisse etwas stutzig.
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rasmusonline01.07.10 15:24
Geile Meldung!

Ich bin auch nicht gerade sonderlich gut in Physik, glaube aber dass der Drehimpuls und die Rotationsenergie hier eine ganz wichtige Rolle spielen.
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tschagunzn01.07.10 15:27
Aha und welche immens wichtige Information soll dieser Bericht nun vermitteln?
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chill
chill01.07.10 15:31
für dich gar keine, geh einfach woanders hin ...

(ich finde das zb interessant)
MBP M1 256/16 Monterey 12.1 . iPhone 11 128 GB, iOs 15.2
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007
00701.07.10 15:31
ist doch ne coole info, was man heute überhaupt machen kann ...
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Hßn
Hßn01.07.10 15:31
*sick* *sick* *sick*
die c't hatte mal ein super Programm, dass die Breitengrad Abhängigkeit der Corioliskraft auf die rotierende Festplatte ausgerechnet hat und aus der eingestellten Zeitzone des Rechners dessen genauen Standpunkt berechnen wollte - war in der April Ausgabe
soviel zu Einfluss der Coriolis Kraft auf kleinere Objekte
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rasmusonline01.07.10 15:33
@Hßn

Wie heißt das Programm bzw kannst du es mir schicken?
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Dirk!01.07.10 15:35
Hßn
soviel zu Einfluss der Coriolis Kraft auf kleinere Objekte

Man Leute: Es geht ja NICHT um die Corioliskraft, die durch die Erddrehung hervorgerufen wird, die ist wirklich sehr klein, SONDERN um die Corioliskraft, die bei jeder Bewegung im rotierenden System auftritt und die kann bei Drehung des Telefons durchaus messbare Größenordnungen annehmen!
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Modulonatic
Modulonatic01.07.10 15:36
Hßn
Mir bitte ebenfalls
Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0 Unported //There is more to reality than meets a normal eye
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glider01.07.10 15:40
@rasmusonline und Modulonatic

Ich nehme an, er wird es euch am nächsten 1. April mailen...
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chevron
chevron01.07.10 15:41
Beeindruckend.
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iphonefreak01.07.10 15:58
Das erinnert mich an eine Folge von Meister Eder und sein Pumuckl. (ach ja die Kindheit) Da waren so zwei Lausbuam, die glaubten nicht das ein Kobold die Schiffschaukel bewegt. Da hat der Meister Eder einfach mal ein Brimborium erzählt :
Eders Erklärung für das Schaukeln und die Funktion einer Fernsteuerung:
Eder: Mit einem Halbleiterkristall und zwei unsichtbaren Elektroden über's Germanium mit mindestens zwei Zonen geht mein Befehl durch die Defektelektroden ins Indium.
Buben: Uii !!
Eder: Dann wird die Gleichrichterwirkung in einen hohen Flußstrom gebracht, zwischen Diffusion und Raumladung, und wenn dann der Sperrwiderstand im Kollektor durch die Defektelektroden anzieht, dann ... dann schaukelt's. Und wenn ich das ganze umgekehrt mach', steht's still.
(...)
Und wenn ihr jetzt nicht sofort geht, dann nehme ich eine geringe Spannungsänderung am Detektor vor, und jag' euch durch den Kollektor zwischen sämtlichen Elektronen hindurch zur Tür naus.
Buben: Wir gehen ja schon.
Eder: Aber auf dem schnellsten elektromagnetischen Weg!

Als ich die Meldung durchgelesen habe, kam ich mir vor, wie die beiden Lausbuam
Und wenn das alles nicht interessiert, was ich hier geschrien habe. Tut mir leid, wenn ich eure Zeit verschwendet habe
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Hßn
Hßn01.07.10 16:06
http://www.heise.de/ct/03/07/links/210.shtml
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Navier-Stokes
Navier-Stokes01.07.10 16:54
In dem Artikel auf iFixit steht doch
The GK10A is comprised of a plate, called the "proof mass," that vibrates ... When a user rotates the phone, the proof mass gets displaced in the X, Y, and Z directions by Coriolis forces.
Ergibt doch Sinn: Ein (Prüf)Körper, der (Vibrations)bewegungen orthogonal zur Rotationsachse durchführt, erfährt eine Querbeschleunigung, welche nach Newton (das war der Typ mit dem Apple unterm Baum) auf die Prüfmasse eine Kraft ausübt, worauf diese sich nach dem Hook'schen Gesetz, denn sie ist federnd aufgehängt, in Richtung der Beschleunigungskraft verschiebt. Diese Verschiebung äußert sich dann durch kapazitative Veränderungen, da sich nun die Geometrie der Plattenanordnung verändert hat.
Computer Science is no more about computers than astronomy is about telescopes. (Edsger W. Dijkstra)
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rasmusonline01.07.10 17:42
@hßn

in der April Ausgabe?? Der Link ist von Juli 2003.
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merCUrium
merCUrium01.07.10 17:45
Navier-Stokes: das ist der Beschleunigungsmesser auch als Accelerometer bekannt.
Diese Gyro Chips arbeiten eher nach dem sog. "Stimmgabelprinzip".
Dabei werden sich in Schwingung befindliche Schenkel durch eine auftretende Rotation senkrecht zur Schwingungsrichtung und senkrecht zur Rotationsachse ausgelenkt. Diese Auslenkung ist wieder, wie du schon erwähntest kapazitativ messbar.
Wen das teifergreifend interessiert, dem kann man u.A. den Wikipedia Artikel zur Corioliskraft empfehlen.
[img]http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Stimmgabelprinzip_Drehratensensor.png&filetimestamp=20090727190847[/
(Bild von Wikipedia.)
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Cocoloco01.07.10 17:47
Unglaublich faszinierend!
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Navier-Stokes
Navier-Stokes01.07.10 17:55
merCUrium
merCUrium
durch eine auftretende Rotation senkrecht zur Schwingungsrichtung und senkrecht zur Rotationsachse ausgelenkt.
Genau das meinte ich gleich in meinem ersten Satz mit
...(Vibrations)bewegungen orthogonal zur Rotationsachse durchführt, erfährt eine Querbeschleunigung, ...
Computer Science is no more about computers than astronomy is about telescopes. (Edsger W. Dijkstra)
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Dvaplustripet
Dvaplustripet01.07.10 17:56
Abgefahrene scheese!!
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merCUrium
merCUrium01.07.10 18:03
Navier-Stokes: sorry da hab ich deinen Bezug der beschleunigungskraft missverstanden und bin beim zweiten lesen erst bei der Feder wieder eingestiegen.

So, dafür Versuch ich's noch mal mit dem Bild:
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