Come funziona il sensore giroscopico (gyro) dell'iPad

Tecnologia MEMS

L'iPad usa giroscopi MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) di STMicroelectronics. I MEMS combinano la tecnologia di fabbricazione del silicio (dei chip) con minuscoli ingranaggi, molle, leve e parti meccaniche. Appaiono come normali chip ma sono dispositivi meccanici robusti, compatti ed economici.

Giroscopio a struttura vibrante

Il giroscopio dell'iPad è un "vibrating structure gyroscope": usa una massa vibrante (non rotante) per rilevare l'orientamento. Una massa oscilla su molle di silicio. Quando il piano di vibrazione si inclina, subisce uno stress dalla forza di Coriolis (la stessa che genera i cicloni dalla rotazione terrestre). Questo varia la capacità elettrica di un sensore collegato, misurata da un circuito elettronico.

Massa singola di spinta

I giroscopi a stato solido per mobile misurano inclinazione in 3 dimensioni (rollio, beccheggio, imbardata). Alcuni MEMS usano tre coppie di masse vibranti perpendicolari; quello STMicroelectronics usa un design consolidato con un'unica massa di spinta, riducendo dati erratici causati da urti e vibrazioni normali.

Elettronica e iOS

Il chip MEMS produce tre coppie di segnali elettronici (una per dimensione). I dati sono "grezzi"; altri componenti li convertono in velocità angolare utile (gradi/secondo). iOS rende l'informazione disponibile ad app e giochi: quando un programma richiede dati gyro, invoca una funzione iOS che li legge dal chip.

Avvertenza

Informazioni accurate per iPad quarta generazione con iOS 6. Hardware e software mobile evolvono rapidamente; futuri modelli potrebbero usare altri tipi di sensori gyro.