盘点智能手机@@中常见的@@13种传感器@@@@

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随着现代信息技术的飞速发展@@,智能手机@@已经成为@@人们生活不可获取的一部分@@@@,同时其职能也从一开始的通讯发展到现在的娱乐@@、社交甚至生产@@。

手机已经不再是一个简单的通信工具@@,而是具有综合功能@@的便携式电子@@设备@@@@。手机的虚拟功能@@@@,比如交互@@、游戏@@、都是通过处理器强大的计算能力来实现的@@,但与现实结合的功能@@@@,则是通过传感器@@来实现@@。本文为@@大家整理了手机中常见的传感器@@@@,帮助大家了解其原理和用途@@。

1、光线传感器@@@@(Ambient Light Sensor)

光线传感器@@@@

光线传感器@@@@类似于手机的眼睛@@。人类的眼睛能在不同光线的环境下@@,调整进入眼睛的光线@@,例如进入电影院@@,瞳孔会放大来让更多光线进入眼睛@@。而光线传感器@@@@则可以让手机感测环境光线的强度@@,用来调节手机屏幕的亮度@@@@。而因为@@屏幕通常是手机最耗电的部分@@@@,因此运用光线传感器@@@@来协助调整屏幕亮度@@@@,能进一步达到延长电池寿命的作用@@。光线传感器@@@@也可搭配其他传感器@@一同来侦测手机是否被放置在口袋中@@,以防止误触@@。

2、距离传感器@@@@(proximity sensor)

透过红外线@@LED灯发射红外线@@,被物体反射后由红外线探测器接受@@,藉此判断接收到红外线的强度来判断距离@@,有效距离大约在@@10米左右@@。它可感知手机是否被贴在耳朵上讲电话@@,若是则会关闭屏幕来省电@@;距离传感器@@@@也可以运用在部分@@手机支持的手套模式中@@,用来解锁或锁定手机@@。

3、重力传感器@@@@(G-Sensor)

重力传感器@@@@

透过压电效应来实现@@。重力传感器@@@@内部有一块重物与压电片整合在一起@@,透过正交两个方向产生的电压大小@@,来计算出水平的方向@@。运用在手机中时@@,可用来切换横屏与直屏方向@@,运用在赛车游戏@@中时@@,则可透过水平方向的感应@@,将数据运用在游戏@@里@@,来转动行车方向@@。

4、加速度传感器@@@@(Accelerometer Sensor)

重力传感器@@@@

作用原理与重力传感器@@@@相同@@,但透过三个维度来确定加速度方向@@,功耗小但精度低@@。运用在手机中可用来计步@@、判断手机朝向的方向@@。

5、磁@@(场@@)传感器@@(Magnetism Sensor)

磁@@(场@@)传感器@@

测量电阻变化来确定磁@@场@@强度@@,使用时需要摇晃手机才能准确判断@@,大多运用在指南针@@、地图导航当中@@。

6、陀螺仪@@(Gyroscope)

陀螺仪@@

陀螺仪@@能够测量沿一个轴或几个轴动作的角速度@@,是补充@@MEMS加速度计@@(加速度传感器@@@@)功能@@的理想技术@@。事实上@@,如果结合加速度计@@和陀螺仪@@这两种传感器@@@@@@,系统设计人员可以跟踪并捕捉@@3D空间@@的完整动作@@,为@@终端用户提供更真实的用户体验@@、精确的导航系统及其他功能@@@@。手机中的@@「摇一摇@@」功能@@(例如摇动手机就能抽签@@…)、体感技术@@,还有@@VR视角的调整与侦测@@,都是运用到陀螺仪@@的作用@@。

7、GPS

GPS

地球上方特定轨道上运行着@@24颗@@GPS卫星@@,它们会不停的向全世界各地广播自己的位置坐标与时间戳@@(timestamp,指格林威治@@ 奔@@ 1970年@@01月@@01日@@00 00分@@00秒到现在为@@止的总秒数@@),手机中的@@GPS模块透过卫星@@的瞬间位置来起算@@,以卫星@@发射坐标的时间戳与接收时的时间差来计算出手机与卫星@@之间的距离@@。可运用在定位@@@@、测速@@、测量距离与导航等用途@@。

8、指纹传感器@@@@

指纹传感器@@@@

目前主流的技术是电容式指纹传感器@@@@@@,然而超音波指纹传感器@@@@也有逐渐流行起来趋势@@。电容式指纹传感器@@@@作用时@@,手指是电容的一极@@、另一极则是硅芯片@@数组@@,透过人体带有的微电场@@与电容传感器@@之间产生的微电流@@,指纹的波峰波谷与传感器@@之间的距离形成电容高低差@@,来描绘出指纹的图形@@。而超音波指纹传感器@@@@原理也类似@@,但不会受到汗水@@、油污的干扰@@,辨识速度也更为@@快速@@。运用在手机中可用来解锁@@、加密@@、支付等等@@。

9、霍尔传感器@@@@(Hall Sensor)

霍尔传感器@@@@

作用原理是霍尔磁@@电效应@@,当电流通过一个位于磁@@场@@中的导体时@@,磁@@场@@会对导体中的电子@@产生一个垂直于电子@@运动方向上的的作用力@@,从而在导体的两端产生电势差@@。主要运用在翻盖解锁@@、合盖锁定屏幕等功能@@当中@@,苹果的@@Smart cover还有@@多个品牌的官方手机配件@@,都运用了这项技术@@。

10、气压传感器@@@@(气压计@@,barometer)

将薄膜与变组器或电容连接在一起@@,当气压产生变化时@@,会导致电阻或电容数值@@发生变化@@,藉此量测气压的数据@@。GPS也可用来量测海拔高度但会有@@10米左右@@的误差@@,若是搭载气压传感器@@@@@@,则可以将误差校正到@@1米左右@@;也可用来辅助@@GPS定位@@,来确认所在楼层位置等信息@@。苹果的@@iPhone 6/6s系列@@都搭载了气压传感器@@@@@@。

11、心率传感器@@@@

透过高亮度@@的@@LED灯照射手指@@,因心脏将血液压送到毛细血管时@@,亮度@@(红光的深度@@)会呈现周期性的变化@@。再透过摄影机捕捉这一些规律性的变化@@,并将数据传送到手机中进行运算@@,进而判断心脏的收缩频率@@,得出每分@@钟的心跳数@@。

心率传感器@@@@

12、血氧传感器@@@@

血液当中血红蛋白与氧合血红蛋白对于红光的吸收比率不同@@,用红外光与红光@@LED同时照射手指@@,并测量反射光的吸收光谱@@,藉此量测血含氧量@@。可用于运动或健康领域的应用@@。

13、紫外线传感器@@@@

某些半导体@@、金属或金属化合物的光电发射效应@@,在紫外线照射下会释放出大量电子@@@@,透过检测这种放电效应可计算出紫外线强度@@。主要用途也在运动与健康领域@@。

上面介绍的@@7种传感器@@@@,通常都是现代智能手机@@的标准配备@@@@,而后面介绍的霍尔传感器@@@@@@、心率传感器@@@@、血氧传感器@@@@、紫外线传感器@@@@则更多的是应用在智能手环或是比较高端的手机中@@。

手机早已不是通信工具@@,简直是一个全能的个人助理工具@@,人们巴不得手机可以集成任何功能@@@@,常用的实用的要集成@@,不常用的偶尔有用的也要集成@@,可以想象未来的手机会集成越来越多的传感器@@@@。

来源@@:电子@@工程专辑@@

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