《传感器在手机上的应用》

4 X A fQINGDAO UNIVERSITY《传感器原理及应用》课程考核论文题目电容式感测技术在手机触摸屏上的应用________ 班级电子信息科学与技术1班学号201140600147 _______________姓名陈万鑫、刘恒源、蒋兴瑞扌旨导老师____ 迟宗涛____________自动化工程学院电子信息科学与技术系二零一四年十二月电容式感测技术在手机触摸屏中的应用摘要：随着传感器不断的发展与成熟，电容式传感器广泛应用于压力、液位、位移等各种检测中，在农业、工业等领域的发展作出突出贡献。

电容式传感器作为一项前途广阔的新型技术，日益受到人们的重视。

特别是智能手机等新型消费电子产品应用了电容传感器的触摸屏的风靡，不仅提供方便的控制方式，而且带来了更好的用户体验。

引言：电容传感技术投入应用已长达一个世纪，它具有结构简单、动态响应快、易实现非接触测量等突出的优点，具有着十分广泛的应用前景，它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有具有巨大的运用价值，在未来还将在许多新兴领域体现其优越性。

电容式感测用户界面正作为手机中机械按键的一种实用的创新替代方案脱颖而出。

虽然电容式传感器可被视作传统按键的简易替代方案，但该技术不仅仅是半球型开关的一种升级。

当手机采用触摸式传感器来实现时，手机制造商在设计中可获得一种令人激动的崭新的外观感觉选择。

利用电容式传感器，手机按键，即键垫（key mat），无需移动式元件就可以实现，这样会形成平顺光滑的接触表面。

此外，设计人员还可在机械按键顶端选用电容式感测，轻按会触发电容式传感器，重按则激活机械开关。

整合了这种技术的手机不仅能感测手指的位置，还能感测到手指对按键施加压力的轻重。

轻按可能与号码簿翻页有关，重按则可能是往选定号码拨打近年来手机设计中出现的最引人注目的趋势之一是电容式传感器和透明导体的结合。

这种透明键垫为设计人员提供了许多具创造性的选择。

工作原理大多数触摸传感控制器依据所检测到的电容变化来工作一一当某种物体或某个人接近或触摸传感器的导电金属片时，手指与金属片之间的电容发生变化。

新型传感器在智能手机中的应用智能手机作为我们日常生活中不可或缺的一部分，已经成为人们交流、工作、娱乐的重要工具。

随着科技的不断发展，新型传感器的应用也逐渐在智能手机中得到了广泛应用。

本文将介绍新型传感器在智能手机中的应用领域，并探讨其对我们日常生活带来的影响。

一、指纹传感器指纹传感器是一种用于识别指纹的传感器，通过对指纹进行扫描和匹配，可以用于解锁手机、支付验证等多种应用场景。

相比传统的密码锁或图案解锁，指纹传感器更加安全可靠。

用户只需将手指轻轻触碰指纹传感器，即可完成解锁，方便快捷。

二、环境光传感器环境光传感器可感知周围环境的光强度，并自动调节手机屏幕的亮度，以提供更加舒适的使用体验。

在强光环境下，传感器会增加屏幕亮度，以保证内容清晰可见；在暗光环境下，传感器会降低屏幕亮度，以节省电量并减少眼睛的疲劳感。

三、加速度传感器加速度传感器可以感知手机的加速度和重力变化，从而实现多种功能。

例如，当我们跳动手机时，加速度传感器会自动旋转屏幕的方向；在游戏中，加速度传感器可以用于体感控制，让玩家更加身临其境；此外，加速度传感器还可以用于健康监测，通过监测用户的步数和运动状态，实现计步、计算卡路里消耗等功能。

四、陀螺仪传感器陀螺仪传感器可以感知手机的旋转和方向变化，为手机提供姿态传感能力。

在游戏中，陀螺仪传感器可以用于实现更加精准的动作控制；在导航应用中，陀螺仪传感器可以提供更加准确的方向感知；同时，陀螺仪传感器还可以用于增强现实应用，实现与虚拟物体的交互。

五、心率传感器心率传感器可以通过手机与用户之间的接触，测量用户的心率，并提供实时心率监测和健康分析。

这对于关注健康的用户来说尤为重要。

心率传感器可以帮助我们了解自己的身体状况，及时发现异常情况，并采取相应的措施。

六、气压传感器气压传感器可以感知大气压力的变化，通过与GPS等技术相结合，实现高度测量和气象预报等功能。

例如，气压传感器可以用于追踪爬山高度，在户外探险中提供可靠的高度信息；同时，气压传感器还可以结合气象数据，为用户提供准确的天气预报，帮助用户合理安排日程。

传感器在智能手机上的应用移动互联网因传感器而更美好何淼机械11k1 1119040101072014-4-8首先，非常感谢老师给予一个机会，让我写自己感兴趣的东西。

可能说完这句话有很多的不解，我也不希望浪费太多的篇章去解释为什么。

所以单独拿出来一面给老师讲一下缘由。

自我介绍：我是一位IT民工，极度的偏执狂和完美主义，稍微的强迫症。

对国产手机一直持观望期待的态度，忠实的果粉，加油，魅友。

（ps：老师，可能有些看不懂，不过这都不是重点，毕竟这不算入论文内容）现在是一论坛版主。

考虑到老师说可以写不是自己组的东西，所以这次斗胆写了一篇关于传感器的文章。

我会尽量的通俗，让老师可以认可。

再次感谢老师给予我这次写自己感兴趣的文章的机会！毕竟全篇不能只以智能手机的例子来完成这篇论文，对于论文中的概念性问题只有找”度娘“了。

所以这篇文章是半写半搜索的结果了，希望老师理解一下。

传感器在智能手机上的应用关键字：传感器智能机移动互联网苹果在智能手机的带动下，以陀螺仪、加速计、压力传感器为代表的传感器得到了快速的发展，而随着应用种类的不断丰富和功能的提高，一台移动终端设备上需要的传感器感测功能越来越多。

这使得传感器所能处理的应用场景，远远要高于消费者单独把手机当成一个通信工具，或者当成一个媒体娱乐工具要更复杂。

提到智能手机，不得不提到苹果。

每个人，不管你有没有使用过苹果，不管你了不了解IOS。

但是我们都记住了一位偏执狂——乔布斯。

也许太多的人不明白，乔布斯为何如此的伟大？为何能推入神坛？我想这不仅仅是媒体大肆报道的没有乔布斯就不会有我们现在全屏多点触控的感念。

是的，这一点不可否认，在07年以前没有一位会想到你会拿着一款全屏的手机在那里得瑟，然而苹果定义了这一点。

苹果让移动互联网有了一个实质性的感念。

但是在苹果定义了智能机感念的同时，很核心的创新点就是传感器在智能手机上的应用。

所以本篇文章就以苹果产品的发展来絮叨絮叨传感器。

传感器在智能手机中的应用摘要：科学技术的进步给人类的生活带来了许多方便，而手机更加变得无法或缺。

现在手机已经不仅是一个通讯设备，它开始具备多样的功能。

短信，电话，音乐播放等都成了基础功能，更加智能，更加人性化的手机才是用户追寻的方向。

在这个背景下，各类传感器在手机上的应用越来越多。

关键词：传感器；智能手机；应用传感器是一种感受监测信息的器具。

它可以把接受到的信号，按特定的规则转变成电信号的形式来输出。

能够完成信息的处理、传输、记载、显示和把控等任务。

它是自动检测和控制的基础。

随着智能手机的飞速升级，各类传感器被使用在手机上以实现多种功能。

1 传感器在智能手机中的应用1.1图像传感器跟着照相变成手机的标配，图像传感器在照相机之后大量使用于手机，用手机照相，摄像已经成为许多人日常生活的一部分。

图像处理技术的进步，令图像传感器有了更多的使用领域。

1.1.1名片识别用手机给名片照相，经过图像处理软件对图像信息进行辨认，后台处理完成以后，名片上的姓名，电话，年龄，公司所在地等便写进了手机电话本的目录下，名片识别功能已成了商务手机的高端体现。

1.1.2面部识别用户只需要注册的时候对脸部照相，图像处理软件会按照照片辨认并记下用户的脸部特点，用作今后核对用户身份的凭据，这样的话当用户操作有安全要求的手机是不用再输入繁杂的密码，只要给自己照相，手机鉴定就可以了，这样的话给用户带来了便利，也使移动工具和它的信息更安全。

1.2 指纹识别传感器支付软件对私人数据安全性的要求越来越高，加上指纹识别传感器在本钱，尺寸和精准度等方面都取得了很大的进步，指纹识别技术愈来愈多的使用到移动装备中，如今高等商务手机中许多都拥有这个功能。

现在市面上大体有两种固态指纹传感器：接触式传感器和滑动式传感器。

接触式传感器要指头在指纹收集区触摸；滑动式传感器要指头在传感器上面滑过。

传感器会收集一套特别确定的数据，然后进入飞快的分析和认证。

跟着感测技术与计算方法的提升，加之市场对本钱的苛求，便携装备对体积轻巧的苛求，滑动式传感器已成了市面上的主打。

传感器在智能手机上的应用移动互联网因传感器而更美好何淼机械11k1 1119040101072014-4-8首先，非常感谢老师给予一个机会，让我写自己感兴趣的东西。

可能说完这句话有很多的不解，我也不希望浪费太多的篇章去解释为什么。

所以单独拿出来一面给老师讲一下缘由。

自我介绍：我是一位IT民工，极度的偏执狂和完美主义，稍微的强迫症。

对国产手机一直持观望期待的态度，忠实的果粉，加油，魅友。

（ps：老师，可能有些看不懂，不过这都不是重点，毕竟这不算入论文内容）现在是一论坛版主。

考虑到老师说可以写不是自己组的东西，所以这次斗胆写了一篇关于传感器的文章。

我会尽量的通俗，让老师可以认可。

再次感谢老师给予我这次写自己感兴趣的文章的机会！毕竟全篇不能只以智能手机的例子来完成这篇论文，对于论文中的概念性问题只有找”度娘“了。

所以这篇文章是半写半搜索的结果了，希望老师理解一下。

传感器在智能手机上的应用关键字：传感器智能机移动互联网苹果在智能手机的带动下，以陀螺仪、加速计、压力传感器为代表的传感器得到了快速的发展，而随着应用种类的不断丰富和功能的提高，一台移动终端设备上需要的传感器感测功能越来越多。

这使得传感器所能处理的应用场景，远远要高于消费者单独把手机当成一个通信工具，或者当成一个媒体娱乐工具要更复杂。

提到智能手机，不得不提到苹果。

每个人，不管你有没有使用过苹果，不管你了不了解IOS。

但是我们都记住了一位偏执狂——乔布斯。

也许太多的人不明白，乔布斯为何如此的伟大？为何能推入神坛？我想这不仅仅是媒体大肆报道的没有乔布斯就不会有我们现在全屏多点触控的感念。

是的，这一点不可否认，在07年以前没有一位会想到你会拿着一款全屏的手机在那里得瑟，然而苹果定义了这一点。

苹果让移动互联网有了一个实质性的感念。

但是在苹果定义了智能机感念的同时，很核心的创新点就是传感器在智能手机上的应用。

所以本篇文章就以苹果产品的发展来絮叨絮叨传感器。

传感器在手机中的应用电器08-2班张祥传感器在智能手机中的应用摘要：介绍了几种典型传感器在手机中的应用，如图像传感器，指纹识别传感器，光电传感器，加速度传感器等。

关键字：传感器，智能手机科技的发展给人们的工作和生活带来了更多的便利，而其中的手机更是到了几乎不可缺少的地步，随着技术进步，手机已经不再仅仅是以个通信工具，开始具备越来越多，越来越强大的功能，人们对手机的要求越来越高，电话，短信，多媒体等等，都是基本应用，更智能，更人性化才是用户追求的目标，在此条件下，各种传感器在手机上的应用应运而生。

1 传感器的定义和分类1.1传感器的定义能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。

1.2传感器的分类可以按不同的观点对传感器进行分类：（1）按工作原理，可分为物理传感器和化学传感器。

（2）按传感器的用途，可分为位置传感器，液面传感器，能耗传感器，速度传感器，热敏传感器，加速度传感器，射线辐射传感器，振动传感器，湿敏传感器，气敏传感器，真空度传感器和生物传感器等。

（3）按传感器应用的材料，可分为以下几类：按其所用的材料的类别分为金属，聚合物，陶瓷和混合物；按材料的物理性质分为导体，绝缘体，半导体和磁性材料；按材料的晶体结构分为单晶，多晶和非晶材料。

（4）按传感器的输出信号，可分为模拟传感器，数字传感器。

（5）按照传感器制造工艺，可分为：集成传感器，薄膜传感器和陶瓷传感器。

2几种典型传感器在智能手机中的应用2.1图像传感器随着拍照功能成为手机的标准配置，图像传感器继照相机之后再手机上大量应用，用手机拍照，摄像应经成为很多人生活，娱乐的一个重要部分。

图像处理技术的发展，使图像传感器有了更广的应用空间。

（1）名片识别：用手机给名片拍照，通过图像处理软件对图像信息加以识别处理，后台处理完毕后，名片上的姓名，年龄，电话，公司地址等就自动进入了手机电话簿的分类目录下，名片识别功能已经成为商务手机的高端应用代表。

传感器在手机中的应用鲁建全（郑州外国语学校，河南郑州450001）贾晓燕（郑州市第二十四中学，河南郑州450007）关键词：手机，传感器，应用摘要：传感器的应用越来越广泛，现在的手机搭载了很多传感器，有声传感器、光传感器、触摸传感器、重力传感器、加速度传感器、方向传感器、距离传感器、磁传感器等。

给用户带来了丰富的应用和体验。

正文：传感器在生活中的应用越来越广泛，现在的智能手机上搭载了很多种类的传感器。

依托这些传感器，软件开发者开发出了各种应用程序，使手机的应用范围大大拓展，给用户带来了前所未有的使用体验。

现代技术中，传感器是指这样的一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学物理量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学物理量，或转换为电路的通断。

把非电学量转换为电学量，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

手机上主要搭载的传感器有声传感器、光传感器、触摸传感器、重力传感器、加速度传感器、方向传感器、距离传感器、磁传感器等。

1、声传感器：就是手机话筒。

打电话时，能把声音信号转变为电信号。

现在手机常用的是驻极体电容式麦克风。

驻极体话筒体积小，结构简单，电声性能好。

其声电转换的关键元件是驻极体振动膜。

它是一片极薄的高分子极化塑料膜片，在其中一面蒸发上一层金属薄层。

膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。

这样，金属薄膜与金属极板之间就形成一个电容。

高分子塑料膜上生产时就注入了一定的电荷Q，由于没有放电回路，这个电荷量是不变的，在声波的作用下，极化膜随着声音震动，因此和金属极板的距离也跟着变化，电容就随声波变化。

由电容公式QCU=，可知QUC=。

驻极体总的电荷量不变，电容变化时，电容两极间的电压就会跟着变化，最后再通过阻抗非常高的场效应管将电容两端的电压取出来，同时进行放大，就把声音信号转变为电压信号了。

2、光传感器：光传感器在手机上有两个应用。

一个是用在手机拍照的感光元件。

传感器在生活中的应用越来越广泛，现在的智能手机上搭载了很多种类的传感器。

依托这些传感器，软件开发者开发出了各种应用程序，使手机的应用范围大大拓展，给用户带来了前所未有的使用体验。

现代技术中，传感器是指这样的一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学物理量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学物理量，或转换为电路的通断。

把非电学量转换为电学量，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

手机上主要搭载的传感器有声传感器、光传感器、触摸传感器、重力传感器、加速度传感器、方向传感器、距离传感器、磁传感器等。

1、光传感器光传感器在手机上有两个应用。

一个是用在手机拍照的感光元件。

与数码相机一样，感光芯片是拍照手机的最关键光电转换部件，相当于老式照相机的感光底片，能够把拍摄对象的光信号转换为电信号，经过处理，最后生成一幅电子照片。

一般手机镜头的感光元件是CMOS传感器，英文全称是“Complementary Metal Oxide Semiconductor”，中文即“互补金属氧化物半导体”，CMOS传感器的每个象素由一个感光二极管和与之连接的一个放大器及A/D转换电路组成。

从拍摄对象过来的光线经过镜头的透镜组，成像在CMOS传感器上，利用感光二极管进行光电转换，将图像转换为电信号，通过放大器及A/D转换电路将数据输出。

光传感器的第二个应用是用来探测环境的亮度。

手机自动根据所处环境的光线来控制屏幕的亮度和键盘灯的开关。

比如在明亮的室外，键盘灯关闭；屏幕更亮，以便能看清屏幕。

在暗处，按键时键盘灯就会亮，屏幕较暗，以便看清按键，防止屏幕刺眼。

这样既保护了眼睛又节省了能量。

在拍照时，光线传感器根据环境亮暗来确定曝光时间及LED闪光灯是否打开，从而拍摄出高质量的照片。

手机中探测环境亮度的光线传感器件一般是光敏三极管。

芯片封装在带有玻璃透镜的管壳内，环境光线通过透镜汇聚照射在芯片上。

光照增强时，光电流增加，再经过光敏三极管的放大作用，就把光信号转化为电信号了。