微软研究院正在研发可隔空操作WP手机的电场传感器

打破距离封锁浅析手机隔空无线充电技术作者：来源：《电脑爱好者》2021年第09期无线充电在手机领域的历史最早可以追溯到2009年。

这一年上市的Palm Pre采用3.1英寸触控“大屏幕”，配备侧滑全键盘，是Web OS系统的旗舰之作。

Palm Pre可以通过一个名为“TouchStone”（点金石）的配件，实现无线充电功能（图1）。

由于当年技术还不成熟，Palm Pre必须放在固定位置，确保背壳上的线圈100%对准点金石才能充电。

Qi兼容标准正式出炉2012年，无线充电联盟（WPC）制定了统一的“Qi”无线充电标准（图2），它攻克了无线充电“通用性”的技术瓶颈，凡是通过Qi标准认证的产品（手机和无线充电底座），它们之间可以做到相互兼容（但充电功率可能会降到5W～7.5W），而且对线圈摆放位置不再那么严苛，大体对准即可充电。

还是在这一年，诺基亚先后发布了2款支持Qi标准的手机Lumia 920和Lumia 810，让更多科技控们享受到了可以摆脱线缆束缚的无线充电魅力（图3）。

可惜，诺基亚此时已经日薄西山，因此无线充电功能并没有被更广泛的消费者所认知。

无线充电的普及之光时间一晃到了2017年，随着iPhone 8系列将无线充电功能纳入标配，这种炫酷的技术才真正步入爆发阶段，并被更多的高端Android手机列装，相关的无线充电外设品牌也如同雨后春笋一般不断涌现（图4）。

小提示三星从2015年发布的GalaxyS6开始就全面引入了无线充电功能（Ga l a x y S5其实也支持，但需要搭配特制的后盖）。

只是三星的影响力不如苹果，所以业内普遍还是习惯将iPhone 8视为无线充电技术推广的最大功臣。

虽然三星和苹果是最早引入无线充电功能的智能手机品牌代表，但它们在充电功率的设计上还是太过保守，哪怕是最新上市的iPhone 12和Galaxy 21也僅支持15W无线快充（见表）。

反观国产手机品牌，虽然支持无线充电功能的起步时间较晚，但在充电功率方面却是一路高歌猛进。

微软新发明：将手掌、纸张变成多点触摸屏
佚名
【期刊名称】《《军民两用技术与产品》》
【年(卷),期】2011(000)011
【摘要】美国微软公司和卡耐基梅隆大学的研究人员合作开发出一种可佩戴的设备——0mniTouch，其能够将手掌、纸张、墙壁等介质变为虚拟的多点触控显示屏。

【总页数】1页(P27-27)
【正文语种】中文
【中图分类】TN873
【相关文献】
1.手掌欲变作触摸屏遥控手机 [J],
2.德国科学家欲将手掌变作触摸屏遥控手机 [J], 吕晓洋;
3.将系统的阻性触摸屏更新到多点触摸屏 [J], Altera公司
4.微软新发明：将手掌、纸张变成多点触摸屏 [J],
5.更快，更灵活且无风扇的贝加莱多点触摸屏PanelPC900——带多点触摸屏的PanelPC900--来自贝加莱的旗舰系统 [J], 无;
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WESP技术介绍WESP（Wireless Energy Harvesting and Sensor Power Management）技术是一种无线能量收集和传感器电源管理的技术，目的是通过从环境中收集能量来供电传感器，以实现无需更换电池的长时间运行。

WESP技术的基本原理是利用环境中存在的能量源，如光能、热能、振动能等，通过能量收集装置将这些能量转化为电能，并存储在电池或超级电容器中，然后将电能供应给传感器进行工作。

这种方法消除了传感器更换电池的需要，从而大大降低了维护成本，并可以实现传感器在长时间内无人值守的自动监测。

WESP技术的关键是能量收集装置，其设计需要考虑能量转化效率、适应不同环境能量源的能力以及对传感器电源需求的匹配。

能量收集装置通常包括能量转换电路和能量存储元件。

能量转换电路负责将环境能量转化为电能，并进行电压和电流的调节以适应传感器的工作需求。

能量存储元件可以是电池或超级电容器，用于储存转化后的电能，以供传感器使用。

不同环境能量源需要不同类型的能量收集装置。

对于光能收集，常用的装置是太阳能电池，它可以将阳光转化为电能。

对于热能收集，热电转换技术是一种常见的方法，利用热差效应将温度差转化为电压差。

对于振动能收集，常用的装置有压电材料和电感器，可以将振动转化为电能。

WESP技术还需要考虑传感器电源需求的匹配问题。

不同类型的传感器对电源的需求有所不同，例如，温度传感器通常对电能要求较低，而图像传感器则需要较高的电能供应。

因此，能量收集装置的设计需要根据传感器的工作特性进行优化，以确保传感器能够正常工作。

除了能量收集装置，WESP技术还需要考虑传感器的电源管理。

传感器电源管理的目的是最大化能量的利用，并延长传感器的工作时间。

传感器电源管理通常包括能量的分配、能量的存储和传感器的控制三个方面。

能量的分配是指将从能量收集装置中得到的电能分配给各个传感器，以满足其工作需求。

能量的存储是指将冗余的电能存储起来，以备不时之需。

真正的无线充电微软介绍光学充电方法
2015年01月21日
创新似乎一直伴随着微软的发展之路，它们的研发团队目前正在研究一种名为AutoCharge(自动充电)的移动设备充电项目。

它所要
达成的目标之一就是创造一个完全无缝的智能手机的充电环境，你完全不需要充电器和无线充电板就可以对手机进行充电。

微软的原型机系统运用了图像识别以及太阳能充电机制，来识别桌子上的智能手机，然后开始为它无线充电。

绝对的黑科技不是吗！
微软称，这套原型系统展示了光学充电器在0.3秒内识别智能手机然后开始为其进行充电，这个速度和现存的无线充电器几乎没什么两样。

太阳能充电在室内和室外都不是目前充电的一个很好的解决
方案，因为它受限于光线的强度。

但微软为室内的太阳能充电提供了24小时解决方案，它们打算用集束光线来为设备充电。

至于图像识别的部分，它由监视平面环境(例如书桌)的摄像机驱动，算法检测手机是否需要充电，然后旋转马达来改变充电光束的角度来为手机进行充电。

当然，做这一切之前需要一个集成太阳能充电面板作为能源提供装置，尽管目前的原型系统距离最最终的成品还很遥远，但它的思路对未来充电设备的发展是十分具有参考意义的，毕竟你不想在家中受到充电器的制约吧？。

CEM I产业聚焦I Industry Watch显通科技SurfaceWave超声波平台带来人机交互新体验I本刊记者II王颖在2007年之前，手机的人机交互都是通过按键来实现，但随着人们的需求和电子技术的发展，手机变得越来越大、越来越薄，按键之类的人机交互方式越来越阻碍了手机的发展，特别是用单手操控手机，于是苹果公司的创始人乔布斯为智能手机引入了一个全新的电容式触摸屏技术来解决当时按键的问题。

但是由于电容式触摸屏技术在金属材料上无法使用，而手机上更多位置使用的是金属材料，这就造成人机交互只能在手机的正面实现。

于是，显通科技推出了全新SurfaceWave处理器和手势引擎。

“智能手机这个巨大的市场期待更好的人机交互体验，而我们就是在为这个市场做相应的创新。

”显通科技总裁兼首席执行官李政扬表示。

SurfaceWave超声波高精度触摸平台让手机、可穿戴设备等智能设备厂商突破现有的物理机•••sentons图1显通科技总裁兼首席执行官李政扬Why SM...they all haslightly differnow?It does・Steve Jobs按键和触摸屏的操控方案，创建可由软件定义的智能互动界面。

通过与手势引擎处理器配合使用，显通科技能够从大量的复杂手势中进行识别、区分和学习，所处理的复杂手势之多远超以往的任何触摸技术。

显通科技的这一技术能与任何设备形状或表面材料轻松集成。

李政扬介绍：“自十二年前iPhone问世以来，我们与智能手机互动的方式一直没有革新。

屏幕和物理按键限制了移动设备、用户以及软件和硬件开发人员的想象力。

显通科技正为移动设备带来全新的交互性，将用户、开发人员和制造商从这些过往的限制中解放出来。

我们对超声波技术的使用为客户提供了更高的准确度和更大的灵活性，最为重要的是，它具有更大的自由度，可以将交互界面扩展到任何设备形状、任何表面材料。

我们相信由软件定义的智能交互表面将成为消费电子领域新一轮创新的催化剂，而智能手机将引领这一浪潮。

2020河南省普通高中招生考试模拟试卷（五）语文注意事项：1.本试卷共8页，四大题。

满分120分，考试时间120分钟。

2.请用0.5mm的黑色水笔直接答在试卷上，答卷前将密封线内的项目填写清楚。

一、积累与运用（共28分）1.下列词语中加点的字，每对读音都不同的一项是（）（2分）A.累．赘/累．计宿舍．/退避三舍．好．逸恶劳/君子好．逑B.关卡．/卡．车荷．花/荷．枪实弹厚此薄．彼/日薄．西山C.喝．水/喝．彩胆量．/量．力而行一声不吭．/引吭．高歌D.复辟．/辟．谣摒．弃/屏．气凝神瑕不掩瑜．/不言而喻．2.下列词语中没有错别字的一项是（）（2分）A.沧桑宽宥挡箭牌鸠占鹊巢殃殃大国B.寒暄箴言金钢钻如愿以偿矫揉造作C.松弛亵渎篮板球万籁俱寂探骊得珠D.缅怀广袤发祥地查言观色浮光掠影3.古诗文默写。

（共8分）（1）_______________，其不善者而改之。

（《论语·述而》）（2）峰回路转，_______________，醉翁亭也。

（欧阳修《醉翁亭记》）（3）刘禹锡在《酬乐天扬州初逢席上见赠》中借用典故慨叹物是人非，世事变迁的诗句是：_______________，_______________。

（4）借助色彩搭配，形成特定的意境美，是古诗词中常见的“诗中有画”的特点。

王湾《次北固山下》中的“_______________，_______________”用“青”“绿”两色写出了北固山下山清水秀的景色；李贺《雁门太守行》中的“_______________，_______________”用“黑”“金”两色表现出敌军压境的紧张气氛和危急形势。

4.名著阅读。

（任选一题作答）（4分）（1）有人拟了一副对联。

上联取材于《西游记》，下联取材于《水浒传》。

请你根据下联的提示，围绕晁天王叙述相关故事情节。

降妖伏魔，孙行者扬威取经路惩凶除恶，晁天王聚义梁山泊______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ （2）请根据你的阅读积累，在横线上填写你的阅读感受。

微专题—电磁感应之涡流、电磁阻尼与电磁驱动习题选编一、单项选择题1、随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的生活．某品牌手机的无线充电原理如图所示．关于无线充电，下列说法正确的是（）接收充赳设备J二充曲底座接收线圈交变电鑑场发射线圈A.充电底座中的发射线圈将磁场能转化为电能B.充电底座可以直接使用直流电源实现对手机的无线充电C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D.无线充电时手机接收线圈利用“电流的磁效应”获取电能2、关于涡流、电磁阻尼和电磁驱动，下列说法不正确的是（）A.电表线圈骨架用铝框是利用了电磁阻尼B.真空冶炼炉是利用涡流产热使金属融化C.变压器的铁芯用互相绝缘的硅钢片叠成，是利用了电磁驱动D.交流感应电动机利用了电磁驱动3、如图所示，一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间，铝框可以绕竖直的转轴自由转动。

转动手柄使磁铁绕竖直的转轴旋转，观察到铝框会随之转动。

对这个实验现象的描述和解释，下列说法中正确的是（）A.铝框的转动方向与蹄形磁铁的转动方向一定是相同的B.铝框的转动快慢与蹄形磁铁的转动快慢总是一致的C.铝框转动到其平面与磁场方向垂直的位置时，铝框中的感应电流最大D. 铝框转动到其平面与磁场方向平行的位置时，铝框两个竖直边受到的磁场力均为零4、当前，电磁炉已走进千家万户，电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，该磁场会使锅底产生涡流，自行发热，从而加热锅内的食物。

下列材料中，可用来制作电磁炉锅的是（） A. 陶瓷B .大理石C .玻璃D .不锈钢5、如图所示，用一根长为L 、质量不计的细杆与一个上弧长为|0、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于O 点，悬点正下方存在一个上弧长为2$、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且J 远小于L.先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。

下列说法正确的是（）A. 金属线框从右侧进入磁场时感应电流的方向为：afbfCfdfaB. 金属线框从左侧进入磁场时感应电流的方向为：afdfCfbfaC. 金属线框de 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等D. 金属线框从右侧下落通过磁场后可以摆到与右侧下落时等高的地方6、如图所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它们一个相同的初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况是（）A. 都做匀速运动B. 甲、乙做加速运动C. 甲做加速运动，乙做减速运动，丙做匀速运动D. 甲做减速运动，乙做加速运动，丙做匀速运动7、如图所示，在O 点正下方有一个有理想边界的匀强磁场，铜环在A 点由静止释放向右摆至最高点B ，不B ． A 点高于B 点C ． A 点低于B 点D ． 铜环将做等幅摆动C.线框中电流的方向始终不变D.线框中电流的方向周期性变化9、近来，无线充电成为应用于我们日常生活中的一项新科技，其中利用电磁感应原理来实现无线充电是比较成熟的一种方式，电动汽车无线充电方式的基本原理如图所示：路面下依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就可以进行充电．在汽车匀速行驶的过程中，下列说法正确的是（）A. 感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反B. 感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流C. 感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，会阻碍汽车运动D. 给路面下的线圈通以同向电流，不会影响充电效果10、2018年3月27日，华为、小米不约而同选在同一天召开发布会．发布了各自旗下首款无线充电手机．小 米MIX2S 支持7.5W 无线充电，华为MateRs 保时捷版则支持10W 无线充电.下图给出了它们的无线充 电的原理图.关于无线充电，下列说法正确的是（）A 、B 两点在同一水平线 A ． 考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）如图所示，铝质矩形线框abed 可绕轴转动，当蹄形磁铁逆时针（俯视）匀速转动时，下列关于矩形线框的8、 B.线框的转速小于磁铁的转A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B.手机外壳用金属材料制作可以减少能量损耗C.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电D.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同11、某兴趣小组制作了一个简易的“转动装置”，如图甲所示，在干电池的负极吸上两块圆柱形强磁铁，然后将一金属导线折成顶端有一支点、底端开口的导线框，并使导线框的支点与电源正极、底端与磁铁均良好接触但不固定，图乙是该装置的示意图.若线框逆时针转动（俯视），下列说法正确的是（）甲乙A.线框转动是因为发生了电磁感应B.磁铁导电且与电池负极接触的一端是S极C.若将磁铁的两极对调，则线框转动方向不变D.线框转动稳定时的电流比开始转动时的大12、现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。

变间隙式电容传感器工作原理1. 引言好家伙，今天咱们要聊聊变间隙式电容传感器，这听起来是不是有点高深莫测？其实啊，没那么复杂，咱们就把它想象成一个“听觉”极好的小家伙，专门用来“听”电场的变化。

生活中，很多东西都是通过电容传感器来工作的，比如手机屏幕的触控、家里的智能家居等等。

简直是让人不得不佩服科技的魅力呀！2. 电容的基础知识2.1 电容是什么？首先，我们得明白电容到底是什么。

简单来说，电容就是一个储存电荷的装置，类似于水库储水。

水库里水多水少，电容里电荷多电荷少。

电容的大小与它的“水库”面积有关，面积越大，储存的电荷就越多。

哎呀，这就好比你家后院的鱼塘，越大，能养的鱼就越多，是不是？2.2 变间隙的概念说到变间隙，咱们可以想象一个小朋友在拉开或合上玩具箱的盖子。

这个“盖子”的开合距离就是“间隙”。

在变间隙式电容传感器里，这个间隙的变化直接影响电容的大小。

哦，原来就是这么回事！间隙变大了，电容值就会变小；间隙变小了，电容值就会变大。

这就像是隔壁老王家的狗，离你远了，你听得不太清楚；跑近了，嗷嗷叫得可清楚了！3. 工作原理3.1 如何感应？那么，变间隙式电容传感器到底是怎么“感应”的呢？其实很简单，里面有两个金属板，像两个好朋友一样，一直在等待着互动。

当这两个板的距离变化时，电容的值就发生变化。

简单想象一下，两个人手拉手，手距越远，拉力就越小；越近，拉力就越大。

这种电容的变化，传感器就能感知到，从而给出一个信号。

3.2 应用场景说到这里，你肯定在想，哎呀，这玩意儿有啥用？别急，咱们来聊聊它的应用场景。

比如在手机屏幕上，当你用手指轻轻一按，屏幕的电容值就会变化，手机就知道你在点哪个地方，响应可快了！还有在汽车里，它能感应到你是不是在靠近车门，自动解锁，简直就像是给你开门的小仆人。

而在一些高端家电里，变间隙式电容传感器也大显身手，比如感应水位、温度等，家里的“智能管家”可离不开它。

4. 总结总而言之，变间隙式电容传感器就像是生活中的一个小精灵，默默地在你身边工作。