手机中常用传感器的介绍
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「移动智能终端中传感器种类及功能调研」移动智能终端(如智能手机和平板电脑)的普及为人们的生活带来了很多便利。
其中一个重要的因素就是其内置的各种传感器,这些传感器能够感知和收集各种环境信息,为用户提供更多的交互选择和个性化服务。
本文将对移动智能终端中常见的传感器种类和功能进行调研和介绍。
首先,光线传感器是一种常见的传感器,在手机和平板电脑中广泛使用。
它能够感知周围的光线强度,以便为用户自动调节屏幕亮度和背光等参数,提供更好的视觉体验和节省电池功耗。
其次,重力传感器也是移动智能终端中常见的传感器之一、它能够感知重力的方向和大小,通过这一信息可以实现设备的屏幕旋转、姿势检测等功能。
比如,当用户将手机旋转为横向时,设备会智能地将屏幕内容进行旋转。
加速度传感器是另一种常见的传感器,在手机和平板电脑中广泛应用于游戏和运动应用中。
它能够感知设备在三个维度上的加速度,通过这些数据可以计算出用户的步数、跑步速度、跳跃高度等信息,为用户提供更多的健康运动服务和游戏体验。
磁力传感器是一种用于感知附近磁场的传感器。
它在手机中常用于指南针应用,能够感知地球磁场的方向,为用户提供准确的方向和导航指示。
磁力传感器也可以用于检测附近的金属物体,如手机壳的磁力开关,以实现智能唤醒和休眠等功能。
接下来,陀螺仪传感器是一种用于感知设备角速度和旋转角度的传感器。
它常用于游戏和虚拟现实应用中,能够实时感知设备的旋转和移动,为用户提供更真实的游戏体验和虚拟空间导航。
温度传感器是一种用于感知周围环境温度的传感器。
它在手机中常用于监测设备温度,以防止过热和保护设备。
温度传感器也可以用于室内温度监测等应用领域。
湿度传感器是一种用于感知周围湿度水分含量的传感器。
它常用于气象应用和室内湿度监测,为用户提供更准确的天气和环境信息。
除了以上传感器外,移动智能终端中还包括接近传感器、气压传感器、心率传感器等多种传感器。
这些传感器的功能各不相同,但都能为用户提供各种个性化服务和交互体验。
智能手机都有些什么传感器
如今,智能手机在生活中得到广泛应用,其功能也越来越多,比如可以装很多的实用软件等等。
此外,吸引消费者的另一原因是它带有很多的传感器,可以感应很多外部信息,比如现在很多产品都带有磁传感器,陀螺仪,加速传感器,接近传感器,气压传感器等。
磁传感器、加速度传感器和陀螺仪通常称为惯性传感器,常用于各种设备或终端中实现姿态检测,运动检测等。
加速度传感器利用重力加速度,可以用于检测设备的倾斜角度,但是它会受到运动加速度的影响,使倾角测量不够准确,所以通常需利用陀螺仪和磁传感器补偿。
同时磁传感器测量方位角时,也是利用地磁场,当系统中电流变化或周围有导磁材料时,以及当设备倾斜时,测量出的方位角也不准确,这时需要用加速度传感器(倾角传感器)和陀螺仪进行补偿。
而陀螺仪,只有运动时才输出角速率,静态时输出为0,它也很难单独地确定设备的姿态。
所以在实际应用中,通常应用三轴磁传感器、三轴加速度传感器和三轴陀螺仪一起确定设备的姿态,以及实现运动检测。
PNI公司的新款数据融合处理芯片SENtral,是惯性导航传感器数据融合的数据处理中心,是首款超低功耗、同时处理9轴惯性传感器的集成电路。
该芯片同时处理九轴惯性传感器数据--3轴加速度传感器,3轴磁传感器,3轴陀螺仪,依托PNI研究与设计传感器数据融合技术的专家20多年的经验。
常用的传感器和芯片有很多种,以下是一些常见的传感器和芯片:
1. 加速度传感器:用于测量物体的加速度,常用于智能手机、游戏手柄等设备中。
2. 陀螺仪传感器:用于测量物体的角速度和角度变化,常用于飞行器、游戏手柄等设备中。
3. 光敏传感器:用于测量光线的强度,常用于照相机、光控开关等设备中。
4. 温度传感器:用于测量环境的温度,常用于温度计、恒温器等设备中。
5. 湿度传感器:用于测量环境的湿度,常用于湿度计、气象站等设备中。
6. 压力传感器:用于测量物体的压力,常用于汽车轮胎压力监测、气压计等设备中。
7. 距离传感器:用于测量物体与传感器之间的距离,
常用于无人机、机器人等设备中。
8. 磁力传感器:用于测量磁场的强度和方向,常用于指南针、地磁传感器等设备中。
9. 心率传感器:用于测量人体的心率,常用于智能手环、心率监测设备等。
10. GPS芯片:用于接收全球定位系统(GPS)信号,常用于导航设备、车载系统等。
11. Wi-Fi芯片:用于无线网络通信,常用于智能手机、无线路由器等设备中。
12. 蓝牙芯片:用于蓝牙通信,常用于耳机、智能手环等设备中。
13. NFC芯片:用于近场通信,常用于手机支付、门禁系统等设备中。
14. 摄像头芯片:用于图像采集和处理,常用于手机、摄像机等设备中。
15. 麦克风芯片:用于声音的采集和处理,常用于手机、录音设备等。
这只是一小部分常见的传感器和芯片,实际上还有很多其他类型的传感器和芯片,用于不同的应用领域。
你的手机到底有多少传感器13种传感器的介绍和工作原理概述摇动手机就可以控制赛车方向;拿着手机在操场散步,就能记录你走了几公里?这些你越来越熟悉的场景,都少不了天天伴你身旁的智能手机。
而手机能完成以上任务,主要都是靠内部安装的传感器。
你知道手机中的传感器有多少种?又是倚靠那些原理来运作?1、光线传感器(Ambient Light Sensor)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。
iPhone 4/4s与iPhone 5/5s的距离传感器与光传感器位置。
3、重力传感器(G-Sensor)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)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。
常用传感器简介
1、加速度传感器Accelerometer
加速度传感器主要感应手机的运动,在注册了传
感器监听器后加速度传感器主要捕获3个参数
values[0]、values[1]、values[2],这3个数据代表的
含义如下:
●values[0],空间坐标系中x轴方向上的加速度减去
重力加速度在x轴上的分量。
●values[1], 空间坐标系中y轴方向上的加速度减去
重力加速度在y轴上的分量。
●values[1], 空间坐标系中z轴方向上的加速度减去
重力加速度在z轴上的分量。
3个参数的单位均为m/.s*s,整个空间坐标系的原点位于手机屏幕的左下角
3个方向上的加速度的获取
✧当手机平放到桌面静止时,加速度为重力加速度g,
通过0减去-g得到values[2]为g
✧如果手机水平向右推,此时手机x方向上的加速度
为正,即values[0]为正
✧当把手机以 a m/.s*s的加速度竖直向上举时,
values[2]的返回值为(a+g)m/s*s,通过a减去-g得到。
手机传感器技术的应用与扩展手机作为现代人们生活中不可或缺的工具,其功能越来越强大。
其中,传感器技术的应用可以让手机具备更多的智能功能,提升用户的使用体验。
本文将探讨手机传感器技术的应用与未来的扩展。
一、加速度传感器加速度传感器是手机常见的传感器之一,它可以测量手机的运动状态。
通过加速度传感器,手机可以实现自动旋转屏幕、摇一摇换歌曲、计步器等功能。
此外,加速度传感器还被应用在游戏中,通过倾斜手机来控制游戏角色的移动,提升了游戏的乐趣。
二、陀螺仪传感器陀螺仪传感器能够感知手机的旋转角度和方向。
借助陀螺仪传感器,手机可以实现虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等应用。
用户可以借助手机陀螺仪,在虚拟世界中进行游戏、观看360度全景视频等。
此外,陀螺仪传感器还可以用于车辆导航系统中的姿态感知,实现更准确的导航功能。
三、光线传感器光线传感器可以感知周围环境的亮度,并根据亮度的变化调节手机的屏幕亮度。
这不仅提供了更好的使用体验,还可以延长手机的电池续航时间。
另外,光线传感器还被广泛应用于相机功能中,通过自动调整光线,拍摄出更优质的照片。
四、指纹传感器指纹传感器是近年来普及较快的手机传感器之一,它可以通过扫描用户的指纹,实现手机的指纹解锁等功能。
指纹传感器的应用,提高了手机的安全性和便捷性,不再需要记忆复杂的密码。
未来展望:手机传感器技术的应用还有巨大的潜力待挖掘。
随着人工智能技术的不断发展,手机传感器有望实现更多的创新应用。
例如,心率传感器可以监测用户的健康状况,并提供个性化的健康建议;温度传感器可以实现环境温度的检测,辅助用户选择合适的穿衣搭配。
此外,手机传感器技术还可以应用于智能家居领域。
通过连接不同的传感器,用户可以通过手机实现对家庭设备的远程控制和监测,实现更智能、便捷的生活方式。
综上所述,手机传感器技术的应用与扩展为手机带来了许多便利和创新功能。
随着技术的不断更新与发展,我们有理由相信手机传感器技术将会在未来有更广阔的应用场景,改善人们的生活质量。
手机里的传感器实例解析智能手机给用户带来的体验绝对不仅仅是第三方扩展功能,还有它依靠硬件基础所实现的人机交互体验,比如说屏幕旋转,甩动手机切歌换壁纸等等。
很多人都不解在听筒旁边的几个小黑点是做什么用的,其实它们就是这些人性化功能的硬件基石,这些统称为“传感器”的配备感知着智能手机对光线,距离,重力,方向等方面的变化,并能让我们获得更加智能化人性化的使用体验。
手机里的传感器实例解析机身顶部的光线/距离感应器今天我们就来聊聊这些众多的传感器,它们虽然不似处理器RAM内存等重要核心硬件一样被经常摆上台面,但智能手机的不少细节功能都离不开这些传感器。
相信并不见得每个人都对它们了如指掌,大多数用户都是存在着一知半解的现象。
接下来让我们通过实际演示和通俗解释,来为大家一一展示这些藏在手机当中的传感器究竟有什么用处,以便你能更好的掌控并使用到自己手机的最大效率。
光线/距离传感器光线传感器:手机屏幕显示亮度忽明忽暗这个现象,很多人都碰到过甚至一度被误认为手机质量问题,其实它就是由手机的光线传感器所感知。
手机当中有一个设置叫做“自动调节亮度”,如果你选择该功能之后,在光线传感器的感知下手机会自动感应当下环境光线的强弱程度,并且会自动调节屏幕显示的明暗效果。
当光线强时屏幕显示就变的更加明亮,当光线弱时屏幕显示则会变得偏暗,以让用户眼睛获得更适应的视觉感观。
并且相比恒定级别的亮度显示,光线传感器还可以达到节省电量的效果。
开启自动亮度利用光线传感器来调节手机亮度光线感应器可以有效感知所处环境光线的强弱距离传感器:当你进行通话手机放置在耳边或者脸庞时,手机屏幕会自动关闭变黑,这不是手机坏了,而是距离传感器在起作用。
它会及时判断手机处于什么样的状态,当你打电话时会自动黑屏以防止你在通话过程中耳朵或者脸颊肉不小心触碰到挂断键或者产生其它操作,同时还可以有效节省电量。
这点在手机普遍都是电容屏幕的当下显得尤为实用,因为在通话时人脸或者耳朵这些皮肤接触比较容易造成误操作。
手机中常用到的十种传感器时至今日手机已经不再是一个简单的通讯工具,而是具有综合功能的便携式电子设备,发红包、扫码支付、转账等等;这些处理器与现实结合的功能,都通过这些传感器来实现。
日常游戏吃鸡中的陀螺仪,小米的红外线控制家用电器,手机中的传感器不止只有这几个。
手机中还有各种传感器在虽然不引人注目,但却不可或缺。
一、光线传感器原理:光敏三极管,接受外界光线时,会产生强弱不等的电流,从而感知环境光亮度用途:通常用于调节屏幕自动背光的亮度,白天提高屏幕亮度,夜晚降低屏幕亮度,使得屏幕看得更清楚,并且不刺眼。
也可用于拍照时自动白平衡。
还可以配合下面的距离传感器检测手机是否在口袋里防止误触技能指标:1、光谱响应/IR抑制:环境光传感器应该仅对400nm至700nm光谱的范围有感应。
2、最大勒克斯数:大多数应用为1万勒克斯。
3、光敏度:根据光传感器的镜片类别,光线通过镜片后,光衰减可以再25%-50%之间。
低光敏度非常关键(<5勒克斯),必须选择可以再找个范围内工作的光传感器。
二、距离传感器:原理:红外LED灯发射红外线,被近距离物体反射后,红外探测器通过接收到红外线的强度,测定距离,一般有效距离在10cm内。
距离传感器同时拥有发射和接受装置,一般体积较大。
用途:检测手机是否贴在耳朵上正在打电话,以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。
也可用于皮套、口袋模式下自动实现解锁与锁屏动作。
性能指标:1. 在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线,红外线是不可见光线。
近红外线或称短波红外线,波长0.76~1.5微米,穿入人体组织较深,约5~10毫米;远红外线或称长波红外线,波长1.5~400微米,多被表层皮肤吸收,穿透组织深度小于2毫米。
三、陀螺仪:原理:角动量守恒,一个正在高速旋转的物体(陀螺),它的旋转轴没有受到外力影响时,旋转轴的指向是不会有任何改变的。
陀螺仪就是以这个原理作为依据,用它来保持一定的方向。
Android操作系统11种传感器介绍在Android2.3 gingerbread系统中,google提供了11种传感器供应用层使用。
#define SENSOR_TYPE_ACCELEROMETER 1 //加速度#define SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD 2 //磁力#define SENSOR_TYPE_ORIENTATION 3 //方向#define SENSOR_TYPE_GYROSCOPE 4 //陀螺仪#define SENSOR_TYPE_LIGHT 5 //光线感应#define SENSOR_TYPE_PRESSURE 6 //压力#define SENSOR_TYPE_TEMPERATURE 7 //温度#define SENSOR_TYPE_PROXIMITY 8 //接近#define SENSOR_TYPE_GRAVITY 9 //重力#define SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION 10//线性加速度#define SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR 11//旋转矢量我们依次看看这十一种传感器1 加速度传感器加速度传感器又叫G-sensor,返回x、y、z三轴的加速度数值。
该数值包含地心引力的影响,单位是m/s^2。
将手机平放在桌面上,x轴默认为0,y轴默认0,z轴默认9.81。
将手机朝下放在桌面上,z轴为-9.81。
将手机向左倾斜,x轴为正值。
将手机向右倾斜,x轴为负值。
将手机向上倾斜,y轴为负值。
将手机向下倾斜,y轴为正值。
加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品,市场上的加速度传感器种类很多。
手机中常用的加速度传感器有BOSCH(博世)的BMA系列,AMK的897X系列,ST的LIS3X系列等。
这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围,采用I2C或SPI接口和MCU 相连,数据精度小于16bit。
手机中常用传感器的介绍
它们的设计者是如何想到这样的设计的呢?我们又该如何从中学习?也许我在下面介绍的会是一种可能的思路。
摇一摇和Bump等优秀的设计都是离不开一种叫做传感器的装置的,它们是实现这些功能所依赖的基础,因此我觉得开发者们有必要从人机交互设计的根源处进行思考,或许深入根源就能得到不一样的启示。
传感器(transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
国标GB7665-87对传感器的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。
我们的手机中,早就装备了各种各样的微型传感器,因此有必要充分利用这些传感器给我们带来的价值!以下将简要介绍几类常见的传感器。
重力传感器
工作原理:重力传感器是根据压电效应的原理来工作的。
所谓的压电效应就是“对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应”。
重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。
由于这个变形会产生电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。
简单来说是测量内部一片重物(重物和压电片做成一体)重力正交两个方向的分力大小,来判定水平方向。
通过对力敏感的传感器,感受手机在变换姿势时,重心的变化,使手机光标变化位置从而实现选择等功能。
应用案例:手机横竖屏幕切换、翻转静音、平衡球、各种射击、赛车游戏等。
重力传感器可谓是我们最熟悉的传感器了,一些非智能机上也有安装,基于重力传感器创造的各种应用与游戏也非常的多,可以说重力传感器已经被充分开发了,但是我们仍然能看见各种基于重力传感器的创意层出不穷,因此只要肯动脑子、有创意,它还是非常值得开发者关注的。
加速度传感器
工作原理:加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。
加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比地球引力,也就是重力。
加速力可以是个常量,比如g,也可以是变量。
因此其的范围比重力感应器要大,但是一般在手机被提到的加速度感应器时,一般就是指重力感应器。
应用案例:微信摇一摇、Bump、甩动切歌等
其实我一直都没搞懂加速度传感器和重力传感器的区别,一直认为类似微信摇一摇的功能都是基于重力感应器实现的,思来想去终于想明白一点了,微信应该是基于加速度感应器的,因为如果你只把手机翻转的话是摇不出来的,只有在手机上产生了一定的加速度才能实现功能。
从Bump、微信摇一摇等的成功我们就能看出加速度传感器应用的广泛性以及重要性,相信以后此类充满创意的功能会越来越多。
距离传感器
工作原理:距离传感器是利用测时间来实现测距离的原理,以检测物体的距离的一种传感器。
工作原理:通过发射特别短的光脉冲,并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间,通过测时间来计算与物体之间的距离。
应用案例:打电话时手机靠近脸部,屏幕背景灯熄灭,离开时背景灯点亮并解锁屏幕。
据我所知的情况而言,距离传感器的应用场景似乎还不是很多,最广为人知的也就是这个打电话时的自动开关灯功能了,但这并不意味着它没有更大的用途,只是尚未得到充分的开发,因此这里存在的机会还很多。
光线感应器
工作原理:光电感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器,感应器将收到之光线讯号转变成电器信号,此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理即对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制。
应用案例:自动调整屏幕亮度功能等
目前,与距离传感器相似,光线传感器似乎也为得到广泛的开发,我们最熟悉应用场景也就是根据光线强度自动调整屏幕亮度以适应人眼等,但是我坚信它应该有更广泛的应用。
例如,在游戏中就可以用上光线传感器,当手机从光亮处转移到黑暗处可以触发某种机制,变换场景等,我相信这会是非常有前景的。
三轴陀螺仪
工作原理:同时测定6个方向的位置,移动轨迹,加速。
单轴的只能测量一个方向的量,也就是一个系统需要三个陀螺仪,而3轴的一个就能替代三个单轴的。
3轴的体积小、重量轻、结构简单、可靠性好,是激光陀螺的发展趋势。
三轴陀螺仪最大的作用就是“测量角速度,以判别物体的运动状态,所以也称为运动传感器”,换句话说,这东西可以让我们的iPhone知道自己“在哪儿和去哪儿”(where they are or where they’re going)!
应用案例:目前主要应用在一些大型手机射击游戏中,如现代战争3、狂野飙车等。
三轴陀螺仪目前还属于比较高端的传感器,除了iPhone等高端机型外,大部分的智能机上都还未配备。
目前的应用也一般常见于射击与竞速游戏以及定位功能等。
虽然目前的应用尚不广泛,但是三轴陀螺仪未来的市场绝对不可小视,一旦此传感器被广泛配备,必然又会产生一系列的基于三轴陀螺仪的优秀应用以及功能等,聪明的开发者可以未雨绸缪,备战未来的市场。
电子罗盘
工作原理:电子罗盘,也叫数字指南针,是利用地磁场来定北极的一种方法。
古代称为罗经,现代利用先进加工工艺生产的磁阻传感器为罗盘的数字化提供了有力的帮助。
现在一般有用磁阻传感器和磁通门加工而成的电子罗盘。
应用案例:各种指南针以及导航软件、地图等
虽然电子罗盘目前被广泛应用于各类导航软件及地图等,但其应用种类范围还是相对狭窄的,在其指南功能之外鲜有应用案例,因此我认为它是值得继续深入挖掘的。
很多人可能会觉得它也就仅限于指示方向这点功能了,其实不然,只要我们转换思路,扩展思维就可以想到更多的应用场景。
例如,在游戏中,你可以设置当手机朝向南方时会有什么效果,当手机转向北方时又会有什么效果等等,这不比仅仅是在手机上滑来滑去有趣多了吗?
未来可能增加的传感器:
热传感器、温度传感器、湿度传感器、紫外线传感器、压力传感器等
鉴于目前科学技术的发展水平,我们的手机上配备的传感器虽然已经有不少种类了,但是远未达到能够满足我们所有需求的水平。
据说有的女性手机上配有专门的紫外线传感器可以检测紫外线强度,而一些军用手机上则配备了温度传感器、湿度传感器等以便用于军事目的。
在未来,也许用于手机上
的热传感器、压力传感器乃至气味传感器等也都会陆续面世,这都不是天方夜谭。
我相信在不久的将来这些尚未普及的传感器都会陆续被装进我们的手机中,而我们的生活也将在这些传感器的辅助下变得更加的便捷。
在未来,也许一部小小的手机就会具备人的全部感官功能乃至超越人类的感知范围,能够像人类一样对外界做出感应,以更加贴近人类的方式成为名符其实的人类助手。
当然,也许那时候手机已经不叫手机了。
以上我列举了部分比较常见的传感器,一方面是为那些不甚了解的人做个简要介绍,使他们以后能够更加了解移动设备的工作原理。
而更主要的是想启发移动开发者们,要想做出精彩有创意的应用,一个重要的手段就是从根源入手。
多关注一下那些支撑表面功能的基础硬件设备,以此为中心发散思维,或许有助于你创造出Bump、摇一摇这种令人拍案叫绝的好点子!真心希望这篇文章能够对你们有所帮助,希望国内开发者创造出更多的精彩应用。