手机上的传感器与主要作用

手机上的传感器与主要作用

手机上的传感器与主要作用，智能手机给我们带来了极大的便利，而外现在的手机已经不再是一个简单的通信工具，手机技术的发展速度快得令人难以想象，以下分享手机上的传感器与主要作用？

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描述

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。

5、磁（场）传感器（Magnetism Sensor）

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

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

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）

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。

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1、地磁传感器

智能手机指南针功能是利用地磁场与手机内置地磁传感器，来实现地理方向定位的，指南针指针方向有变化，说明地磁场与手机内置传达室感器已起作用，只是方向相反，此情况有可能受外界强磁场干扰所致，比如某个位置有强磁场，或其它其它外界因素与地磁场相反，就可能导致受此磁场影响。登山时候可以更换一个位置或者手机平放按8字形移动，以校准指南针。

2、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。三轴陀螺仪可以替代三个单轴陀螺仪，可同时测定6个方向的位置、移动轨迹及加速度。

用途：体感、摇一摇（晃动手机实现一些功能）、平移/转动/移动手机可在游戏中控制视角、VR虚拟现实、在GPS没有信号时（如隧道中）根据物体运动状态实现惯性导航。

3、光传感器

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。

4、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收装置，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。

5、重力传感器

原理：利用压电效应实现，传感器内部一块重物和压电片整合在一起，通过正交两个方向产生的电压大小，来计算出水平方向。

用途：手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向、重力感应类游戏（如滚钢珠）。

6、加速度传感器

原理：与重力传感器相同，也是压电效应，通过三个维度确定加速度方向，但功耗更小，但精度低。

用途：计步、手机摆放位置朝向角度。

7、磁场传感器

原理：各向异性磁致电阻材料，感受到微弱的磁场变化时会导致自身电阻产生变化，所以手机要旋转或晃动几下才能准确指示方向。

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手机传感器有哪些？

GPS，有GPS卫星在地球上空的特定轨道上运行，它们会不断地向世界各地广播它们的位置坐标和时间戳。接收时的时间差用于计算手机与卫星之间的距离。可用于定位、测速、测距和导航。

气压传感器

在智能手机中，气压传感器并不太常见，只有高端手机才有。气压传感器测量大气压力。 通过气压传感器，我们可以知道设备所处的高度，从而提高GPS精度。

光传感器

几年前，光传感器还没有现在流行。得益于中国智能手机制造商的努力，光传感器现在开始出现在廉价手机中。光传感器可以检测环境光。当您打开自动调光时，智能手机操作系统不会使用光传感器收集的数据来确定最佳屏幕亮度。

加速度传感器

加速度传感器测量手机相对于自由落体的加速度。当手机在任何方向上发生任何物理移动时，传感器数据都会上升，如果手机静止，传感器数据就会变平。加速度计还根据三轴坐标确定设备的方向。该应用程序使用加速度计数据来确定手机是处于纵向还是横向模式。

陀螺仪

加速度计可以提供方向信息，但陀螺仪在测量方向时更准确。 陀螺仪可以告诉您设备旋转了多少度以及向哪个方向旋转。如果设备没有陀螺仪传感器，就无法观看360度视频，也无法享受VR体验。

磁传感器

顾名思义，磁传感器用于检测磁场。 是的，智能手机可以检测磁场。磁传感器和陀螺仪都是非常常见的传感器，大多数安卓智能手机都配备了磁传感器。指南针应用程序使用磁传感器来指示地球的北极、地图导航，一些应用程序使用磁传感器来检测金属。

温度感应器

内置温度计测量环境温度，几乎每部手机都安装了温度传感器。不同之处在于，其他手机使用温度传感器来测量设备内部的温度，而不是外部温度。当温度数据过高时，系统会关闭设备，防止损坏设备。如果设备的摄像头长时间操作，设备的温度会显着升高。

距离传感器

接近传感器对于任何智能手机都非常重要。几乎所有智能手机都安装了接近传感器。 通常传感器靠近耳机。 接近传感器由红外LED和红外光探测器组成。传感器发射红外光，撞击目标或表面并返回以被光电探测器拾取。因为光速是已知的，传感器可以计算物体、表面和设备的距离。当您拨打电话时，系统会根据测量数据来判断、关闭屏幕或确定手机是否在您的口袋里。

薄膜传感器

计步器

计步器在智能手机中并不常见，实际上相当罕见。计步器是一种传感器，用于计算用户已采取的步数。大多数智能手机使用加速度计来测量步数，但计步器是专业的计步工具，更准确。

指纹传感器

指纹传感器变得越来越流行，几乎在每部智能手机中都能找到。无论是廉价手机还是高端手机，指纹传感器都是必须的。一般来说，指纹传感器用于安全，也可以代替锁屏密码和图案密码。

霍尔传感器

作用原理是霍尔磁电效应，当电流通过位于磁场中的导体时，磁场会对导体中的电子产生垂直于电子运动方向的力，从而在导体两端产生电位差。主要应用为手机壳翻盖解锁，合上时锁屏。

心率血氧传感器

血液中的血红蛋白和氧合血红蛋白对红光的吸收比例不同。同时用红外光和红色LED照射手指，测量反射光的吸收光谱，测量血液中的氧含量。通过高亮度LED灯照射手指返回的光的亮度会因血压从心脏到毛细血管的变化而呈现出周期性的强度变化，可以测量心率。 可用于运动健康数据收集的应用程序。

重力传感器（运动传感器）

重力感应体现在手机横竖屏智能切换、照片方位、重力感应游戏（如滚钢球）等方面。 原理：通过压电效应实现，将传感器内部的重物和压电片集成在一起，水平方向通过两个正交方向产生的电压大小来计算。