解读智能手机中的重要传感器及其工作方式

智能手机中的传感器一直在变得更小、更智能且耗电更少。

  智能手机是一项非凡的工程壮举,将众多小工具装在一个平板中,大多数最酷的壮举都是通过多种传感器完成的。但是主要有哪些传感器?智能手机如何计算步数并更换健身追踪器?GPS是否会占用手机内存数据?

微信截图_20200619163136.jpg

iPhone7。图片:iFixit

  今天为大家介绍手机中装有哪些传感器。

  一、加速度计

  加速度计可处理基于轴的运动感应,并且可以在健身追踪器和电话中找到,这就是即使用户没有单独购买可穿戴设备,智能手机也可以跟踪用户步伐的原因。加速度计还可以告知手机软件手机指向的方向,随着增强现实应用程序的出现,这一点变得越来越重要。

  加速度传感器本身由其他传感器组成,包括由于加速力而受压的微观晶体结构。然后,加速度计会解释晶体产生的电压,以计算出手机移动的速度和指向的方向。

  从将应用程序从纵向切换到横向,再到在驾驶应用程序中显示当前速度,加速度计是手机最重要的传感器之一。

微信截图_20200619163227.png

  二、陀螺仪

  陀螺仪可以帮助加速度计了解手机的定位方式,从而提高了精确度,使那些360度全景照片看起来确实令人印象深刻。

  每当人们在手机上玩赛车游戏并倾斜屏幕以进行转向时,陀螺仪(而不是加速度计)都会感应到用户在做什么,因为用户只是在手机上进行了很小的旋转,而实际上并没有在空间中移动。

  陀螺仪并非手机专用,它们用于飞机内部的高度计中,例如,确定高度和位置,并保持摄像机在移动中稳定。

  手机中的陀螺仪不会像在旧飞机上使用的传统机械那样使用轮子和万向架,而是使用MEMS(微电子机械系统)陀螺仪,它是嵌入在电子板上的概念的较小版本,因此它可以放入手机中。

  MEMS陀螺仪第一次真正引起轰动的是2010年的iPhone4,那时,拥有能够以这种精度检测方向的手机是一种非常新颖的设计。

微信截图_20200619163249.jpg

  三、磁力计

  磁力计是负责确定手机在物理空间中何处的功能的三速传感器的补充。它测量磁场,因此可以通过改变其输出到电话的电压来告诉用户哪个方向是北方。

  当用户在Apple Maps或Google Maps中进入和退出指南针模式时,磁力计就会启动,以计算出地图应该位于哪个方向。它还为独立的指南针应用程序提供动力。

  磁力计也可以在金属探测器中找到,因为它们可以探测磁性金属,这就是为什么用户可以为智能手机获得金属探测器应用程序的原因。

  但是,该传感器并不能单独用于其主要目的(在地图应用程序内部),而是与来自手机加速度计和GPS单元的数据协同工作,来进行详细的导航。

微信截图_20200619163300.jpg

  四、GPS

  手机中的GPS装置会从太空中的卫星发出ping信号,以确定用户站在(或驶过)地球的哪一部分。他们实际上并没有使用手机的任何数据,这就是为什么即使手机上的地图本身是模糊的、低分辨率的混乱情况,用户仍然可以在手机丢失信号时看到自己的位置。

  实际上,它与多颗卫星连接,然后根据相交角计算出您的位置。

  尽管GPS不会消耗数据,但是所有这些通信和计算都会消耗手机电池,这就是为什么大多数节电指南建议关闭GPS的原因。像大多数智能手表这样的小型配件,出于相同的原因也没有包括在内。

  GPS并非手机可以定位的唯一方法,距离手机信号塔的距离也可以用作粗略的近似值,但是,如果有认真的工作要做,那么GPS是必不可少的。智能手机中的现代GPS单元实际上将GPS信号与其他数据(例如小区信号强度)结合在一起,以获得更准确的位置读数。

微信截图_20200619163314.jpg

  智能手机中还有更多传感器,尽管它们可能不如我们刚才提到的四个那么重要。如许多电话(包括iPhone)都有一个气压表来测量气压,从检测天气变化到计算海拔高度,它都非常有用。

  接近传感器通常在靠近手机顶部的扬声器旁边,并结合红外LED和光检测器工作,当你将手机放到耳边,这样的屏幕可以被关闭。传感器发出的光束会反弹回来,尽管肉眼看不见。

  同时,环境光传感器可以完全满足用户的期望,可以测量房间内的光线并相应地调整屏幕的亮度(如果确实将其设置为自动调整)。

  就像手机中包含的其他技术一样,这些传感器一直在变得更小、更智能且耗电更少,所以仅仅因为相隔五年的手机都具有GPS并不意味着它们都将保持不变,他们还添加了软件调整和优化功能,这是定期升级手机的更多原因,即使你几乎永远不会在手机规格表中看到这些传感器。

  自新型冠状病毒肺炎疫情爆发以来,传感器专家网一直密切关注疫情进展,根据国家及地方政府的最新调控与安排,为更好的服务相关企业,在疫情期间,传感器专家网免费发布企业相关文章,免费成为传感器专家网认证作者,请点击认证,大家同心协力,抗击疫情,为早日打赢这场防控攻坚战贡献自己的一份力量。

分享:

查看全文

相关媒介

针对性更强,满足行业在实际应用的各种专业化的需求,传感器专家网为您提供方便快捷的传感器产品及相关资讯垂直搜索服务。

参与评论已发布评论0

0/500

发表评论

评论区

加载更多

推荐阅读

传感世界

关注传感器世界中的一切动态。