手機(jī) 重力傳感器：1.檢測加速度變化的原理

手機(jī)上有很多的Sensor，具體做什么還很模糊，找了很多資料，就這篇還算全。如果想圖片，請查最下面的來源鏈接。

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Android操作系統(tǒng)11種傳感器介紹

在Android2.3 gingerbread系統(tǒng)中，google提供了11種傳感器供應(yīng)用層使用。
 #defineSENSOR_TYPE_ACCELEROMETER 1 //加速度

#defineSENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD? 2 //磁力

#defineSENSOR_TYPE_ORIENTATION 3 //方向

#defineSENSOR_TYPE_GYROSCOPE4 //陀螺儀

#defineSENSOR_TYPE_LIGHT5 //光線感應(yīng)

#defineSENSOR_TYPE_PRESSURE?6 //壓力

#defineSENSOR_TYPE_TEMPERATURE 7 //溫度

#defineSENSOR_TYPE_PROXIMITY8 //接近

#defineSENSOR_TYPE_GRAVITY9 //重力

#define SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION 10//線性加速度

#defineSENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR 11//旋轉(zhuǎn)矢量

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我們依次看看這十一種傳感器

1 加速度傳感器

加速度傳感器又叫G-sensor，返回x、y、z三軸的加速度數(shù)值。

該數(shù)值包含地心引力的影響，單位是m/s^2。

將手機(jī)平放在桌面上，x軸默認(rèn)為0，y軸默認(rèn)0，z軸默認(rèn)9.81。

將手機(jī)朝下放在桌面上，z軸為-9.81。

將手機(jī)向左傾斜，x軸為正值。

將手機(jī)向右傾斜，x軸為負(fù)值。

將手機(jī)向上傾斜，y軸為負(fù)值。

將手機(jī)向下傾斜，y軸為正值。

加速度傳感器可能是最為成熟的一種mems產(chǎn)品，市場上的加速度傳感器種類很多。

手機(jī)中常用的加速度傳感器有BOSCH（博世）的BMA系列，AMK的897X系列，ST的LIS3X系列等。

這些傳感器一般提供±2G至±16G的加速度測量范圍，采用I2C或SPI接口和MCU相連，數(shù)據(jù)精度小于16bit。

2 磁力傳感器

磁力傳感器簡稱為M-sensor，返回x、y、z三軸的環(huán)境磁場數(shù)據(jù)。

該數(shù)值的單位是微特斯拉（micro-Tesla），用uT表示。

單位也可以是高斯（Gauss），1Tesla=Gauss。

硬件上一般沒有獨立的磁力傳感器，磁力數(shù)據(jù)由電子羅盤傳感器提供（E-compass）。

電子羅盤傳感器同時提供下文的方向傳感器數(shù)據(jù)。

3 方向傳感器

方向傳感器簡稱為O-sensor，返回三軸的角度數(shù)據(jù)，方向數(shù)據(jù)的單位是角度。

為了得到精確的角度數(shù)據(jù)，E-compass需要獲取G-sensor的數(shù)據(jù)，

經(jīng)過計算生產(chǎn)O-sensor數(shù)據(jù)，否則只能獲取水平方向的角度。

方向傳感器提供三個數(shù)據(jù)，分別為azimuth、pitch和roll。

azimuth：方位，返回水平時磁北極和Y軸的夾角，范圍為0°至360°。

0°=北，90°=東，180°=南，270°=西。

pitch：x軸和水平面的夾角，范圍為-180°至180°。

當(dāng)z軸向y軸轉(zhuǎn)動時，角度為正值。

roll：y軸和水平面的夾角，由于歷史原因，范圍為-90°至90°。

當(dāng)x軸向z軸移動時，角度為正值。

電子羅盤在獲取正確的數(shù)據(jù)前需要進(jìn)行校準(zhǔn)，通?？捎?字校準(zhǔn)法。

8字校準(zhǔn)法要求用戶使用需要校準(zhǔn)的設(shè)備在空中做8字晃動，

原則上盡量多的讓設(shè)備法線方向指向空間的所有8個象限。

手機(jī)中使用的電子羅盤芯片有AKM公司的897X系列，ST公司的LSM系列以及雅馬哈公司等等。

由于需要讀取G-sensor數(shù)據(jù)并計算出M-sensor和O-sensor數(shù)據(jù)，

因此廠商一般會提供一個后臺daemon來完成工作，電子羅盤算法一般是公司私有產(chǎn)權(quán)。

4 陀螺儀傳感器

陀螺儀傳感器叫做Gyro-sensor，返回x、y、z三軸的角加速度數(shù)據(jù)。

角加速度的單位是radians/second。

根據(jù)Nexus S手機(jī)實測：

水平逆時針旋轉(zhuǎn)，Z軸為正。

水平逆時針旋轉(zhuǎn)，z軸為負(fù)。

向左旋轉(zhuǎn)，y軸為負(fù)。

向右旋轉(zhuǎn)，y軸為正。

向上旋轉(zhuǎn)，x軸為負(fù)。

向下旋轉(zhuǎn)，x軸為正。

ST的L3G系列的陀螺儀傳感器比較流行，iphone4和google的nexuss中使用該種傳感器。

5 光線感應(yīng)傳感器

光線感應(yīng)傳感器檢測實時的光線強(qiáng)度，光強(qiáng)單位是lux，其物理意義是照射到單位面積上的光通量。

光線感應(yīng)傳感器主要用于Android系統(tǒng)的LCD自動亮度功能。

可以根據(jù)采樣到的光強(qiáng)數(shù)值實時調(diào)整LCD的亮度。

6 壓力傳感器

壓力傳感器返回當(dāng)前的壓強(qiáng)，單位是百帕斯卡hectopascal（hPa）。

7 溫度傳感器

溫度傳感器返回當(dāng)前的溫度。

8 接近傳感器

接近傳感器檢測物體與手機(jī)的距離，單位是厘米。

一些接近傳感器只能返回遠(yuǎn)和近兩個狀態(tài)，

因此，接近傳感器將最大距離返回遠(yuǎn)狀態(tài)，小于最大距離返回近狀態(tài)。

接近傳感器可用于接聽電話時自動關(guān)閉LCD屏幕以節(jié)省電量。

一些芯片集成了接近傳感器和光線傳感器兩者功能。

下面三個傳感器是Android2新提出的傳感器類型，目前還不太清楚有哪些應(yīng)用程序使用。

9 重力傳感器

重力傳感器簡稱GV-sensor，輸出重力數(shù)據(jù)。

在地球上，重力數(shù)值為9.8，單位是m/s^2。

坐標(biāo)系統(tǒng)與加速度傳感器相同。

當(dāng)設(shè)備復(fù)位時，重力傳感器的輸出與加速度傳感器相同。

10 線性加速度傳感器

線性加速度傳感器簡稱LA-sensor。

線性加速度傳感器是加速度傳感器減去重力影響獲取的數(shù)據(jù)。

單位是m/s^2，坐標(biāo)系統(tǒng)與加速度傳感器相同。

加速度傳感器、重力傳感器和線性加速度傳感器的計算公式如下：

加速度 = 重力 + 線性加速度

11 旋轉(zhuǎn)矢量傳感器

旋轉(zhuǎn)矢量傳感器簡稱RV-sensor。

旋轉(zhuǎn)矢量代表設(shè)備的方向，是一個將坐標(biāo)軸和角度混合計算得到的數(shù)據(jù)。

RV-sensor輸出三個數(shù)據(jù)：

x*sin(theta/2)

y*sin(theta/2)

z*sin(theta/2)

sin(theta/2)是RV的數(shù)量級。

RV的方向與軸旋轉(zhuǎn)的方向相同。

RV的三個數(shù)值，與cos(theta/2)組成一個四元組。

RV的數(shù)據(jù)沒有單位，使用的坐標(biāo)系與加速度相同。

舉例：

sensors_event_t.data[0] = x*sin(theta/2)

sensors_event_t.data[1] = y*sin(theta/2)

sensors_event_t.data[2] = z*sin(theta/2)

sensors_event_t.data[3] = cos(theta/2)

GV、LA和RV的數(shù)值沒有物理傳感器可以直接給出，

需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor經(jīng)過算法計算后得出。

算法一般是傳感器公司的私有產(chǎn)權(quán)。

傳感器的概念

　　　對于傳感器，學(xué)理工科的都不陌生。國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。像我們的樓道的聲控?zé)?、?shù)碼相機(jī)等都有傳感器，甚至手機(jī)本身就是個將聲音轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的在轉(zhuǎn)化回來的傳感器，其的范圍太廣泛了，。而小編在這里歸納的則一些將手機(jī)的所在狀態(tài)或者所處的環(huán)境，轉(zhuǎn)化成改變手機(jī)狀態(tài)的器件（當(dāng)然在這里小編就不提幾乎每個手機(jī)的都有的如攝像頭等傳感器）。

傳感器的作用與意義
　　現(xiàn)在的智能手機(jī)比起之前的智能手機(jī)時代不僅僅是手機(jī)性能硬件上的提高，除了CPU那類的配置之外，新一代的智能手機(jī)在體驗感和用戶者得互動性上也更加的高。目前智能手機(jī)應(yīng)用軟件生態(tài)系統(tǒng)不斷擴(kuò)展，傳感器這類與用戶互動必備的東西功不可沒。傳感器讓用戶對應(yīng)用軟體更加著迷。而作為新一代智能手機(jī)的標(biāo)桿——蘋果，在這方面也是引領(lǐng)者的角色。（想想當(dāng)初諾基亞還沒大幕觸控的時候，wm系統(tǒng)的手機(jī)還在用手指戳的時代，iphone一代那能放大縮小圖片的電容屏讓很多人都流了口水.對，小編沒寫錯，電容屏也是一種傳感器)
　　事實上，目前智能手機(jī)應(yīng)用軟件生態(tài)系統(tǒng)不斷擴(kuò)展。傳感器除了能增加體現(xiàn)感和用戶互動這些理念性的東西外。游戲上傳感器的應(yīng)用也成為新的發(fā)展方向。就是體感裝置在游戲設(shè)備的崛起一樣，傳感器在手機(jī)和平板上的發(fā)展會越來越快?，F(xiàn)在在游戲、健康照護(hù)、體能訓(xùn)練以及許多新應(yīng)用都要用到傳感器。
　　由于智慧手機(jī)中加入了各種傳感器，使手機(jī)也變得越來越智慧化。加速度傳感器回應(yīng)使用者的互動方式，使得傳統(tǒng)平淡無奇的輸入作業(yè)，轉(zhuǎn)變成類似游戲的新奇體驗，進(jìn)而提高使用者使用智慧手機(jī)的意愿。過去智慧手機(jī)比較的重點在于是否擁有加速度傳感器，目前變成比較誰的手機(jī)具備了三軸陀螺儀，未來則有更多的新的傳感器的加入。

　　
下面列舉下大家比較關(guān)注也是常見的幾種傳感器

重力感應(yīng)器

　　手機(jī)重力感應(yīng)技術(shù)：利用壓電效應(yīng)實現(xiàn)，簡單來說是測量內(nèi)部一片重物(重物和壓電片做成一體)重力正交兩個方向的分力大小，來判定水平方向。通過對力敏感的傳感器，感受手機(jī)在變換姿勢時，重心的變化，使手機(jī)光標(biāo)變化位置從而實現(xiàn)選擇的功能。
　　手機(jī)重力感應(yīng)指的是手機(jī)內(nèi)置重力搖桿芯片，支持搖晃切換所需的界面和功能，甩歌甩屏，翻轉(zhuǎn)靜音，甩動切換視頻等，是一種非常具有使用樂趣的功能。
　　重力感應(yīng)器說的簡單點就是，你本來把手機(jī)拿在手里是豎著的，你將它轉(zhuǎn)90度，橫過來，它的頁面就跟隨你的重心自動反應(yīng)過來，也就是說頁面也轉(zhuǎn)了90度，極具人性化?，F(xiàn)在基本上智能手機(jī)都有內(nèi)置重力感應(yīng)器，甚至有些非智能手機(jī)也有內(nèi)置。其常見的應(yīng)用有玩平衡球了，還有橫屏瀏覽網(wǎng)頁、看小說之類的了。

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加速度傳感器
　　加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是個常量，比如g，也可以是變量。因此其的范圍比重力感應(yīng)器要大，但是一般在手機(jī)被提到的加速度感應(yīng)器時，其實就是指重力感應(yīng)器，因此兩者可以看做是等價的。
方向感應(yīng)器

　手機(jī)方向傳感器是指，安裝在手機(jī)上用以檢測手機(jī)本身處于何種方向狀態(tài)的部件，而不是通常理解的指南針的功能。
　　手機(jī)方向檢測功能可以檢測手機(jī)處于正豎、倒豎、左橫、右橫，仰、俯狀態(tài)。具有方向檢測功能的手機(jī)具有使用更方便、更具人性化的特點。例如，手機(jī)旋轉(zhuǎn)后，屏幕圖像可以自動跟著旋轉(zhuǎn)并切換長寬比例，文字或菜單也可以同時旋轉(zhuǎn)，使你閱讀方便;聽mp3時?？赡軙腥苏f：這個跟那個重力感應(yīng)器是一樣的？
這個兩者是不一樣的，方向感應(yīng)器或者叫應(yīng)用角速度傳感器比較合適，一般手機(jī)的上的方向感應(yīng)器是感應(yīng)水平面上的方位角、旋轉(zhuǎn)角和傾斜角的。這個如果你可能覺得有點理論的話，舉個例子吧。有方向感應(yīng)器的能很好的玩都市賽車游戲。而只有重力感應(yīng)器也能玩，但是恩，很令人糾結(jié)。

三軸陀螺儀
　　三軸陀螺儀：即同時測定6個方向的位置，移動軌跡，加速。單軸的只能測量一個方向的量，也就是一個系統(tǒng)需要三個陀螺儀，而3軸的一個就能替代三個單軸的。3軸的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好，是激光陀螺的發(fā)展趨勢。對于激光陀螺則更多應(yīng)用于軍事方面，我們暫且不做討論。不過我們可以看出iPhone 4應(yīng)用的三軸陀螺儀是較為先進(jìn)的。
如果說，重力感應(yīng)器所能測的是直線的，方面感應(yīng)器所測的是平面得，那么三軸陀螺儀所測的方向和位置則是立體的。特別是玩一些像彩虹六號，那種第一人稱射擊游戲，你會發(fā)現(xiàn)三軸陀螺儀的效果是很明顯的。

距離傳感器

　　距離傳感器是利用測時間來實現(xiàn)測距離的原理，以檢測物體的距離的一種傳感器。工作原理：通過發(fā)射特別短的光脈沖，并測量此光脈沖從發(fā)射到被物體反射回來的時間，通過測時間來計算與物體之間的距離。這個傳感器在手機(jī)上的作用是當(dāng)我們打電話時，手機(jī)屏幕會自動熄滅，當(dāng)你臉離開，屏幕燈會自動開啟，并且自動解鎖。這個對于待機(jī)手機(jī)較短的智能手機(jī)來說是相當(dāng)實用的?，F(xiàn)在很多智能手機(jī)都裝備的這個傳感器。

光線傳感器（感應(yīng)器）

　　光線傳感器，也就是感光器，是能夠根據(jù)周圍光亮明暗程度來調(diào)節(jié)屏幕明暗的裝置。就是在光線強(qiáng)的地方手機(jī)會自動關(guān)掉鍵盤燈，并且稍微加強(qiáng)屏幕亮度，達(dá)到節(jié)電并更好觀看屏幕的效果，在光線暗的地方自動打開鍵盤燈。可以到工具設(shè)置中調(diào)節(jié)關(guān)掉。這個傳感器也主要起到節(jié)省手機(jī)電力的作用，畢竟現(xiàn)在的智能手機(jī)的待機(jī)時間都很令人頭痛，能節(jié)省就節(jié)省吧。

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電子羅盤，也叫方位感應(yīng)器（傳感器）
電子羅盤，也叫數(shù)字指南針，是利用地磁場來定北極的一種方法。古代稱為羅經(jīng)，現(xiàn)代利用先進(jìn)加工工藝生產(chǎn)的磁阻傳感器為羅盤的數(shù)字化提供了有力的幫助?，F(xiàn)在一般有用磁阻傳感器和磁通門加工而成的電子羅盤。這個就是電子版指南針，配合GPS和地圖時非常好用，不會整的暈頭轉(zhuǎn)向。
當(dāng)然除了這些較為常見的傳感器之外，在女性手機(jī)上可以見到紫外線傳感器，在軍用手機(jī)上可以看到氣壓和溫度傳感器等等。

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2011年，智能手機(jī)的發(fā)展可以用飛速來形容，隨之而來的還有各種全新的技術(shù)。去年的E3大展上，不論是智能手機(jī)，還是索尼的PSV或是任天堂的Wii U游戲機(jī)，它們在硬件配置上都有著很大的共同之處。例如重力感應(yīng)、三重陀螺儀、加速度計等等。那么這些既熟悉又陌生的技術(shù)到底有什么作用呢？本篇文章中，筆者就帶大家盤點一下和手機(jī)傳感器有關(guān)的事情，讓我們充分了解這些互動技術(shù)。

? 現(xiàn)階段來看，智能手機(jī)已經(jīng)迎來了它們的新時代。其實早在幾年前就有了重力感應(yīng)器。如今，縱觀主流智能機(jī)，重力感應(yīng)器已經(jīng)成為了很多手機(jī)的標(biāo)配。在應(yīng)用方面更是別出心裁，這其中包含了屏幕自動旋轉(zhuǎn)、搖一搖找好友、各種甩歌操作。在手機(jī)游戲中也是層出不窮。在iOS、Android平臺中，多數(shù)游戲都運用了重力感應(yīng)器。例如極品飛車系列、現(xiàn)代戰(zhàn)爭系列等等。在脫離了傳統(tǒng)單一的觸控式操作之后，這種新玩法顯然能給用戶帶來新鮮的操作體驗。

全球最薄的加速度計

? 2010年6月，首款攜帶三重陀螺儀的智能手機(jī)iPhone 4正式發(fā)布。iOS一直都是手機(jī)游戲的最佳平臺之一。在iPhone中，我們玩游戲的方式多種多樣，虛擬搖桿、觸控操作、重力感應(yīng)、聲控、攝像頭等都可以用來控制游戲。此后，魅族MX等搭載Android系統(tǒng)的智能手機(jī)也順利的加入了三重陀螺儀技術(shù)。與此同時，支持三重陀螺儀的軟件和游戲也在不斷增加。重力感應(yīng)、陀螺儀等傳感器的出現(xiàn)充分增強(qiáng)了玩家的操作體驗，縮短了現(xiàn)實與虛擬世界的距離。

所謂電子產(chǎn)品的傳感器，實際上就是指能夠探測并感受到外界的信號、光、熱量、溫度等的物理裝置。下面我們就共同了解一下手機(jī)中常見的五種傳感器。

重力感應(yīng)

? 首先我們來了解一下何為重力感應(yīng)技術(shù)。它是利用壓電效應(yīng)來實現(xiàn)，通過測量內(nèi)部一片重物重力正交兩個方向分力的大小，從而判定水平方向。在智能手機(jī)中，系統(tǒng)默認(rèn)手機(jī)水平放置時為重力感應(yīng)的中心。但是在現(xiàn)實中，玩家在操作時很難做到讓手機(jī)保持水平姿態(tài)。因此，一般在游戲的設(shè)置中，就會有設(shè)定功能，讓玩家自己選擇持握狀態(tài)下的中心。

利用重力感應(yīng)技術(shù)的平板電腦

? 目前多數(shù)智能手機(jī)都采用了G-Sensor重力感應(yīng)器+三軸加速度計的組合。如果只用G-Sensor的手機(jī)時最多只能傾斜90度，并不能360度旋轉(zhuǎn)。

MEMS三軸加速度計

? 三軸加速度計是手機(jī)上另一個輸出傳感器?？梢愿鶕?jù)由于重力感應(yīng)產(chǎn)生的加速度來計算出設(shè)備相對于水平面的傾斜度。因此，該技術(shù)也經(jīng)常被人們和重力感應(yīng)混為一談。實際上這里有一些明顯的標(biāo)志分清它們。首先，MEMS三軸加速度計可以感知重力、手機(jī)的靜態(tài)姿態(tài)以及運動方向。其次，帶有加速度計的手機(jī)屏幕會隨著角度的不同智能旋轉(zhuǎn)。此外，音樂播放器軟件中熱門的甩歌功能，聊天軟件微信搖一搖功能也基于加速度計。當(dāng)然，游戲方面也充分利用了該功能。例如賽車游戲中的漂移觸發(fā)。

3D方位感測器

電子羅盤

? 電子羅盤是應(yīng)用到手機(jī)中的磁阻傳感器的一項功能。雖然手機(jī)可以通過GPS來定位。但是在GPS信號不好或者無網(wǎng)絡(luò)的情況下，我們?nèi)绾胃兄轿荒兀拷┠炅餍虚_來的電子羅盤功能便可以判斷東南西北。而這一切都是通過地球磁場來分辨的。在危急情況下也可以用來充當(dāng)指南針導(dǎo)航。

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運用在手機(jī)中的電子羅盤

FPS游戲必備之三重陀螺儀

? 從2010年iPhone 4首次引入陀螺儀后，手機(jī)游戲便發(fā)生了翻天覆地的變化。此前，陀螺儀技術(shù)更多的被應(yīng)用于直升飛機(jī)中，飛行中可以充分保持平衡。在智能手機(jī)、游戲中的展現(xiàn)主要得益于MEMS應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。它是一種能制作極小機(jī)械構(gòu)造的微型加工技術(shù)。總的來看，MEMS三重陀螺儀和MEMS三軸加速度計有著精準(zhǔn)、小巧、成本低廉的特點。

利用三重陀螺儀瞄準(zhǔn)射擊

? 簡單介紹一下陀螺儀的有關(guān)概念。陀螺儀是用于測量或維持方向的設(shè)備，基于角動量守恒原理，能判斷物體在空間中的相對位置、方向、角度以及水平的變化作用。最終根據(jù)用戶的動作輸出相對應(yīng)的指令。下面我們來看看幾個實際例子。著名游戲現(xiàn)代戰(zhàn)爭3就是可以依靠陀螺儀進(jìn)行瞄準(zhǔn)射擊的。開啟陀螺儀之后，這就意味著我們需要不斷轉(zhuǎn)動身體進(jìn)行操作。

陀螺儀讓游戲效果更加真實

光線距離感應(yīng)器

? 下面我們再來看看手機(jī)上的光線距離感應(yīng)器。手機(jī)中的光線感應(yīng)是利用光線傳感器實現(xiàn)的。一般都是設(shè)計在傳感器屏幕上方，通過識別外界光線的強(qiáng)弱在顯示效果中做出調(diào)節(jié)。利用傳感器，最明顯的例子就是手機(jī)自動感應(yīng)周圍環(huán)境，讓屏幕亮度自動調(diào)節(jié)。

手機(jī)上方的光線感應(yīng)器

? 距離感應(yīng)器也被稱為位移傳感器。可以通過感應(yīng)傳感器到對象間的距離變化來實現(xiàn)操作。一般而言，距離感應(yīng)器都在聽筒的附近，當(dāng)我們接聽或撥打電話時，距離感應(yīng)器就可以通過測量耳朵與聽筒的距離從而實現(xiàn)屏幕顯示的自動開啟和關(guān)閉，最終可以有效的節(jié)省電量。

總結(jié)：

? 筆者認(rèn)為，未來手機(jī)終端觸控+體感的操作將會是大趨勢，并且裸眼3D技術(shù)將來也有可能和各類傳感器結(jié)合到一起。通過智能手機(jī)與平板電腦傳感器的發(fā)展方向來看，將它們結(jié)合到一起并不是難事。傳感器的出現(xiàn)讓人們和手機(jī)等電子設(shè)備的互動更加真實。同時我們也很高興的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了越來越多支持三重陀螺儀、加速度計等操作的軟件應(yīng)用。在2012年剛剛到來之際，我們也期待手機(jī)終端的操作能更加多元化、更加隨心所欲，最終實現(xiàn)更完美的人機(jī)互動。

來源：

手機(jī) 重力傳感器：盤點智能手機(jī)上最常見的八大傳感器

原標(biāo)題：盤點智能手機(jī)上最常見的八大傳感器

大家好，這里是捷徑手機(jī)寶典，我是阿軻

搖動手機(jī)就可以控制賽車方向；拿著手機(jī)在操場散步，就能記錄你走了幾公里?這些你越來越熟悉的場景，都少不了天天伴你身旁的智能手機(jī)。

手機(jī)能完成以上任務(wù)，主要都是靠內(nèi)部傳感器部件。你知道手機(jī)中的傳感器有多少種？又是倚靠那些原理來運作么？今天來一起了解一下

1、光線傳感器

光線傳感器類似于手機(jī)的眼睛，可以讓手機(jī)感測環(huán)境光線的強(qiáng)度，用來調(diào)節(jié)手機(jī)屏幕的亮度。

運用光線傳感器來協(xié)助調(diào)整屏幕亮度，能進(jìn)一步達(dá)到延長電池壽命的作用。光線傳感器也可搭配其他傳感器一同來偵測手機(jī)是否被放置在口袋中，以防止誤觸。

2、距離傳感器

透過紅外線LED燈發(fā)射紅外線，被物體反射后由紅外線探測器接受，借此判斷接收到紅外線的強(qiáng)度來判斷距離，有效距離大約在10米左右。它可感知手機(jī)是否被貼在耳朵上講電話，若是則會關(guān)閉屏幕來省電。

3、重力傳感器

透過壓電效應(yīng)來實現(xiàn)，可用來切換橫屏與直屏方向，運用在賽車游戲中時，則可透過水平方向的感應(yīng)，將數(shù)據(jù)運用在游戲里，來轉(zhuǎn)動行車方向。

4、加速度傳感器

作用原理與重力傳感器相同，但透過三個維度來確定加速度方向，功耗小但精度低。運用在手機(jī)中可用來計步、判斷手機(jī)朝向的方向。

5、磁(場)傳感器

測量電阻變化來確定磁場強(qiáng)度，使用時需要搖晃手機(jī)才能準(zhǔn)確判斷，大多運用在指南針、地圖導(dǎo)航當(dāng)中。

6、陀螺儀

陀螺儀能夠測量沿一個軸或幾個軸動作的角速度，是補充MEMS加速度計的理想技術(shù)。結(jié)合加速度計和陀螺儀這兩種傳感器，可以為終端用戶提供更真實的用戶體驗、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)及其他功能。

手機(jī)中的「搖一搖」功能(例如搖動手機(jī)就能抽簽…)、體感技術(shù)，還有VR視角的調(diào)整與偵測，都是運用到陀螺儀的作用。

7、GPS / 北斗導(dǎo)航

手機(jī)中的GPS模塊透過衛(wèi)星的瞬間位置來起算，以衛(wèi)星發(fā)射坐標(biāo)的時間戳與接收時的時間差來計算出手機(jī)與衛(wèi)星之間的距離?？蛇\用在定位、測速、測量距離與導(dǎo)航等用途。

自從我們國家自主北斗導(dǎo)航開始提供定位服務(wù)后，我們大多數(shù)國產(chǎn)手機(jī)也開始增加支持北斗定位，定位和性能上比GPS更加準(zhǔn)確

8、氣壓傳感器

將薄膜與變組器或電容連接在一起，當(dāng)氣壓產(chǎn)生變化時，會導(dǎo)致電阻或電容數(shù)值發(fā)生變化，借此量測氣壓的數(shù)據(jù)。

前面說的GPS也可用來量測海拔高度但會有10米左右的誤差，若是搭載氣壓傳感器，則可以將誤差校正到1米左右。

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手機(jī) 重力傳感器：重力傳感器

據(jù)New Atlas報道，目前，如果您想跟蹤某人肌肉的電活動，您可以將電極貼在他們的皮膚上。然而，一項實驗性新技術(shù)只是將導(dǎo)電織物整合到可洗的衣服中。盡管傳統(tǒng)電極確實提供了準(zhǔn)確的讀數(shù)，但它們既昂貴又不舒服，而且它們可能會隨著佩戴者的走動而脫落——如果試圖監(jiān)測運動員的表現(xiàn)，后者絕對是一個問題。為了尋找更便宜、更舒適、更可靠的替代品，猶他大學(xué)張華南教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊首先在普通的棉/滌綸混紡面料上沉積了一層微觀的銀。盡...
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手機(jī) 重力傳感器：重力感應(yīng)手機(jī)

蘋果的iPhone手機(jī)帶有重力感應(yīng)
在一段特制的彈性軸上粘貼上專用的測扭應(yīng)片并組成變橋，即為基礎(chǔ)扭矩傳感器；在軸上固定著：(1)能源環(huán)形變壓器的次級線圈，(2)信號環(huán)形變壓器初級線圈，(3)軸上印刷電路板，電路板上包含整流穩(wěn)定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。在傳感器的外殼上固定著： （1）激磁電路，(2)能源環(huán)形變壓器的初級線圈(輸入)，(3) 信號環(huán)形變壓器次級線圈(輸出)，(4)信號處理電路 工作過程 向傳感器提供±15V電源，激磁電路中的晶體振蕩器產(chǎn)生400Hz的方波，經(jīng)過TDA2030功率放大器即產(chǎn)生交流激磁功率電源，通過能源環(huán)形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級線圈，得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源，該電源做運算放大器AD822的工作電源；由基準(zhǔn)電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩(wěn)壓電源產(chǎn)生±4.5V的精密直流電源，該電源既作為電橋電源，又作為放大器及V/F轉(zhuǎn)換器的工作電源。當(dāng)彈性軸受扭時，應(yīng)變橋檢測得到的mV級的應(yīng)變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強(qiáng)信號，再通過V/F轉(zhuǎn)換器LM131變換成頻率信號，通過信號環(huán)形變壓器T2從旋轉(zhuǎn)的初級線圈傳遞至靜止次級線圈，再經(jīng)過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號，該信號為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機(jī)處理。由于該旋轉(zhuǎn)變壓器動--靜環(huán)之間只有零點幾毫米的間隙，加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內(nèi)，形成有效的屏蔽，因此具有很強(qiáng)的抗干擾能力。 傳感器分類 傾角傳感器 傾角傳感器在軍事、航天航空、工業(yè)自動化、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車、消費電子、海洋船舶等領(lǐng)域得到廣泛運用。輝格公司為國內(nèi)用戶提供全球最全面、最專業(yè)的產(chǎn)品方案和服務(wù)。提供超過500種規(guī)格的伺服型、電解質(zhì)型、電容型、電感型、光纖型等原理的傾角傳感器。 加速度傳感器(線和角加速度) 分低頻高精度力平衡伺服型、低頻低成本熱對流型和中高頻電容式加速度位移傳感器。總頻響范圍從DC至3000Hz。應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車運動控制、汽車測試、家電、游戲產(chǎn)品、辦公自動化、GPS、PDA、手機(jī)、震動檢測、建筑儀器以及實驗設(shè)備等。 紅外溫度傳感器 廣泛應(yīng)用于家用電器(微波爐、空調(diào)、油煙機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、烤面包機(jī)、電磁爐、炒鍋、暖風(fēng)機(jī)等)、醫(yī)用/家用體溫計、辦公自動化、便攜式非接觸紅外溫度傳感器、工業(yè)現(xiàn)場溫度測量儀器以及電力自動化等。不僅能提供傳感器、模塊或完整的測溫儀器，還能根據(jù)用戶需要提供包括光學(xué)透鏡、ASIC、算法等一攬子解決方案。 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域涉及機(jī)械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品和專用設(shè)備等。 ① 專用設(shè)備 專用設(shè)備主要包括醫(yī)療、環(huán)保、氣象等領(lǐng)域應(yīng)用的專業(yè)電子設(shè)備。醫(yī)療領(lǐng)域是傳感器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場，該領(lǐng)域要求傳感器件向小型化、低成本和高可靠性方向發(fā)展。 ② 工業(yè)自動化 工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的傳感器，如工藝控制、工業(yè)機(jī)械以及傳統(tǒng)的；各種測量工藝變量(如溫度、液位、壓力、流量等)的；測量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負(fù)載以及強(qiáng)度)的，以及傳統(tǒng)的接近/定位傳感器發(fā)展迅速。 ③ 通信電子產(chǎn)品 手機(jī)產(chǎn)量的大幅增長及手機(jī)新功能的不斷增加給傳感器市場帶來機(jī)遇與挑戰(zhàn)，彩屏手機(jī)和攝像手機(jī)市場份額不斷上升增加了傳感器在該領(lǐng)域的應(yīng)用比例。此外，應(yīng)用于集團(tuán)電話和無繩電話的超聲波傳感器、用于磁存儲介質(zhì)的磁場傳感器等都將出現(xiàn)強(qiáng)勢增長。 ⑤ 汽車工業(yè) 現(xiàn)代高級轎車的電子化控制系統(tǒng)水平的關(guān)鍵就在于采用壓力傳感器的數(shù)量和水平，一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器，而豪華轎車上的傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只，種類通常達(dá)30余種，多則達(dá)百種。