在消費電子領(lǐng)域,手機(jī)是傳感器的集大成者。幾十種傳感器集中在一個手掌般大小的盒子里面。那么都有哪些傳感器呢?文章里將其分為十三種系列分別一一介紹。
1、光線傳感器
手機(jī)的眼睛就是光線傳感器。手機(jī)可以通過光線傳感器來感知環(huán)境光的強(qiáng)度,從而調(diào)節(jié)手機(jī)屏幕的亮度。手機(jī)最耗電的部分就是手機(jī)屏幕,通過光線傳感器的使用可以延長電池壽命。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,藉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;距離傳感器也可以運用在部分手機(jī)支持的手套模式中,用來解鎖或鎖定手機(jī)。
3、重力傳感器
透過壓電效應(yīng)來實現(xiàn)。重力傳感器內(nèi)部有一塊重物與壓電片整合在一起,透過正交兩個方向產(chǎn)生的電壓大小,來計算出水平的方向。運用在手機(jī)中時,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
它的原理和重力傳感器相同,但是需要透過三個維度來確定加速度方向,功耗小但是精度低。可以用作計步和判斷手機(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(加速度傳感器)功能的理想技術(shù)。事實上,如果結(jié)合加速度計和陀螺儀這兩種傳感器,系統(tǒng)設(shè)計人員可以跟蹤并捕捉3D空間的完整動作,為終端用戶更真實地用戶體驗、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)及其它功能。手機(jī)中的[搖一搖]功能(例如搖動手機(jī)進(jìn)行抽簽…)、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
地球上方特定軌道上運行著24顆GPS衛(wèi)星,它們會不停的向全世界各地廣播自己的位置坐標(biāo)與時間戳,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。
8、指紋傳感器
電容式指紋傳感器是主流技術(shù),但最近超聲波指紋傳感器也在開始流行起來。電容式指紋傳感器作用時,手指是電容的一極、另一極則是硅芯片數(shù)組,透過人體帶有的微電場與電容傳感器之間產(chǎn)生的微電流,指紋的波峰波谷與傳感器之間的距離形成電容高低差,來描繪出指紋的圖形。而超音波指紋傳感器原理也類似,但不會受到汗水、油污的干擾,辨識速度也更為快速。運用在手機(jī)中可用來解鎖、加密、支付等等。
9、霍爾傳感器
其原理是霍爾磁電效應(yīng),當(dāng)電流通過一個位于磁場中的導(dǎo)體時,磁場會對導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個垂直于電子運動方向上的作用力,從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差。主要運用在翻蓋解鎖、合蓋鎖定屏幕等功能。
10、氣壓傳感器
將薄膜與變阻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,藉此量測氣壓的數(shù)據(jù)。
11、心率傳感器
透過高亮度的LED燈照射手指,因心臟將血液壓送到毛細(xì)血管時,亮度(紅光的深度)會呈現(xiàn)周期性的變化。再透過攝影機(jī)捕捉這一些規(guī)律性的變化,并將數(shù)據(jù)傳送到手機(jī)中進(jìn)行運算,進(jìn)而判斷心臟的收縮頻率,得出每分鐘的心跳數(shù)。
12、血氧傳感器
血液當(dāng)中血紅蛋白與氧合血紅蛋白對于紅光的吸收比率不同,用紅外光與紅光LED同時照射手指,并測量反射光的吸收光譜,藉此量測血含氧量??捎糜谶\動或健康領(lǐng)域的應(yīng)用。
13、紫外線傳感器
某些半導(dǎo)體、金屬或金屬化合物的光電發(fā)射效應(yīng),在紫外線照射下會釋放出大量電子,透過檢測這種放電效應(yīng)可計算出紫外線強(qiáng)度。主要用途也在運動與健康領(lǐng)域。
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