手机中的传感器
《智能手机传感器》课件
VS
位置信息泄露风险
智能手机中的GPS、Wi-Fi和蓝牙等传感 器可以追踪用户位置信息，若未得到妥善 处理，可能引发隐私泄露问题。
解决方案与未来展望
技术创新与突破
通过不断的技术创新和突破，提高传感器性能，解决精度 、稳定性、响应速度和功耗等技术瓶颈问题。
强化隐私保护
加强数据安全和隐私保护措施，采用加密技术、访问控制 等手段，确保用户数据安全。
应用中的性能。
交叉敏感效应
一些传感器可能对非目标信号产 生敏感，导致测量误差和干扰，
影响其准确性。
响应速度与功耗
传感器响应速度和功耗之间存在 矛盾，提高响应速度往往需要增 加功耗，而降低功耗可能导致响
应速度变慢。
隐私保护问题
数据安全与隐私泄露
随着传感器应用的普及，用户数据安全 和隐私保护成为重要问题。例如，通过 加速度计、陀螺仪等传感器收集用户行 为数据，可能被用于非法目的。
陀螺仪传感器
总结词
用于检测手机姿态和运动方向
详细描述
陀螺仪传感器可以检测手机在三维空间中的旋转角度和运动轨迹，常用于游戏 控制、拍照防抖、导航等功能。
加速度传感器
总结词
用于检测手机加速度和振动
详细描述
加速度传感器能够感知手机在三个轴向上的加速度变化，常用于计步器、运动监 测、游戏控制等功能。
磁力传感器
距离传感器
总结词
用于检测手机与物体之间的距离
详细描述
距离传感器通过发出红外线并检测其反射回来的强度，来感 知手机与物体之间的距离，常用于自动接听电话、防止误触 屏幕等功能。
03
传感器在智能手机中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ应用
运动检测与健康管理
智能手机都有些什么传感器
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。
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
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。
手机传感器技术的应用与扩展
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。
手机中常用到的十种传感器
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。
智能手机上的常用传感器
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。
手机传感器简介
手机传感器类型简介：距离传感器
距离传感器是通过测时间来实现测距离的 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:这个传感器在手机上的应用是当我们打电话 时，手机屏幕会自动熄灭，当你脸离开，屏幕灯 会自动开启，并且自动解锁。这个对于待机手机 较短的智能手机来说是相当实用的。现在很多智 能手机都装备的这个传感器。
手机传感器简介
主要内容：
手机传感 器类型简
介
手机传感 器的实际
应用
Preprocessing
Segmentation
Feature Extraction
Classification
C class soures
...
Sensors
Raw data
A
...
... ...
...
...
...
Input
Regularization
Classification
...
…
CNN
B
...
...
RNN
...
...
手机传感器类型简介：概述
• 手机传感器，顾名思义就是用在手机上的传感器。国家标准GB7665-87对 传感器下的定义是：“能感受规定的、被测量的信号，并按照一定的规律 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”。
硬件上一般没有独立的磁力传感器，磁力数 据由电子罗盘传感器提供（E-compass）。
电子罗盘传感器同时提供方向传感器数据。
手机传感器类型简介：电子罗盘，也叫方位感应器（传感器）
电子罗盘，也叫数字指南针。
• 电子罗盘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。这个就是电子版指南针，配合 GPS和地图时非常好用。
智能手机常见传感器ppt课件
距离传感器
距离传感器是通过测பைடு நூலகம்间来实现测距离 的。
工作原理：通过发射特别 短的光脉冲，并测量此光脉冲
sensor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:这个传感器在手机上的应用是 当我们打电话时，手机屏幕会自动熄灭 ，当你脸离开，屏幕灯会自动开启，并 且自动解锁。这个对于待机手机较短的 智能手机来说是相当实用的。现在很多 智能手机都装备的这个传感器。
RV的三个数值，与cos(theta/2)组成一个四元组。 RV的数据没有单位，使用的坐标系与加速度相同。
GV、LA和RV的数值没有物理传感器可以直接给出， 需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor经过算法计算 后得出。
压
阻
式
压
力
传
感 压阻式压力传感器原理与应用：
器
压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应 和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常
Android智能手机内置传感器
智能手机10个常见传感器
1. 方向传感器 2. 距离传感器 3. 陀螺仪传感器 4. 电子罗盘 5. 重力传感器 6. 磁力传感器 7. 光线传感器 8. 线性加速度传感器 9. 旋转矢量传感器 10.压力传感器
方向传感器
Orientation sensor=方向传感器
目前手机中采用的三轴陀螺仪用 途主要体现在游戏的操控上，有了三 轴陀螺仪，我们在玩现代战争等第一 人称射击游戏时，可以完全摒弃以前 通过方向按键来控制游戏的操控方式 ，我们只需要通过移动手机相应的位 置，既可以达到改变方向的目的，使 游戏体验更加真实、操作更加灵活。
电子罗盘，也叫方位感应器（传感器）
手机运动传感器
手机运动传感器手机运动传感器是指内置在智能手机中的一类传感器，可以检测和记录手机的运动状态、方向和位置信息。
手机运动传感器的发展与智能手机的快速普及以及人们对健康和运动的关注息息相关。
本文将介绍手机运动传感器的工作原理、常见的应用、优势和挑战，并探讨其未来的发展趋势。
一、工作原理手机运动传感器通常包括加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器。
这些传感器通过感应和测量手机的运动，将其转化为电信号，并通过处理器进行分析和计算。
加速度计可以检测手机在三个坐标轴上的加速度变化，用于测量手机的加速度和速度。
陀螺仪可以检测手机的旋转和转动，用于测量手机的方向和角速度。
磁力计可以测量手机周围的磁场强度，用于确定手机的方向和位置。
二、常见应用1.运动追踪手机运动传感器可以用于监测和记录用户的运动活动，如步数、跑步距离、运动轨迹等。
用户可以通过运动追踪应用程序或健康管理软件，实时查看自己的运动情况并制定合理的运动计划。
2.姿势矫正手机运动传感器可以检测和分析用户的姿势，通过提醒和指导用户保持正确的姿势，避免长时间保持不良姿势对身体健康产生的不利影响。
3.虚拟现实手机运动传感器可以提供用户的头部姿态和动作追踪，用于虚拟现实游戏和应用中的头部跟踪和交互。
4.游戏应用手机运动传感器可以用于游戏应用中的运动控制，通过用户的身体动作和姿势来进行游戏操作，增加游戏的乐趣和互动性。
三、优势和挑战手机运动传感器相比其他运动追踪设备和传感器具有以下优势：1.方便携带：手机是人们日常生活中随身携带的物品，内置运动传感器使得运动追踪更加便捷和无缝。
2.成本低廉：手机运动传感器的成本相对较低，用户不需要购买额外的传感器设备。
3.广泛适用：几乎所有智能手机都内置了运动传感器，可以被广泛使用和支持。
然而，手机运动传感器也面临以下挑战：1.精确度：手机运动传感器的精确度相对较低，受到手机本身的限制和环境的干扰。
2.能耗：不同的运动传感器对手机的能耗影响不同，使用过多的传感器可能会降低手机的电池寿命。
《传感器在手机》课件
PART FIVE
工作原理：利用压电效应，通过测量重力加速度来感知手机姿态
特点：灵敏度高，响应速度快，功耗低
应用：手机屏幕自动旋转，游戏控制，计步器等
技术挑战：如何提高精度和稳定性，降低功耗和成本
工作原理：利用陀螺仪的旋转运动来测量物体的旋转速度和方向
传感器将更加安全化，提高数据传输和存储的安全性
传感器将更加个性化，满足不同用户的个性化需求
传感器将更加环保化，降低对环境的影响，实现可持续发展
汇报人：
工作原理：通过发射红外线或超声波，检测物体与手机的距离
应用：用于自动调节屏幕亮度、自动锁屏、自动接听电话等功能
技术难点：如何提高检测精度和反应速度，降低功耗和成本
特点：反应灵敏，能够快速检测到物体与手机的距离变化
工作原理：通过扫描指纹的纹路和细节，生成独特的指纹图像
特点：高安全性，不易被破解
应用：广泛应用于手机解锁、支付等场景
技术挑战：如何提高识别速度和准确性，降低功耗
PART SIX
传感器技术不断进步，手机功能更加强大
传感器与AI技术的结合，实现更加智能化的应用
传感器在手机中的普及，推动相关产业链的发展
传感器应用领域不断扩大，如健康监测、环境监测等
技术瓶颈：传感器技术需要不断突破和创新，以满足手机日益增长的需求。
重力感应：控制游戏角色移动、跳跃等动作
陀螺仪：实现3D游戏视角的旋转和移动
光线感应：自动调节屏幕亮度，节省电量
自动对焦：通过传感器检测物体距离，实现自动对焦
光学防抖：通过传感器检测手机抖动，实现光学防抖
夜景增强：通过传感器检测光线强度，实现夜景增强
手机传感器工作原理
手机传感器工作原理
手机传感器是一种集成电路，使用不同的物理原理来感知和测量手机周围环境的变化，并将这些变化转化为电信号或数字信号，以便供手机进行处理。
常见的手机传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计、光传感器、接近传感器、指南针、温度传感器等。
下面是几种常见的手机传感器工作原理：
1. 加速度计：基于微机电系统（MEMS）技术，使用微小的弹簧和质量块来测量手机在三个轴上的加速度。
当手机发生加速度变化时，质量块会移动，导致弹簧产生电信号，手机通过处理这些信号来检测和测量加速度变化。
2. 陀螺仪：同样基于MEMS技术，陀螺仪利用旋转质量块的
角动量守恒原理来测量手机绕三个轴旋转的速度和方向。
当手机发生旋转时，质量块会感受到由于角动量变化而产生的力矩，并将其转化为电信号。
3. 磁力计：利用霍尔效应原理，磁力计测量手机周围磁场的变化。
当手机接近磁场时，磁力计中的霍尔元件会感受到磁场的影响，导致输出电压发生变化。
通过测量输出电压的变化，手机可以检测和测量周围磁场的变化。
4. 光传感器：利用光敏电阻或光敏二极管来感知周围光照强度的变化。
当光照强度变化时，光传感器会产生相应的电信号，
手机通过测量这些电信号的变化来检测和测量光照强度的变化。
5. 接近传感器：利用红外线反射原理或超声波原理来测量物体与手机之间的距离。
当物体靠近传感器时，红外线或超声波会被物体反射回传感器，手机通过测量返回的红外线或超声波的强度或时间延迟来判断物体的距离。
这些手机传感器通过将物理变化转化为电信号，手机可以根据这些信号来判断手机周围环境的变化，并实现一系列功能，如屏幕旋转、步数统计、环境亮度调节等。
手机光传感器原理
手机光传感器原理
手机光传感器是一种用于测量环境光强度的传感器，它可以自动调节手机屏幕的亮度。
其原理是利用光电效应，即通过光的照射使电子获得激发，从而产生电流。
光传感器通常采用硅光敏电阻或光敏二极管作为感光元件。
当光照射到感光元件表面时，光的能量会激发内部的电子，使其跃迁到导带中，从而产生电流。
光强越大，被激发的电子数量越多，产生的电流也越大。
为了准确测量光的强度，手机光传感器通常还配备了一个滤光片。
该滤光片可以选择性地吸收一部分光线，使只有特定波长范围内的光线能够达到感光元件。
这样可以避免其他波长的光对测量结果的干扰，提高测量准确性。
手机光传感器将测量到的电流信号转换为数字信号，然后通过手机系统进行处理。
根据测量结果，手机系统会自动调节屏幕的亮度，使其适应当前环境光的强度。
当环境光较暗时，屏幕亮度会增加，提供更好的可视性；当环境光较亮时，屏幕亮度会降低，节省电能。
总之，手机光传感器利用光电效应原理，通过感光元件测量环境光的强度，并根据测量结果自动调节屏幕亮度，以提供更好的显示效果和节省电能。
手机中传感器原理
手机中传感器原理
手机中的传感器是指内置在手机中的各种感应器件，可以通过感知周围的环境以及用户的操作，从而实现一系列功能和交互体验。
下面将介绍几种常见的手机传感器及其工作原理。
1. 加速度传感器：加速度传感器可以感知手机在三个轴（X、Y、Z轴）上的加速度变化。
其工作原理基于微机电系统（MEMS）技术，通过测量微小的电荷变化或位移来检测手机的加速度。
加速度传感器常被用于屏幕自动旋转、游戏控制、姿势识别等功能。
2. 陀螺仪传感器：陀螺仪传感器可以感知手机的旋转和倾斜。
它利用陀螺效应原理，在传感器内部放置旋转的振动体，通过测量振动体与传感器外壳之间的相对运动，来感知手机的旋转。
陀螺仪传感器常被用于游戏控制、虚拟现实、图像稳定等功能。
3. 光线传感器：光线传感器可以感知周围环境的光线强度。
它通常采用光敏元件（如光敏二极管）来将光信号转化为电信号。
通过测量电信号的强度，可以判断光线的亮度，并自动调节手机屏幕的亮度。
光线传感器还可以用于环境亮度检测、背光控制等功能。
4. 距离传感器：距离传感器可以感知手机与物体之间的距离。
常用的原理是红外线反射原理，传感器发射红外线信号，当信号遇到物体并被反射回来时，通过测量反射信号的强度来计算距离。
距离传感器常被用于通话时感应手机靠近耳朵自动关闭屏幕等功能。
除了上述传感器外，手机中还有很多其他的传感器，如指南针传感器、重力传感器、气压传感器等，它们都有不同的工作原理和应用场景，通过相互配合，为手机提供更多的智能功能和用户体验。
手机传感器PPT
九、红外线原理
原理：这种是通过红外线反射原理，当人体的手或身 体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的 红外线由于人体手或身体摭挡反射到红外线接收管， 通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电 磁阀，
用途：相当于发射器，用来遥控电视、空调等等电器 。现代手机很多都带红外发射器，当找不到或者没有 遥控器时，用手机红外遥控一下，就能随时使用空调 等电器
四、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。
五、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
用途：指南针、地图导航方向、金属ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测器APP
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。
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。
三、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）。
六、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。
手机中使用的传感器的原理
手机中使用的传感器的原理
手机中使用的各种传感器原理简述如下:
1. 重力传感器- 通过陀螺仪检测手机坐标系的角速度变化,计算手机在空间中的方向与倾斜角。
2. 光传感器- 使用光电二极管检测环境光线强度变化,如调节屏幕亮度。
3. 距离传感器- 使用红外线发射与接收原理,检测障碍物距离变化,如接听电话时关闭屏幕。
4. 指南针- 利用地磁场感应芯片检测地磁场方向,确定空间方位。
5. 触摸传感器- 使用电容式或电阻式原理,检测手指触摸位置和大小。
6. 指纹传感器- 摄像头与图像处理技术,采集并识别指纹信息。
7. 加速度传感器- 利用压电效应检测各方向加速度变化,判断移动速度与方向。
8. 陀螺仪- 借助回转性能检测坐标轴转动角速度,获取手机运动参数。
9. 麦克风- 声音的机械波震动膜片,转换成电压信号。
以上是手机常见传感器的基本检测原理。
传感器在手机中的应用
传感器在生活中的应用越来越广泛，现在的智能手机上搭载了很多种类的传感器。
依托这些传感器，软件开发者开发出了各种应用程序，使手机的应用范围大大拓展，给用户带来了前所未有的使用体验。
现代技术中，传感器是指这样的一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学物理量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学物理量，或转换为电路的通断。
把非电学量转换为电学量，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
手机上主要搭载的传感器有声传感器、光传感器、触摸传感器、重力传感器、加速度传感器、方向传感器、距离传感器、磁传感器等。
1、光传感器光传感器在手机上有两个应用。
一个是用在手机拍照的感光元件。
与数码相机一样，感光芯片是拍照手机的最关键光电转换部件，相当于老式照相机的感光底片，能够把拍摄对象的光信号转换为电信号，经过处理，最后生成一幅电子照片。
一般手机镜头的感光元件是CMOS传感器，英文全称是“Complementary Metal Oxide Semiconductor”，中文即“互补金属氧化物半导体”，CMOS传感器的每个象素由一个感光二极管和与之连接的一个放大器及A/D转换电路组成。
从拍摄对象过来的光线经过镜头的透镜组，成像在CMOS传感器上，利用感光二极管进行光电转换，将图像转换为电信号，通过放大器及A/D转换电路将数据输出。
光传感器的第二个应用是用来探测环境的亮度。
手机自动根据所处环境的光线来控制屏幕的亮度和键盘灯的开关。
比如在明亮的室外，键盘灯关闭；屏幕更亮，以便能看清屏幕。
在暗处，按键时键盘灯就会亮，屏幕较暗，以便看清按键，防止屏幕刺眼。
这样既保护了眼睛又节省了能量。
在拍照时，光线传感器根据环境亮暗来确定曝光时间及LED闪光灯是否打开，从而拍摄出高质量的照片。
手机中探测环境亮度的光线传感器件一般是光敏三极管。
芯片封装在带有玻璃透镜的管壳内，环境光线通过透镜汇聚照射在芯片上。
光照增强时，光电流增加，再经过光敏三极管的放大作用，就把光信号转化为电信号了。
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第六章手机中的传感器第一节手机中的磁控传感器一、手机中的干簧管传感器二、手机中的霍尔传感器第二节手机中的光线传感器一、光敏三极管的外形及符号二、光敏三极管的工作原理三、光敏三极管在手机中的应用四、手机光线传感器电路详解第三节手机中的触摸传感器一、电阻式触摸屏二、电容式触摸屏第四节手机中的摄像头一、手机摄像头的工作原理二、手机摄像头的结构三、图像传感器四、手机摄像头电路详解第五节手机中的电子指南针一、电子指南针工作原理二、电子指南针电路第六节手机中的三轴陀螺仪一、三轴陀螺仪工作原理二、三轴陀螺仪的应用三、iphone手机中的三轴陀螺仪本章导读随着技术的进步，手机已经不再是一个简单的通信工具，而是具有综合功能的便携式的电子设备。
你可以用手机听音乐，看电影，拍照等。
手机变得无所不能。
在这种情况下，各种传感器在手机中的应用应运而生。
本章主要介绍了几种典型的传感器及其在手机中的应用，如磁控传感器、光线传感器、触摸传感器（触摸屏的典型应用）、图像传感器（手机摄像头的应用）、磁阻传感器（电子指南针）、加速传感器（iphone4的三轴陀螺仪）等。
这些传感器的应用为智能手机增加感知能力，使手机能够知道自己做什么，甚至做什么的动作。
知识目标1、了解各种传感器的工作原理；2、掌握各种传感器功能的熟练使用；3、了解传感器电路的功能、特点；4、能够识别手机中使用的各种传感器电路。
技能目标1、能简单判断各传感器电路的故障；2、了解传感器的特性及性能；3、能够识别传感器实物并排除简单故障。
第一节 手机中的磁控传感器在手机中磁控传感器主要包括干簧管和霍尔元件，干簧管和霍尔元件都是通过磁信号来控制线路通断的传感器，主要用在翻盖、滑盖手机的控制电路中。
由于干簧管易碎等原因，现在手机中很少见到干簧管传感器了，使用最多的是霍尔传感器（也叫霍尔元件）。
一、手机中的干簧管传感器由于干簧管传感器主要应用于老式的手机中，在新型手机中已经很少采用了，所以只对干簧管传感器进行简单介绍。
1、干簧管传感器的外形特征干簧管传感器就是一个密闭的玻璃管内有两个簧片，干簧管传感器分为常开型和常闭型，下图是干簧管传感器的常见外形。
干簧管传感器的常见外形2、干簧管传感器的工作原理干簧管传感器是利用磁场信号来控制的一种线路开关器件。
干簧管传感器又被称为磁控管传感器。
干簧管传感器的外壳一般是一根密封的玻璃管，在玻璃管中装有两个铁质的弹性簧片电极，玻璃管中充有某种惰性气体。
平时玻璃管中的两个簧片是分开的，当有磁性物质靠近玻璃管时，在磁场磁力线的作用下，管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触，使两个引脚所接的电路连通。
外磁场消失后，两个簧片由本身的弹性而分开，线路就断开。
干簧管传感器的工作原理如图所示。
干簧管传感器的工作原理在实际运用中，通常使用磁铁采控制这两根金属片的接通与否，所以，又称其为磁控管传感器。
磁控管传感器在手机中常常被用于翻盖手机、折叠式手机电路中，特别是早期的摩托罗拉、爱立信、三星手机使用最多。
通过翻盖的动作，使翻盖上磁铁控制磁控管传感器闭合或断开，从而挂断电话或接听电话等。
在采用干簧管传感器结构的手机中，除有一个干簧管传感器外，还有有一个辅助磁铁，手机在通话时，磁铁应远离干簧管传感器，故这类手机有个共同的特点，就是磁铁在翻盖上(翻盖式手机)或听筒旁(折叠式手机)。
如果手机既不是折叠式，又不是翻盖式，则不需采用干簧管传感器。
3、干簧管传感器的故障特征干簧管传感器本身是一种玻璃管，而玻璃易碎，所以干簧管传感器很容易损坏，特别是摔过的手机尤其如此，因此，目前一些新式的折叠式和翻盖式手机已不再采用干簧管传感器，而采用了原理与干簧管传感器类似的霍尔传感器。
当干簧管传感器损坏时，手机会出现一些很复杂的故障，如部分或全部按键失灵、开机困难、不显示等。
因此，在检修手机开机困难、按键失灵、不显示等故障时，不可忘记对干簧管传感器的检查。
二、手机中的霍尔传感器霍尔传感器一个使用非常广泛的电子器件，在录像机、电动车、汽车、电脑散热风扇中都有应用。
在手机中主要应用在翻盖或滑盖的控制电路中，通过翻盖或滑盖的动作来控制挂掉电话或接听电话、锁定键盘及解除键盘锁等。
1、霍尔传感器的外形特征霍尔传感器的作用与干簧管传感器一样，工作原理非常相似的，都是在磁场作用下直接产生通与断的动作。
霍尔传感器是一种电子元件，其外型封装很似三极管，但看起来比三极管更胖一些。
手机中霍尔传感器的外形如图所示。
在手机中，霍尔传感器的封装有3个引脚的，也有4个引脚的。
手机中霍尔传感器的外形2、霍尔效应所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。
金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。
当电流通过金属箔片时，若在垂直于电流的方向施加磁场，则金属箔片两侧面会出现横向电位差。
半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显，而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。
利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。
由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。
利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。
其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。
如果把霍尔传感器集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。
根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。
若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确定其运动速度。
3、霍尔传感器利用霍尔效应做成的半导体元件就是霍尔元件（霍尔传感器）。
霍尔传感器可用多种半导体材料制作，如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP 以及多层半导体异质结构量子阱材料等等。
霍尔传感器具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
相对于干簧管传感器来说，霍尔传感器寿命较长，不易损坏。
且对振动，加速度不敏感。
作用时开关时间较快，一般为0.1～2ms，较干簧管传感器的1～3ms 快得多。
4、霍尔传感器分类霍尔传感器分为线性型霍尔传感器件和开关型霍尔传感器两种。
（1）线性霍尔传感器线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。
（2）开关型霍尔传感器开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。
手机中使用的霍尔传感器是微功耗开关型霍尔传感器。
5、手机霍尔传感器电路详解下图是NOKIA N73滑盖手机的霍尔传感器电路，当磁场作用于霍尔元件时产生一微小的电压，经放大器放大及施密特电路后使三极管导通输出低电平；当无磁场作用时三极管截止，输出为高电平。
在滑盖手机中，霍尔传感器件在上盖对应的方向有一个磁铁，用磁铁来控制霍尔传感器传感信号的输出，当合上滑盖的时候，霍尔传感器输出低电平做为中断信号到CPU，强制手机退出正在运行的程序（例如正在通话的电话），并且锁定键盘、关闭LCD背景灯，当打开滑盖的时候，霍尔传感器输出1.8V高电平，手机解锁、背景灯发光、接通正在打入的电话。
在翻盖或滑盖手机中霍尔传感器也比较容易找，它的位置一般在磁铁对应的主板的正面或反面，只要找到磁铁就一定能找到霍尔传感器。
直板手机中没有这个电路。
NOKIA N73滑盖手机的霍尔传感器电路第二节 手机中的光线传感器从2002年，NOKIA 7650手机开始使用光线传感器，到最新款的iphone 手机中使用光线传感器。
光线传感器在手机中的使用给人们增加了更多的便利。
在手机中使用的光线传感器件一般是光敏三极管，也叫光电三极管，光敏三极管有电流放大作用，所以比光敏电阻和光敏二极管应用更广泛。
一、光敏三极管的外形及符号光敏三极管有2个PN 结，其基本原理与光敏二极管相同，但是它把光信号变成电信号的同时，还放大了信号电流，因此具有更高的灵敏度，一般光敏三极管的基极已在管内连接，只有C 和E 两根引线引出（也有将基极引出的）。
在使用光敏三极管时，不能从外形来区分是光敏二极管还是光敏三极管，只能从型号来进行区分。
光敏三极管的外形及符号如图所示，一般只有两个引脚引出，样子非常像普通的发光二极管。
供电电压手机中的光敏三极管及符号二、光敏三极管的工作原理光敏三极管与普通半导体三极管一样，是采用半导体制作工艺制成的具有NPN 或PNP 结构的半导体管。
它在结构上与半导体三极管相似，它的引出电极通常只有两个，也有三个的。
光敏三极管的结构如图所示。
为适应光电转换的要求，它的基区面积做得较大，发射区面积做得较小，入射光主要被基区吸收。
和光敏二极管一样，管子的芯片被装在带有玻璃透镜金属管壳内，当光照射时，光线通过透镜集中照射在芯片上。
光敏三极管的芯片结构示意图将光敏三极管接在图所示的电路中，光敏三极管的集电极接正电位，其发射极接负电位。
当无光照射时，流过光敏三极管的电流，就是正常情况下光敏三极管集电极与发射极之间的穿透电流Iceo 它也是光敏三极管的暗电流，其大小为：Iceo =(1 + hFE) I（式中: Icbo---集电极与基极间的饱和电流;hFE ---共发射极直流放大系数）。
光敏三极管等效电路图当有光照射在基区时，激发产生的电子--空穴对增加了少数载流子的浓度，使集电结反向饱和电流大大增加，这就是光敏三极管集电结的光生电流。
该电流注入发射结进行放大，成为光敏三极管集电极与发射极间电流，它就是光敏三极管的光电流。
可以看出，光敏三极管利用普通半导体三极管的放大作用，将光敏二极管的光电流放大了( I + hFE) 倍。
所以，光敏三极管比光敏二极管具有更高的灵敏度。
三、光敏三极管在手机中的应用光敏三极管在手机上应用主要是根据环境光线明暗来判断用户的使用条件，从而对手机进行智能调节，达到节能和方便用户使用的目的。
黑暗环境下自动降低背光亮度，以免背光太亮刺眼。
太阳下自动增加屏幕亮度，使显示更清楚。
手机移动到耳边打电话时，自动关闭屏幕和背光，可以延长手机的续航时间，同时关闭触屏，又可以达到防止打电话过程中误触屏幕挂断电话的误操作。
甚至还有手机设计成利用光线亮度控制铃声音量的功能，即通过外界光线的强弱，来控制铃声的大小，如手机装在衣服口袋或是皮包里时，就大声振铃，而取出时，环境光线改变了，振铃就随着减小，这个功能很有意思，一方面可以避免铃声过小误接电话，一方面又可以适应环境的需要，避免影响他人，同时还能节省电量。
以NOKIA N73手机为例，光敏三极管位于前摄像头旁边，如果在光线充足的情况下（室外或者是灯光充足的室内），大概在2-3秒之后，键盘灯会自动熄灭，即使你再操作手机，键盘灯也不会亮，除非到了光线比较暗的地方，键盘灯才会自动的亮起来；如果在光线充足的情况下，你试着用手将光线感应器遮上2-3秒之后，键盘灯会自动亮起来，这个就是光线感应器的作用。