话说电子罗盘、重力感应和陀螺仪的区别...
IEMS陀螺仪的“消费级”进程加速
他 磁 场 的干扰 ;陀螺仪 则存 在零 漂移 的缺 陷 。 加 速 度 传 感 器 侦 测 物 体 和 重 力 角 度 的 差 异 ,电子 罗盘 侦 测 物 体 和 北 方 角 度 的差 异 ,而 以 自己本 身 为 参 照 物 的 陀 螺仪 可 以 侦测 H物 体 {
传 感 器 、电子 罗盘 最 大 的 区别 在 于 ,后 二 者 在
检 测 物体 运 动 时 ,是 以 地球 为参 照物 ,而 陀 螺 仪 是 以物 体 本 身作 为参 照物 来 检测 物 体 运 动 的
角速度 。这样 的原理使得 陀螺仪具有 高精度 、
抗 干 扰 的优点 。 科 里 奥利 力 的原 理 是指 当 一个 物 体 在 坐标
精 确度是衡量ME 传感器测量运动的重 MS
体 应 用 需 要 和 上 层 应 用 要指标 。常见 的加速度传感器 、电子罗盘和陀
进 行 深 入 探 讨 。 目前 看 螺仪 在 测 量 物 体 的运 动 时 ,均 存 在 缺 陷 。 Pa LN
来 ,凡 是 和 位 置 相 关 的 加速度 传感器容易受到线性运动时产生的力的 应 用 都 存 在 很 大 的 应 用 干扰 ;电子 罗 盘容 易 受 到 诸 如 金 属 及 手 机 等 其
摄 入 的实 景 融 人 到 手 机 游 戏设备对 准某个
著 名建 筑 物 ,即可 浏 览 在 该 地 点 发 生 过 的一 些
相关事件 或在此拍摄过 的电影等 。增强实境 未
来 的应 用 空 间非常 广泛 ,被 普遍 看好 。
室 内精 准 定 位 :尽 管 GP 的 功 能 已经 开 始 S
扩 增 实境 等 。 ”意法半 导 体(T 中国 区技 术 市场 s)
物联网技术导论与实践习题与参考答案
物联网技术导论与实践习题与参考答案第一章习题与答案一.名词解释1.物联网简言之,物联网就是利用条码、射频识别、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接,从而进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。
2.泛在网泛在网是一种无所不在的网络,它可以使任何人在任何时间、任何地点通过网络获得任何信息,它是一个大通信的概念,是面向经济、社会、企业和家庭全面信息化的概括。
泛在网不是一个全新的网络,它是充分挖掘已有网络的潜能,结合不断出现的新技术,将网络触角不断延伸,实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策等服务的一个庞大网络。
二.单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内)。
1、通过无线网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递给用户,指的是()。
CA、可靠传递B、全面感知C、智能处理D、互联网2、利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息,指的是()。
BA、可靠传递B、全面感知C、智能处理D、互联网3、欧盟在()年制订了物联网欧洲行动计划,被视为“重振欧洲的重要组成部分”。
BA、2008B、2009C、2010D、20044、物联网的概念,最早是由美国的麻省理工学院在()年提出来的。
AA、1991B、1999C、2000D、20025、三层结构类型的物联网不包括()。
DA、感知层B、网络层C、应用层D、会话层6、()年中国把物联网发展写入了政府工作报告。
DA、2000B、2008C、2009D、20107、智慧地球是()提出来的。
DA、德国B、日本C、法国D、美国8、感知中国中心设在()。
DA、北京B、上海C、九泉D、无锡9、物联网的核心是()。
AA、应用B、产业C、技术D、标准三、多项选择题(在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内)。
陀螺仪的基本原理
■陀螺仪的基本原理关注Iphone4手机的网友们都知道,这款手机有一个超强的卖点就是内置了陀螺仪。
这玩意听着挺神秘的,原来一般出现的场合都是什么航天飞机、火箭、导弹之类的军事领域。
一提到它,就想起了高精尖武器,这会怎么就出现在手机上了呢?难道苹果的乔布斯帮主就不怕CIA以武器和军事技术扩散的名义,请他去喝咖啡吗?还有,手机又不是导弹,装这么一个玩意有什么用吗?难道让众多果粉们变成飞翔的塔利班,怀抱炸弹去袭击纽约?对于那些稍微了解陀螺仪的兄弟们来说,肯定也有一个问题,上一代Iphone中已经内置了重力感应,陀螺仪和重力感应有什么区别?为什么陀螺仪比重力感应要贵?要想回答这么多的问题,还真不容易,俺又不是乔帮主,没有通天彻地的能耐,更不会出了信号门还抵赖死不承认。
俺这里只是跟大家简要的说说陀螺仪的大概原理,还有一些在手机上可能的应用。
总的来说,只有两个请求:小白们可以看看,评论可以,拍砖的不要。
至于那些上知天文,下晓地理,鸡毛蒜皮无一不精的大能们,把俺归入到小白行列后,华丽飘过就行了。
好了,在恳切的告白后,下面进入正题。
陀螺仪到底是啥玩意?陀螺仪的原理说穿了很简单,物体在高速旋转后,其轴心就存在指向的稳定性。
我们日常生活中肯定见过小孩玩陀螺,只要陀螺在旋转,就能立着不倒,陀螺仪的名称也由此得来。
还有一个很经典的例子,就是自行车,它的两个车轮,在转起来后,也不太容易倒。
下面这张是陀螺仪的原理图,大家一看就能明白。
当然了,作为一种应用已经有接近百年历史的传感器,现代的陀螺仪当然不会那么简单。
一般来说,目前陀螺仪主要有两种,机械式的和光学式的,机械式的原理大家都看过了。
它最主要的问题就是加工难度很大,旋转轴的摩擦力必须特别小,对加工精度要求很高,另外,小型化也很困难,尤其是放到Iphone4当中,更是要充分的解决小型化的问题。
光学式陀螺仪有两种,干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪,它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。
干货|详解陀螺仪工作原理
干货|详解陀螺仪工作原理MEMS陀螺仪并不是最早应用在消费电子上的运动传感器,加速度传感器、电子罗盘早先一步进入了消费电子市场。
虽然以重力为参照的加速度传感器和以地磁为参照的电子罗盘可以在地球表面形成垂直和水平面的三维空间覆盖,但因为二者均以地球而并非物体本身为参照物,因此不能很好地模拟物体的整个运动过程。
此外,由于加速度传感器容易受到线性运动时产生的力的干扰、电子罗盘容易受到诸如金属及手机等其他磁场的干扰,其应用受到了很大的局限。
陀螺仪这个测量角速度的传感器不仅以物体本身作为参照物,而且具有很高的精度,因此可以对其他运动传感器做有益的补充,从而使得运动检测更加完备。
任天堂的Wii最初采用了三轴(X、Y、Z)加速度传感器,后来又增加了陀螺仪。
任天堂早就知道光有三轴加速度传感器是不够的。
只是当时市面上还没有消费电子级别的陀螺仪可以使用,直到Invensense 推出了第一款用于消费电子的MEMS陀螺仪。
这一情况也发生在了苹果CEO乔布斯的身上。
在2010年6月iPhone 4的发布会上,乔布斯亲自演示了陀螺仪带来的侦测出物体水平方向旋转的创新应用—这一应用是单独基于其他运动传感器无法实现的。
因此,通过了解陀螺仪的工作原理,我们可以切身体会到任天堂和苹果对陀螺仪曾经的企盼,而且也可以帮助国内的消费电子终端厂商巧妙地应用该器件以实现多样化的创新应用。
陀螺仪可以对加速度传感器和电子罗盘进行有益的补充。
当三轴陀螺仪加上三轴加速度传感器形成六轴的运动传感器之后,基本上可以检测到所有形式的运动,包括速度、方向、位移等参数。
物体的运动无外乎六种,X、Y、Z三个方向的位移和X、Y、Z三个方向的转动。
这六种运动方式组成了物体完整的运动轨迹。
如果在六轴运动传感器上加上电子罗盘,则在检测运动轨迹的同时还可以修正绝对位置,实现完美的物体运动轨迹跟踪。
因此,未来陀螺仪的进一步发展应用,是和加速度传感器及电子罗盘紧密联系的。
磁罗盘与电子罗盘的比较分析
磁罗盘与电子罗盘的比较分析磁罗盘和电子罗盘都是常见的导航工具,用于测量方向和确定位置。
虽然它们的目的是相同的,但它们的工作原理和特点存在一些差异。
本文将对磁罗盘和电子罗盘进行比较分析,以便更好地了解它们各自的优点和适用情况。
1. 工作原理磁罗盘利用地球磁场来确定方向。
它包含一个自由旋转的磁针,通过指向地球的磁北极,使用户可以确定北方和其他方位。
磁罗盘的指针通常指向磁北而不是真北。
电子罗盘则使用电子传感器来测量地球的磁场以及设备的旋转角度,从而确定方向。
它基于内置的加速度计和陀螺仪来计算方位,可以提供更准确的定位信息。
2. 精度在精度方面,电子罗盘通常比磁罗盘更准确。
这是因为电子罗盘可以消除磁场干扰,提供更精确的指南针读数。
磁罗盘受到磁性物体和电器设备等外部干扰的影响较大,因此其读数可能不够准确。
3. 使用环境磁罗盘在户外活动中非常适用,尤其在探险和野外生存情况下。
它不需要电池供电,可靠且稳定,无需担心电力问题。
然而,在高纬度地区,磁罗盘的使用可能会受到地磁偏移的影响。
电子罗盘适用于多种环境和应用场景。
它具有更多功能和选项,例如显示地图、测量距离和记录轨迹等。
电子罗盘需要电池供电,因此需要确保电量充足。
此外,电子罗盘在极地和高海拔环境中可能受到磁场干扰,而且对湿度和温度也比较敏感。
4. 使用便捷性磁罗盘相对简单且易于使用。
只需将其水平放置,指针会指向磁北,提供方向信息。
磁罗盘不需要复杂的设置或校准过程。
电子罗盘具有更多的功能和设置选项,但可能需要花费一些时间来了解和掌握。
电子罗盘通常需要进行校准,以确保准确的方向读数。
此外,电子罗盘的电池寿命也需要考虑,需要及时更换电池以保持正常使用。
5. 可靠性磁罗盘的可靠性较高,不受电池电量影响。
即使在恶劣的环境条件下,如极端低温或潮湿环境,磁罗盘仍然能够提供基本的方向信息。
它是一种非常重要的备用导航工具。
电子罗盘的可靠性取决于其电池寿命和环境适应性。
如果电池电量耗尽,电子罗盘将无法正常工作。
小米灵动功能的原理
小米灵动功能的原理
小米灵动功能的原理是通过手机内置的感应器(如重力感应器、陀螺仪、电子罗盘等)以及软件算法的配合来实现的。
重力感应器可以检测手机的倾斜角度和方向,由此可以判断手机的摆放方式,例如水平放置、竖直放置、平放等。
陀螺仪可以测量手机的旋转角速度和方向,通过收集连续的旋转数据并进行分析,可以判断手机的旋转状态,如振动、晃动、摇动等。
电子罗盘可以检测手机与地磁场的相对方向关系,从而确定手机的方向,包括北、南、东、西等方位。
当用户使用小米手机时,这些感应器会实时监测手机的姿态、旋转状态和方向,并通过软件算法进行数据处理和解析。
在预设的条件下,一旦检测到设定的动作、手势或者位置变化等,系统就会触发相应的功能或者动作,如拍照、静音、调节屏幕亮度等。
总之,小米灵动功能的原理是通过感应器的数据采集和软件算法的分析来实现对手机姿态、旋转和方向等信息的判断,从而触发相应的功能或者动作。
手机内置传感器揭秘
四核处理器没有用手机内置传感器揭秘去年可谓智能手机的双核年,各大手机厂商都相继推出了各自的多款双核手机,连苹果都没能免俗。
而今年,我们又即将迎来多款搭载四核处理器的手机。
不得不承认,手机硬件配置的提升必然会带来手机性能的提升,但是,处理器并不是决定手机性能的唯一因素。
换句话说,处理器可以决定手机数据处理速度,但不能决定手机的功能。
手机多种多样的功能取决于其内置的软件以及各种传感器,然而很多人在购买手机时,只关心处理器等硬件参数,对手机内置的传感器并不了解。
以至于买到手机之后才发现没有自己想要的功能,今天笔者就针对手机中比较常见的传感器,进行一下简单的介绍,希望对大家有所帮助。
三轴陀螺仪陀螺仪(Gyroscope),是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量守恒的理论设计出来的。
陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的轮子构成。
陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。
陀螺仪有单轴陀螺仪和三轴陀螺仪,单轴的只能测量一个方向的量,也就是一个系统需要三个陀螺仪。
而三轴陀螺仪可同时测定6个方向的位置,移动轨迹,加速。
所以一个三轴陀螺仪就能替代三个单轴陀螺仪。
三轴陀螺仪多用于航海、航天等导航、定位系统,能够精确地确定运动物体的方位。
如今也多用于智能手机当中,比如最早采用该技的苹果iPhone 4。
三轴陀螺仪工作原理图其实iPhone 4采用的“三轴陀螺仪”,也叫微机械陀螺仪也可称作MEMS陀螺仪。
芯片内部含有一块微型磁性体,可以在手机进行旋转运动时产生的科里奥力作用下向X,Y,Z三个方向发生位移,利用这个原理便可以测出手机的运动方向。
而芯片核心中的另外一部分则可以讲有关的传感器数据转换为iPhone 4可以识别的数字格式,所以,当该系统运行时,无论你将iPhone 4上移或者甩动,里面的芯片接受指令就会向iPhone 4的CPU传输数据,使得iPhone 4能够做出正确的回应。
利用三轴陀螺仪进行体感控制的游戏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。
智能手机里的电子罗盘工作原理
智能手机里的电子罗盘工作原理随着科技的持续进步,智能手机已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
智能手机可以用于通讯、上网、拍照、导航等各种功能,而其中一个特别值得关注的功能就是电子罗盘。
本文将介绍智能手机中电子罗盘的工作原理。
一、介绍电子罗盘的功能电子罗盘是智能手机中的一项重要传感器,它能够感知地球的磁场,并根据磁场方向提供定位信息。
借助电子罗盘,智能手机可以在使用导航应用时准确判断方向,为用户提供导航、地图定位和实景导航等功能。
二、原理解析电子罗盘的工作原理基于磁场感应和传感器技术。
1. 磁场感应根据法拉第电磁感应定律,当一个导体移动时,如果它和磁场存在相对运动,就会在导体中产生感应电流。
电子罗盘利用这个原理,通过感应电流来检测地球磁场的方向。
地球可以简化地看作一个巨大的磁体,我们称之为地磁。
地磁存在于地球的内部,周围环绕着一个磁场。
这个地球磁场的方向是地理北极到地理南极的方向,也就是我们通常所说的地磁北极指向地磁南极。
2. 传感器技术智能手机中的电子罗盘采用了磁阻式的传感器技术。
磁阻式传感器是基于磁电阻效应工作的。
所谓磁电阻效应,是指某些材料在外加磁场的作用下,其电阻会发生改变的现象。
根据此原理,智能手机中的电子罗盘利用电阻变化来检测地磁的方向。
具体来说,智能手机的电子罗盘由一个磁力计、几个磁阻传感器组成。
磁力计可以测量地磁场在三个轴上的分量,而磁阻传感器则用于检测磁力计周围的磁场强度。
磁力计感知到地磁场后,智能手机会将检测到的磁场数据传送给处理器进行计算,最终得出设备所处位置与地磁场之间的关系,进而确定设备的方向。
三、校准与精度控制电子罗盘在使用过程中需要进行校准,以保证其准确度。
智能手机中的电子罗盘校准通常分为水平校准和方向校准两个步骤。
水平校准时,用户需要将手机在水平面上旋转,使其感知到的磁场尽可能接近水平方向。
方向校准时,用户需要将手机按照规定的方向旋转,以使电子罗盘感知到的磁场与实际方向一致。
智能手机六个模块的作用
一、重力感应器重力感应器是由苹果公司率先开发的一种设备,现在它将其运用在了iphone和ipod-nano4上面。
说的简单点就是,你本来把手机拿在手里是竖着的,你将它转90度,横过来,它的页面就跟随你的重心自动反应过来,也就是说页面也转了90度,极具人性化。
手机重力感应技术:利用压电效应实现,简单来说是测量内部一片重物(重物和压电片做成一体)重力正交两个方向的分力大小,来判定水平方向。
通过对力敏感的传感器,感受手机在变换姿势时,重心的变化,使手机光标变化位置从而实现选择的功能。
手机重力感应指的是手机内置重力摇杆芯片,支持摇晃切换所需的界面和功能,甩歌甩屏,翻转静音,甩动切换视频等,是一种非常具有使用乐趣的功能。
二、手机距离传感器距离传感器是利用测时间来实现测距离的原理,以检测物体的距离的一种传感器。
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。
手机距离传感器:这里以N97mini为例子说下作用:N97mini是触屏,所以在你接电话的时候距离传感器会起作用,当你脸靠近屏幕,屏幕灯会熄灭,并自动锁屏,可以防止你的脸误操作,当你脸离开,屏幕灯会自动开启,并且自动解锁。
三、手机电子罗盘电子罗盘,也叫数字指南针,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。
虽然GPS在导航、定位、测速、定向方面有着广泛的应用,但由于其信号常被地形、地物遮挡,导致精度大大降低,甚至不能使用。
尤其在高楼林立城区和植被茂密的林区,GPS信号的有效性仅为60%。
并且在静止的情况下,GPS也无法给出航向信息。
为弥补这一不足,可以采用组合导航定向的方法。
电子罗盘产品正是为满足用户的此类需求而设计的。
它可以对GPS信号进行有效补偿,保证导航定向信息100%有效,即使是在GPS信号失锁后也能正常工作,做到“丢星不丢向”。
话说电子罗盘、重力感应和陀螺仪的区别
话说电子罗盘、重力感应和陀螺仪的区别...
电子罗盘
J.Wong 说M9是有电子罗盘的,不过有很多人还不明白什么是电子罗盘,我来给大家说一说,我也是刚刚查过相关资料,总结了一下,如有什么地方不正确还需大家提出来..
就我所了解的,三维的电子罗盘,不仅具有指南针功能,还可以实现倾角的测量,和陀螺仪类似,站在一个斜坡上,可以计算出这个斜坡的角度;不过最重要的就是都可以在开飞机的时候使用...
总之电子罗盘和陀螺仪的应用都是为了提高导航精度,其次最重要的作用就是为游戏和应用增加了控制方式,设想一下,到时候的游戏都会很好玩,像CS这样的游戏,你完全可以拿着手机左跑跑右跑跑,在你家的客厅跑到卧室,再跑到卫生间寻找敌人,手持手机还可以控制准星,“Head shoot!”。是不是很有趣?这两个东西要比重力感应高级的多,也是未来手机应用中的主流,全新的控制方式,更有趣的应用,都会随之而诞生。
诞生。
===
重力感应/加速度:测量加速度。
陀螺仪:消费类目前主要指MEMS工艺,测量物体旋转角度。
电子罗盘/指南针/磁力计:消费类指电子指南针,测量大地磁场。
以上三个目前市场主流是3D。
=====
电子罗盘
现在所说的电子罗盘应用到M9中,应该是三维电子罗盘,应用三轴磁阻传感器测量平面地磁场,双轴倾角补偿,可以和GPS配合可以做盲区导航,和GOOGLE地图配合可以做导航,还可以和加速度配合做三维定位。
可以让手机上显示的地图方向始终按照你的行进方向自动变换,也就是可以把它当做专业的指南针使用,说的简单点也就是加速度和方向的定位,理论上,没有GPS,应该也是可以实现位移定位的,就比如说,从A点出发,电子罗盘测出你的加速度,和方向,有电子罗盘提供的数据,计算出你的加速度位移,定位到B点,以上这是我的猜想,能不能实现这我就不知道了
重力传感器与加速度传感器与陀螺仪区别
加速度传感器,重力传感器是一个东西的两种叫法,他是测量直线运动的加速度值。
陀螺仪是角速度传感器,是测量旋转角速度的传感器。
加速度传感器和重力传感器是同一个东西。
其基本架构多采用弹簧-重物的模式,当有加速度的时候,重物会相对传感器发生位移,拉动弹簧变形。
通过检测弹簧变形程度可以计算出加速度大小:kx=ma。
陀螺仪利用的是陀螺旋转后的特性,主要是用来检测角速度。
说实话,目前陀螺仪的应用或者作用很少。
另外还有一种器件比较常见的,地磁传感器,检测地磁场的方向。
基本上加速度加上地磁可以算出陀螺,加速度加上陀螺可以算出地磁。
无人机、机器人、VR上的三六九轴传感器究竟是什么?
无人机、机器人、VR上的三六九轴传感器究竟是什么?三种传感器①加速传感器加速传感器是测量空间中各方向加速度的。
它利用一个“重力块”的惯性,传感器在运动的时候,“重力块”会对X、Y、Z方向(前后左右上下)产生压力,再利用一种压电晶体,把这种压力转换成电信号,随着运动的变化,各方向压力不同,电信号也在变化,从而判断手机的加速方向和速度大小。
比如你突然把手机往前推,传感器就知道你是在向前加速了。
加速传感器厂家:精量电子(TE Sensors)、Colibrys、苏州明皜(MiraMEMS)Kionix(被Rohm收购)、河北美泰(MT Microsystems)、上海矽睿(QST)、Silicon Designs、矽创电子(Sitronix) 、MCUBE(砂立)等。
②陀螺仪陀螺仪是一种用于测量角度以及维持方向的设备,在飞行游戏,体育类游戏和第一视角类射击等游戏中,可以完整监测游戏者手的位移,从而实现各种游戏操作效果。
下图是一个最基础的机械陀螺仪模型,中间金色的转子在整个仪器的运动中,它因为惯性作用不受影响,而周边三个“钢圈”则会因为设备改变姿态而改变,通过这样来检测设备当前的旋转状态。
其实,在我们的手机等电子产品中的陀螺仪并不长这个样子。
它和加速传感器一样也是一个微电子元件,利用科里奥利力,通过连续震动的振子在旋转系统中的运动偏移,改变电路状态,引起相关电参数的变化,从而可以反映出左右倾斜、前后倾斜和左右摇摆等运动情况。
什么是科里奥利力?假设在一个逆时针转动的圆盘中央O点有个运动员(O点不动),要把篮球传给站在边缘A点的另一个运动员,当他沿OA直线方向投球后,A点的运动员会发现篮球向右偏转,最终落在A'点。
以转动的圆盘为参照系,篮球仿佛受到一股向右的力,从而发生偏移,这个力就称为科里奥利力。
陀螺仪厂家:意法半导体(ST)、应美盛(InvenSense)、罗伯特.博世、亚德诺半导体(Analog Devices)、松下(Panasonic)、村田制作所(Murata)、精量电子(TE Sensors)、索尼(Sony)、Epson 、深迪半导体(Senodia)、水木智芯(TuMEMS)、Colibrys 、苏州明皜(MiraMEMS)、河北美泰(MT Microsystems)、上海矽睿(QST)、Silicon Designs 、MCUBE(砂立)、耐威科技(代工)等。
手机传感器介绍传感器实训
手机传感器介绍传感器实训一、手机型号与传感器1.手机型号:小米手机42.传感器类型:重力感应器,光线感应器,距离感应器,霍尔感应器,陀螺仪,气压计,电子罗盘二传感器介绍1.重力感应器工作原理:重力传感器是根据压电效应的原理来工作的。
所谓的压电效应就是“对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应”。
重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。
由于这个变形会产生电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。
2,光线感应器工作原理:光线感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器接收感应器将收到之光线讯号转变成电信号,此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理即对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制。
3.距离感应器工作原理:手机使用的距离传感器是利用测时间来实现距离测量的一种传感器红外脉冲传感器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。
红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管,发射管发射特定频率的红外信号,接收管接收这种频率的红外信号,当红外的检测方向遇到障碍物时,红外信号反射回来被接收管接收,经过处理之后,通过数字传感器接口返回到手机主机,手机即可利用红外的返回信号来识别周围环境的变化。
4.霍尔感应器工作原理:磁场中有一个霍尔半导体片,恒定电流I从A到B通过该片。
在洛仑兹力的作用下,I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移,使该片在CD方向上产生电位差,这就是所谓的尔电压。
霍尔电压随磁场强度的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低。
霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。
手机中的传感器
手机中的传感器作者:来源:《CHIP新电脑》2014年第08期智能手机之所以如此智能,除了其功能丰富的系统和性能强劲的硬件外,很多方面还要归功于手机中多种多样的传感器,譬如触摸屏、摄像头、GPS、电子罗盘、重力感应器、加速传感器、光线传感器、距离传感器、陀螺仪等。
图像传感器智能手机的图像传感器即手机摄像头中的感光元件,通过摄像头的镜头可以直接捕捉光线,光线到达感光元件后转变为数字信号,送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理,再通过处理器最后处理之后变为人眼可见的图像,也就是我们所拍摄的照片。
触摸传感器如今主流智能手机的触摸传感器均采用电容式触摸屏,其原理是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质,当手指触摸在金属层上时,触点的电容就会发生变化,使得与之相连的振荡器频率发生变化,通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息,从而对手机屏幕中的内容进行操控。
声音传感器声音传感器是手机中内置的一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。
声波使话筒内的驻极体薄膜振动,导致电容变化而产生与之相应变化的微小电压。
这一电压随后被转化成0~5V的电压,经过A/D转换被数据采集器接受,生成数字音频信号。
如今许多手机都采用了多麦克风的降噪技术,这种技术的主要目标是从受噪声污染的带噪语音信号中提取尽可能纯净的原始语音。
与单麦克风系统只能获取信号的时频域特性相比,多麦克风语音增强系统可以考察信号的空间域信息,消除背景噪音,使语音更清晰,同时不会像数字降噪技术那样使语音变得失真。
指纹传感器指纹传感器可从不同角度扫描用户皮肤表层,生成一个非常详细的三维指纹图数据,经过加密并储存在手机的安全内存中,通过采集的指纹数据与手机中已储存的数据进行对比,即可判断当前用户是否经过授权,可以充当解锁设备密码的角色。
磁力计(电子罗盘)电子罗盘利用磁阻传感器测量平面地磁场,以检测磁场强度以及方向。
它和我们常见的指南针类似,主要作用是电子指南针、帮助GPS定位等。
手机更智能重力感应和电子罗盘技术
手机更智能重力感应和电子罗盘技术
zw
【期刊名称】《电脑迷》
【年(卷),期】2011(000)021
【摘要】借助重力感应技术,在手机上旋转屏幕时,不用再去手动调节屏幕方向,而是让手机智能适应玩家使用需求,方便又快捷,在玩游戏时也不用再在小屏幕上点击方向,将手机左右倾斜就能达到控制方向的效果,操作更直观简便。
而电子罗盘则显得更“神奇”,手机摇身一变成为指南针……现在重力感应和电子罗盘这两种技术在智能手机上可以说是广泛应用,那么它们的工作原理是怎样的呢?
【总页数】2页(P28-29)
【作者】zw
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】TP334.83
【相关文献】
1.智能手机的重力感应体验 [J], 陈伟
2.重力感应技术在智能手机及平板电脑中的应用分析 [J], 李超
3.重力感应技术在智能手机中的应用分析 [J], 王梦思;柴华;龙明涛;郎亦虹;吴瑶
4.基于安卓手机的无线重力感应控制智能小车 [J], 林明标;莫金海
5.基于重力感应技术与单片机控制的智能供餐台 [J], 章志健
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传感器认识中的一些误1
传感器认识中的一些误区传感器有很多种类,我们经常用到各种类型的传感器,但是对传感器认识我们经常会遇到一些误区,常见的就是很难分辨出陀螺仪、加速度传感器、加速度计、重力传感器的区别和联系,好多客户都误认为这几种其实的一种,到底这几种有什么区别和联系呢?陀螺仪用来测量载体相对惯性空间的转动或者在导航、制导中中作为控制载体运动的一个环节。
手机里用的陀螺是微硅陀螺,这种陀螺集成度非常好,而且最重要的是价格非常低廉,但其缺点在于精度不高。
在实际应用中,如果用于精确的导航、制导,需要进行非常复杂的解算和补偿。
至于游戏、手机中使用,一般使用两轴陀螺仪,精度要求不高。
重力感应传感器就是一种两轴加速度计,通过姿态矩阵,解算出水平面的位置。
因此通过它就能近似算出相对水平面的倾角等。
加速度传感器就是上面所说的加速度计,虽然它被称作加速度传感器,但其实它不能直接测出加速度,测得的是“比力”,通过比力方程,才可算出加速度。
经过积分,可以算出速度,再经过积分,可算出路程。
但必须用两轴加速度计或者三轴加速度计才能测出水平面,亦即加速度传感器要组合使用,才能测出水平面。
日常手机中所说的加速度传感器实际上就是两轴加速度计或者三轴加速度计。
重力传感器是加速度传感器的一种而已;重力传感器的数值单位一般倾向于用g=9.81m/s2来描述;而加速度传感器一般直接用m/s2来描述;不过为了在实际使用中更加直观的衡量加速度的大小,普通论述中也都用g来衡量;不管哪种单位衡量,传感器的根本是没有变化的,那就是用微电压转换成相应的数值,数值可以继续用某种单位描述。
在选用陀螺仪、加速度传感器、加速度计、重力传感器时我们可以参照上面进行分辨,但是上面只是大致的说了一些区别和联系,在实际使用过程中我们如果不能很清楚的选择,我们可以咨询传感器厂家技术人员进行选择,以免选错。
智能手机里的电子罗盘工作原理
智能手机里的电子罗盘工作原理智能手机已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
它们可以帮助我们进行通话、发送短信、浏览互联网、拍摄照片和视频等等。
而在这一切的背后,有许多先进的技术使得智能手机能够更加智能化。
其中之一就是电子罗盘,它能够帮助智能手机定位和导航。
本文将介绍智能手机中电子罗盘的工作原理。
一、引言电子罗盘是一种使用磁传感器来测量地球磁场方向的设备。
在智能手机中,电子罗盘通常是通过内置的磁强计传感器来实现的。
磁强计是一种能够测量磁场强度和方向的传感器。
当智能手机处于水平状态时,电子罗盘可以提供手机的方向信息,帮助用户进行导航和定位。
二、电子罗盘的工作原理电子罗盘中的磁强计传感器是通过感知地球磁场来确定方向的。
地球具有一个由南极指向北极的磁场,智能手机内的磁强计传感器可以感知到这个磁场,并据此确定手机的方向。
电子罗盘中的磁强计传感器通常由三个轴向的磁场传感器组成,分别测量X、Y和Z三个方向的磁场强度。
这些磁场传感器被安装在手机的内部,通常位置靠近一个较小的磁性物体,以提高测量的准确性。
当手机处于平稳的水平状态时,磁场传感器可以侦测到地球磁场,并通过计算和比较不同方向上的磁场强度来确定手机的方向。
具体而言,当保持水平状态时,磁场传感器将感知到来自地球的磁场;如果手机被倾斜或旋转,磁场传感器还会感知到其他外部干扰磁场。
三、校准电子罗盘的准确性对于导航和定位至关重要。
然而,由于周围环境中存在其他磁场源,如建筑物、电子设备等,这些磁场源会对磁强计传感器的测量结果产生干扰,从而影响电子罗盘的准确性。
为了解决这个问题,智能手机通常提供了校准功能。
校准过程可以帮助电子罗盘在周围环境中获得准确的方向信息。
校准通常需要用户按照手机屏幕上的指示进行操作,例如将手机沿着不同方向进行旋转。
通过这种方式,手机可以自动感知周围的磁场,并根据磁场传感器的测量结果进行调整,提高电子罗盘的准确性。
四、应用电子罗盘在智能手机中有许多实用的应用。
重力传感器
传感器
三轴加速器就是感应XYZ(立体空间三个方向,前后左右上下)轴向上的加速,比如你突然把psp2往前推,psp2就知道你是在向前加速了,从而实现类似赛车加速的操作。
比较多厂商采用的方式是在封装内配置两个电容点,并且在中间使用一个可导电并且可晃动的物质,并且透过侦测导电物质移动改变两个电容点的电压,通过计算传感器的移动状态。
三轴陀螺仪是分别感应Roll(左、右倾斜)、Pitch(前、后倾斜)、Y aw(左、右摇摆)的全方位动态信息。
图为三轴陀螺仪工作原理,而不是“三轴陀螺仪”的外观。
总之三轴加速器是检测加速的,三轴陀螺仪是检测角度旋转和平衡的,合在一起称为六轴传感器。
3DS、iphone上都有这个功能,不过支持此功能的游戏并不多。
区别:两者看起来很接近,不过加速度计只能侦测物体的移动行为,并不具备精确侦测物体角度改变的能力,陀螺仪可以侦测物体水平改变的状态,但无法计算物体移动的激烈程度。
用简单的例子就是例如玩平衡木游戏,当游戏杆向前倾斜时,陀螺仪用来计算游戏杆倾斜的角度,三轴加速度计可以侦测游戏杆晃动的剧烈程度以及游戏杆是否持续朝斜下方
三轴陀螺仪和两轴陀螺仪的区别简单的说就是竖直放置设备,旋转设备能否检测到其方向上的变化。
三轴陀螺仪能让你转着身玩游戏。
三轴电子罗盘,其实就是数字指南针,在对方向作出检测的同时也进行了一些倾角补偿和温度补偿。
简言之就是检测方向用的
另附乔布斯详解三轴陀螺仪视频/v_show/id_XMTc5ODI4NjQw.html。
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问:电子罗盘是什么?
答:电子罗盘(也叫数字罗盘)除了是罗盘(别名指南针、指北针、司南、罗经盘、罗针......等)还能是什么?
问:电子罗盘的作用是什么?
答:和传统罗盘作用一样,指示方向。对GPS机子而言,最主要的是在没有卫星信号,或者在低速或者静止的情况下指示方向。
问:电子罗盘的原理是什么?
陀螺仪的作用简单点说就是可以跟踪位置变化,也就是我上面对三维电子罗盘的猜想,只要你在某个时刻得到了当前所在位置,然后只要陀螺仪一直在运行,根据数学计算,就可以知道你的行动轨迹。所以陀螺仪最常见的应用就是导航仪,在GPS没有信号时,通过陀螺仪的作用仍然能够继续精确导航。
就我所了解的,三维的电子罗盘,不仅具有指南针功能,还可以实现倾角的测量,和陀螺仪类似,站在一个斜坡上,可以计算出这个斜坡的角度;不过最重要的就是都可以在开飞机的时候使用...
可以让手机上显示的地图方向始终按照你的行进方向自动变换,也就是可以把它当做专业的指南针使用,说的简单点也就是加速度和方向的定位,理论上,没有GPS,应该也是可以实现位移定位的,就比如说,从A点出发,电子罗盘测出你的加速度,和方向,有电子罗盘提供的数据,计算出你的加速度位移,定位到B点,以上这是我的猜想,能不能实现这我就不知道了。不过,在M9上市后,我肯定会根据电子罗盘开发出一个很好玩的小软件的,暂且不说什么东西...
答:传统罗盘用一根被磁化的磁针来感应地球磁场,地球磁场与磁针之间的磁力时磁针转动,直至磁针的两端分别指向地球的磁南极与磁北极。电子罗盘也一样,只不过把磁针换成了磁阻传感器,然后将感受到的地磁信息转换为数字信号输出给用户使用。
问:都说电子罗盘怕干扰,是怎么回事?
答:传统罗盘会被怎么干扰,电子罗盘就会被怎么干扰。区别在于如果传统罗盘的磁针受不正确的磁化破坏,基本上要回厂重新充磁或报废;而电子罗盘可由用户来校正。高精度的电子罗盘要经常校正,以取得高精度的读数。例如Garmin 60CSx(专业手持GPS)电子罗盘的校正方法就是顺时针转两圈,60CSx的电子罗盘要经常校正,换电池要校正、遇到强磁场要校正,较长时间没用也要校正。
问:电子罗盘和GPS的关系是什么?
答:两个设备,没有关系。电子罗盘不需要接受卫星信号,是对GPS指示方向功能的补充。
问:有了GPS为什么还要有电子罗盘?
答:GPS在静止或低速状态下无法取得方向或只能得到错误的方向。
问:我经常迷路,电子罗盘能帮助我不迷路吗?
答:不能。电子罗盘只能指示方向。防止迷路还是得靠手持机记录航迹。
话说电子罗盘、重力感应和陀螺仪的区别...
电子罗盘
J.Wong 说M9是有电子罗盘的,不过有很多人还不明白什么是电子罗盘,我来给大家说一说,我也是刚刚查过相关资料,总结了一下,如有什么地方不正确还需大家提出来..
J.Wong所说的电子罗盘应用到M9中,应该是三维电子罗盘,应用三轴磁阻传感器测量平面地磁场,双轴倾角补偿,可以和GPS配合可以做盲区导航,和GOOGLE地图配合可以做导航,还可以和加速度配合做三维定位。
就我所了解的,三维的电子罗盘,不仅具有指南针功能,还可以实现倾角的测量,和陀螺仪类似,站在一个斜坡上,可以计算出这个斜坡的角度;不过最重要的就是都可以在开飞机的时候使用...
总之电子罗盘和陀螺仪的应用都是为了提高导航精度,其次最重要的作用就是为游戏和应用增加了控制方式,设想一下,到时候的游戏都会很好玩,像CS这样的游戏,你完全可以拿着手机左跑跑右跑跑,在你家的客厅跑到卧室,再跑到卫生间寻找敌人,手持手机还可以控制准星,“Head shoot!”。是不是很有趣?这两个东西要比重力感应高级的多,也是未来手机应用中的主流,全新的控制方式,更有趣的应用,都会随之而诞生。
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首先 电子罗盘是指自带的指南针模块 陀螺仪则是辅助重力感应 使重力感应更灵敏 用ip4和ip3GS 玩赛车游戏 就知道哪个好了 目前知道的带陀螺仪手机 i9000和i9100两个系列的 还有ip4 4S 这些 其他均为重力 =======
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电子罗盘
现在所说的电子罗盘应用到M9中,应该是三维电子罗盘,应用三轴磁阻传感器测量平面地磁场,双轴倾角补偿,可以和GPS配合可以做盲区导航,和GOOGLE地图配合可以做导航,还可以和加速度配合做三维定位。
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电子罗盘,也叫数字指南针,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。虽然GPS在导航、定位、测速、定向方面有着广泛的应用,但由于其信号常被地形、地物遮挡,导致精度大大降低,甚至不能使用。尤其在高楼林立城区和植被茂密的林区,GPS信号的有效性仅为60%。并且在静止的情况下,GPS也无法给出航向信息。为弥补这一不足,可以采用组合导航定向的方法。电子罗盘产品正是为满足用户的此类需求而设计的。它可以对GPS信号进行有效补偿,保证导航定向信息100%有效,即使是在GPS信号失锁后也能正常工作,做到“丢星不丢向”。
可以让手机上显示的地图方向始终按照你的行进方向自动变换,也就是可以把它当做专业的指南针使用,说的简单点也就是加速度和方向的定位,理论上,没有GPS,应该也是可以实现位移定位的,就比如说,从A点出发,电子罗盘测出你的加速度,和方向,有电子罗盘提供的数据,计算出你的加速度位移,定位到B点,以上这是我的猜想,能不能实现这我就不知道了
重力感应
重力感应就是利用压电效应实现,简单来说是是测量内部一片重物(重物和压电片做成一体)重力正交两个方向的分力大小,来判定水平方向。这个大家最常用,应该都知道是什么东西,咱们M8里就有的...
陀螺仪
Iphong4的发布了一项重大的应用——陀螺仪。据乔布斯所介绍,该装置可以让iphone4感知人体的移动方向,结合重力感应、加速感应装置可以给iPhone 4提供前所未有的完美游戏体验!
问:买个两块钱的指南针挂在身上能取代电子罗盘吗?
答:不能。首先,没有调整磁偏角功能的指南针指示的是磁南极与磁北极,并不是地球真正的南极和北极(请参考中学地理)。而且,指南针要想取得正确的方位,还要按不同测量地点来补偿磁倾角所形成的误差。几块钱的玩具是没有这样的功能的(特别是磁倾角,如果你要旅行于南北半球与赤道地带的话,起码要准备3块经过不同调整的罗盘。除了Recta公司的DP系列罗盘,某些型号有自动校正系统)。而使用电子罗盘,磁偏角与磁倾角基本上都可以得到较容易的解决。其次,电子罗盘可方便的和GPS还有电子地图等系统整合使用,这是传统罗盘绝对做不到的。
对于带有GPS功能的手机而言,熟练运用GPS导航功能是带你回家的最佳选择。
问:电子罗盘对大Байду номын сангаас有什么用?
答:应用很多。Iphone 3GS的宣传片上就是很好的例子:根据电子罗盘的读数,地图自动旋转到用户方便读取的方向。十分适合不太会用地图的人使用。此外,与传统罗盘一样,可以根据地标粗略估计自己所处位置(有经验的人使用起来就如同GPS一样)、可以控制行进方向......等等、等等。
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陀螺仪
Iphong4的发布了一项重大的应用——陀螺仪。据乔布斯所介绍,该装置可以让iphone4感知人体的移动方向,结合重力感应、加速感应装置可以给iPhone 4提供前所未有的完美游戏体验!
陀螺仪的作用简单点说就是可以跟踪位置变化,也就是我上面对三维电子罗盘的猜想,只要你在某个时刻得到了当前所在位置,然后只要陀螺仪一直在运行,根据数学计算,就可以知道你的行动轨迹。所以陀螺仪最常见的应用就是导航仪,在GPS没有信号时,通过陀螺仪的作用仍然能够继续精确导航。
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重力感应/加速度:测量加速度。
陀螺仪:消费类目前主要指MEMS工艺,测量物体旋转角度。
电子罗盘/指南针/磁力计:消费类指电子指南针,测量大地磁场。
以上三个目前市场主流是3D。
手机有Iphone 4 / iphone4 s / i9023 / i9100 / HTC...比较多了。大陆的山寨手机也有。已经比较普遍
问:电子罗盘是不是很不精确?
答:这个问题基本没有意义。因为任何罗盘,包括电子的和传统的,只要不带照准系统,其测量精度都无从谈起。只能起到参考作用。尤其是注意要经常校正。
问:那么我到底需不需要买带电子罗盘功能的手持机或手机呢?
答:对手持机或手机来说,这个功能还是很有用的,若经济情况允许,应该买带电子罗盘功能的手持机或手机。
总之电子罗盘和陀螺仪的应用都是为了提高导航精度,其次最重要的作用就是为游戏和应用增加了控制方式,设想一下,到时候的游戏都会很好玩,像CS这样的游戏,你完全可以拿着手机左跑跑右跑跑,在你家的客厅跑到卧室,再跑到卫生间寻找敌人,手持手机还可以控制准星,“Head shoot!”。是不是很有趣?这两个东西要比重力感应高级的多,也是未来手机应用中的主流,全新的控制方式,更有趣的应用,都会随之而诞生。