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。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。

用途：体感、摇一摇（晃动手机实现一些功能）、平移/转动/移动手机可在游戏中控制视角、VR虚拟现实、在GPS没有信号时（如隧道中）根据物体运动状态实现惯性导航。

性能指标：

1.灵敏度：0.05 degree/sec/LSB

2.量程：+/-300 degree/sec

3.零偏：0.005 degree/sec

四、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）。

五、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。

六、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、金属探测器APP。

七、GPS:

原理：地球特定轨道上运行着24颗GPS卫星，每一颗卫星都在时刻不停地向全世界广播自己的当前的位置坐标及时间戳信息。手机GPS模块通过天线接收到这些信息。GPS模块中的芯片根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数

据，根据卫星发射坐标的时间戳与接收时的时间差计算出卫星与手机的距离，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置坐标。

用途：地图、导航、测速、测距。

八、指纹传感器：

目前的主流是电容式指纹识别，但从今年开始识别速度更快识别率更高的超声波指纹识别会逐渐普及。

电容指纹传感器原理：手指构成电容的一极，另一极是硅晶片阵列，通过人体带有的微电场与电容传感器间形成微电流，指纹的波峰波谷与感应器之间的距离形成电容高低差，从而描绘出指纹图像。

超声波指纹传感器原理：超声波多用于测量距离，比如海底地形测绘用的声纳系统。超声波指纹识别的原理也相同，就是直接扫描并测绘指纹纹理，甚至连毛孔都能测绘出来。因此超声波获得的指纹是3D立体的，而电容指纹是2D平面的。超声波不仅识别速度更快、而且不受汗水油污的干扰、指纹细节更丰富难以破解。

用途：加密、解锁、支付……

九、霍尔感应器

原理：霍尔磁电效应，当电流通过一个位于磁场中的导体的时候，磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力，从而在导体的两端产生电势差。

用途：翻盖自动解锁、合盖自动锁屏

十、红外线

红外线是指波长超过红色可见光的电磁辐射。机红外可以控制电视、空调与电脑或其它手机无线连接。

普通手机中常见的传感器大概就这10种，他们中像霍尔感应器、磁场感应器之类的很多人都没听过；像陀螺仪、指纹之类的在日常生活中特别常用，但不论常用与否，它都是组成我们手机的一部分，在某些生活情境中有着重要的作用。