傳感器應(yīng)用太廣泛了！手機(jī)里竟然藏著這么多功能強(qiáng)大的傳感器

傳感器（英文名稱(chēng)：transducer/sensor）是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。

傳感器的特點(diǎn)包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官，讓物體慢慢變得活了起來(lái)。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(lèi)。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，手機(jī)已經(jīng)不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的通信工具，而是具有綜合功能的便攜式電子設(shè)備。手機(jī)的虛擬功能，比如交互、游戲、都是通過(guò)處理器強(qiáng)大的計(jì)算能力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的功能，則是通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文就為大家整理了手機(jī)中常見(jiàn)的傳感器，幫助大家了解其原理和用途。

一、光線傳感器：
原理：光敏三極管，接受外界光線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)弱不等的電流，從而感知環(huán)境光亮度。
用途：通常用于調(diào)節(jié)屏幕自動(dòng)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。也可用于拍照時(shí)自動(dòng)白平衡。還可以配合下面的距離傳感器檢測(cè)手機(jī)是否在口袋里防止誤觸。
二、距離傳感器：
原理：紅外LED燈發(fā)射紅外線，被近距離物體反射后，紅外探測(cè)器通過(guò)接收到紅外線的強(qiáng)度，測(cè)定距離，一般有效距離在10cm內(nèi)。距離傳感器同時(shí)擁有發(fā)射和接受裝置，一般體積較大。
用途：檢測(cè)手機(jī)是否貼在耳朵上正在打電話，以便自動(dòng)熄滅屏幕達(dá)到省電的目的。也可用于皮套、口袋模式下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)解鎖與鎖屏動(dòng)作。
題外話：光線傳感器與距離傳感器的位置
光線傳感器和距離傳感器一般都是放在一起的，位于手機(jī)正面聽(tīng)筒周?chē)?，這樣就存在一個(gè)問(wèn)題，手機(jī)的額頭上開(kāi)了太多洞或黑色長(zhǎng)條不太好看，所以蘋(píng)果一直在想方設(shè)法減少開(kāi)孔、或者隱藏開(kāi)孔。黑色面板的手機(jī)可以輕易隱藏這兩個(gè)傳感器，但白色面板就有點(diǎn)難度了：
手機(jī)里竟然有這么多傳感器！終于都搞懂了
手機(jī)里竟然有這么多傳感器！終于都搞懂了
蘋(píng)果從iPhone5開(kāi)始，將光線傳感器做成了白色，很好的隱藏了起來(lái)，但很多國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商暫時(shí)無(wú)法做到，他們只能選用更小尺寸的傳感器，將光線+距離傳感器放在一起做成更小的長(zhǎng)條形，或者和攝像頭一樣大的大圓形，這樣相對(duì)好看一些。錘子的傳感器也是長(zhǎng)條形，但直接放在了聽(tīng)筒里面，也算是隱藏了起來(lái)。
三、重力傳感器：
原理：利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，傳感器內(nèi)部一塊重物和壓電片整合在一起，通過(guò)正交兩個(gè)方向產(chǎn)生的電壓大小，來(lái)計(jì)算出水平方向。
用途：手機(jī)橫豎屏智能切換、拍照照片朝向、重力感應(yīng)類(lèi)游戲（如滾鋼珠）。
四、加速度傳感器
原理：與重力傳感器相同，也是壓電效應(yīng)，通過(guò)三個(gè)維度確定加速度方向，但功耗更小，但精度低。
用途：計(jì)步、手機(jī)擺放位置朝向角度。
五、磁場(chǎng)傳感器：
原理：各向異性磁致電阻材料，感受到微弱的磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)導(dǎo)致自身電阻產(chǎn)生變化，所以手機(jī)要旋轉(zhuǎn)或晃動(dòng)幾下才能準(zhǔn)確指示方向。
用途：指南針、地圖導(dǎo)航方向、金屬探測(cè)器APP。
六、陀螺儀：
原理：角動(dòng)量守恒，一個(gè)正在高速旋轉(zhuǎn)的物體（陀螺），它的旋轉(zhuǎn)軸沒(méi)有受到外力影響時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸的指向是不會(huì)有任何改變的。陀螺儀就是以這個(gè)原理作為依據(jù)，用它來(lái)保持一定的方向。三軸陀螺儀可以替代三個(gè)單軸陀螺儀，可同時(shí)測(cè)定6個(gè)方向的位置、移動(dòng)軌跡及加速度。
手機(jī)里竟然有這么多傳感器！終于都搞懂了
用途：體感、搖一搖（晃動(dòng)手機(jī)實(shí)現(xiàn)一些功能）、平移/轉(zhuǎn)動(dòng)/移動(dòng)手機(jī)可在游戲中控制視角、VR虛擬現(xiàn)實(shí)、在GPS沒(méi)有信號(hào)時(shí)（如隧道中）根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)慣性導(dǎo)航。
七、GPS
原理：地球特定軌道上運(yùn)行著24顆GPS衛(wèi)星，每一顆衛(wèi)星都在時(shí)刻不停地向全世界廣播自己的當(dāng)前的位置坐標(biāo)及時(shí)間戳信息。手機(jī)GPS模塊通過(guò)天線接收到這些信息。GPS模塊中的芯片根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，根據(jù)衛(wèi)星發(fā)射坐標(biāo)的時(shí)間戳與接收時(shí)的時(shí)間差計(jì)算出衛(wèi)星與手機(jī)的距離，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測(cè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。
用途：地圖、導(dǎo)航、測(cè)速、測(cè)距。
八、指紋傳感器：
目前的主流是電容式指紋識(shí)別，但從今年開(kāi)始識(shí)別速度更快識(shí)別率更高的超聲波指紋識(shí)別會(huì)逐漸普及。
電容指紋傳感器原理：手指構(gòu)成電容的一極，另一極是硅晶片陣列，通過(guò)人體帶有的微電場(chǎng)與電容傳感器間形成微電流，指紋的波峰波谷與感應(yīng)器之間的距離形成電容高低差，從而描繪出指紋圖像。
超聲波指紋傳感器原理：超聲波多用于測(cè)量距離，比如海底地形測(cè)繪用的聲納系統(tǒng)。超聲波指紋識(shí)別的原理也相同，就是直接掃描并測(cè)繪指紋紋理，甚至連毛孔都能測(cè)繪出來(lái)。因此超聲波獲得的指紋是3D立體的，而電容指紋是2D平面的。超聲波不僅識(shí)別速度更快、而且不受汗水油污的干擾、指紋細(xì)節(jié)更豐富難以破解。
用途：加密、解鎖、支付……
九、霍爾感應(yīng)器
原理：霍爾磁電效應(yīng)，當(dāng)電流通過(guò)一個(gè)位于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體的時(shí)候，磁場(chǎng)會(huì)對(duì)導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向上的的作用力，從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差。
用途：翻蓋自動(dòng)解鎖、合蓋自動(dòng)鎖屏
手機(jī)里竟然有這么多傳感器！終于都搞懂了
十、氣壓傳感器
原理：分為變?nèi)菔交蜃冏枋綒鈮簜鞲衅?，將薄膜與變阻器或電容連接起來(lái)，氣壓變化導(dǎo)致電阻或電容的數(shù)值發(fā)生變化，從而獲得氣壓數(shù)據(jù)。
用途：GPS計(jì)算海拔會(huì)有十米左右的誤差，氣壓傳感器主要用于修正海拔誤差（將至1米左右），當(dāng)然也能用來(lái)輔助GPS定位立交橋或樓層位置。
十一、心率傳感器：
原理：用高亮度LED光源照射手指，當(dāng)心臟將新鮮的血液壓入毛細(xì)血管時(shí)，亮度（紅色的深度）呈現(xiàn)如波浪般的周期性變化，通過(guò)攝像頭快速捕捉這一有規(guī)律變化的間隔，再通過(guò)手機(jī)內(nèi)應(yīng)用換算，從而判斷出心臟的收縮頻率。
用途：運(yùn)動(dòng)、健康。
手機(jī)里竟然有這么多傳感器！終于都搞懂了
十二、血氧傳感器：
原理：血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對(duì)紅外光和紅光的吸收比率不同，用紅外光和紅光兩個(gè)LED同時(shí)照射手指，測(cè)量反射光的吸收光譜，就可以測(cè)量血氧含量。
用途：運(yùn)動(dòng)、健康。
十三、紫外線傳感器：
原理：利用某些半導(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(huì)釋放出大量電子，檢測(cè)這種放電效應(yīng)可計(jì)算出紫外線強(qiáng)度。
用途：運(yùn)動(dòng)、健康。
總結(jié)：
前七個(gè)傳感器，幾乎是每個(gè)智能手機(jī)的標(biāo)配；
第八個(gè)傳感器——指紋識(shí)別，現(xiàn)在有全面普及的趨勢(shì)，六七百元的手機(jī)也開(kāi)始標(biāo)配了，主要?dú)w功于移動(dòng)支付時(shí)代的到來(lái)，安全與便捷性要求提高所致；
第九個(gè)傳感器，官方賣(mài)皮套的手機(jī)或平板一般都支持；
最后四個(gè)比較少見(jiàn)，主要針對(duì)戶外、運(yùn)動(dòng)、健康一類(lèi)的特殊用戶群體，多見(jiàn)于三星高端手機(jī)，其實(shí)在智能手表手環(huán)一類(lèi)的產(chǎn)品上更常見(jiàn)。
手機(jī)早已不是通信工具，簡(jiǎn)直是一個(gè)全能的個(gè)人助理工具，人們巴不得手機(jī)可以集成任何功能，常用的實(shí)用的要集成，不常用的偶爾有用的也要集成，可以想象未來(lái)的手機(jī)會(huì)集成越來(lái)越多的傳感器。