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- 手機(jī)中的傳感器群
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/10/31
智能手機(jī)發(fā)展到今天，很多人都感受到了智能手機(jī)所帶給我們的便利，可是卻很少有人去思考一下，智能手機(jī)為什么智能。一部手機(jī)可以在我橫屏看照片的時(shí)候手機(jī)非常智能的把照片一起橫過來并且把照片放大。當(dāng)有電話來時(shí)，把電話貼近自己的耳朵，屏幕就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。甚至到了今天，我們的手機(jī)可以感受到周圍的溫度，氣壓。我們?cè)谟檬謾C(jī)玩游戲的時(shí)候只需要左右晃動(dòng)我們的手機(jī)，屏幕里的賽車就可以左右躲避障礙物，就好像我們手中的手機(jī)不是一部手機(jī)，而是賽車方向盤一樣。
還是回到我們之前的那個(gè)問題，智能手機(jī)為什么智能？正是因?yàn)槲覀兊氖謾C(jī)中安裝了各種各樣的傳感器，而這些傳感器可以感知到我們將要使用手機(jī)進(jìn)行的動(dòng)作，并幫助我們更輕松的使用手機(jī)。
什么是手機(jī)中的傳感器，它們都有哪些具體的工作，這些都是我們要通過今天的文章需要找到的答案。不過首先我們還是先來了解一下到底什么才是手機(jī)傳感器。其實(shí)我們口中所說的手機(jī)傳感器并不是指手機(jī)中單一的電器元件，而是指手機(jī)中多種傳感器集合在一起的傳感器群。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)手機(jī)傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件或 轉(zhuǎn)換元件組成�！痹趺礃樱窟@句話是不是聽起來特別拗口，其實(shí)我們把它翻譯的再直白一些就是說：手機(jī)中有那么一些元器件，他們對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行判斷后會(huì)做出相應(yīng)的反應(yīng)，并將這種反應(yīng)最終轉(zhuǎn)化成能被我們感覺到的信號(hào)。
對(duì)于現(xiàn)在的智能手機(jī)，相比于之前功能手機(jī)時(shí)代來說，不僅僅在手機(jī)性能硬件上有了很大的提高之外還為手機(jī)上使用多種傳感器創(chuàng)造了更好的發(fā)展平臺(tái)。也正是由于傳感器的加入，使得用戶與手機(jī)有了更深層次的互動(dòng)，隨著智能手機(jī)應(yīng)用軟件生態(tài)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，采用各種傳感器的應(yīng)用APP也讓很多的手機(jī)玩家趨之若鶩。說了那么多，那么在我們的手機(jī)中，到底都擁有哪些類型的傳感器呢？它們的作用又是什么呢？我們接著往下看。
說到重力感應(yīng)器，它的首次應(yīng)用還是出現(xiàn)在第一代iPhone上面，還記得當(dāng)時(shí)喬老爺子將手機(jī)橫轉(zhuǎn)90度之后，手機(jī)屏幕頁(yè)面一下子變成橫屏嗎？是的，這就是重力感應(yīng)器所起的作用，從技術(shù)層面來說，手機(jī)重力感應(yīng)是利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單來說就是測(cè)量?jī)?nèi)部一片重物(重物與壓電片做成一體)重力正交兩個(gè)方向的分力大小，來判定手機(jī)的水平方向。
說的簡(jiǎn)單一些，你原本是將手機(jī)豎直的拿在手里面，當(dāng)你將手機(jī)橫轉(zhuǎn)90度時(shí)，手機(jī)內(nèi)部的重力感應(yīng)器會(huì)檢測(cè)到手機(jī)重力位置的變換，從而將屏幕頁(yè)面隨著手機(jī)的重心橫轉(zhuǎn)90度�；蛘弋�(dāng)手機(jī)處在一個(gè)水平面的時(shí)候，手機(jī)內(nèi)的重力感應(yīng)器會(huì)根據(jù)手機(jī)細(xì)小的重力變化來做出相應(yīng)的反應(yīng)，這其中比較經(jīng)典的例子就是當(dāng)年風(fēng)靡一時(shí)的《重力金屬球》游戲，玩過這款游戲的朋友相信可以一瞬間明白手機(jī)重力感應(yīng)器的作用。
加速度傳感器
其實(shí)我們可以將加速度傳感器與重力感應(yīng)器看做是同一類型的傳感器，在他們兩者之間其實(shí)是可以看做是等價(jià)的關(guān)系。從功能上來說，加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備。加速力是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力，就像地球引力，也就是我們所說的重力。如果我們是以重力來說的話，那么它便是一個(gè)常量，但是當(dāng)我們很快速的完成一個(gè)動(dòng)作時(shí)，加速度也可以是一個(gè)變量。
所以雖然在功能上加速度傳感器與重力感應(yīng)器一樣，但是在使用范圍上，加速度傳感器要比重力感應(yīng)器使用范圍更大。這也就是為什么加速度傳感器是要獨(dú)立存在的原因，不過隨著技術(shù)的發(fā)展，在將來加速度傳感器與重力感應(yīng)器會(huì)被整合成一個(gè)傳感器也說不定。
賽車類游戲一直都是智能手機(jī)上非常受歡迎的一類競(jìng)速類游戲，究其原因是因?yàn)槲覀冊(cè)谕尜愜囶愑螒虻臅r(shí)候使用有方向感應(yīng)器的手機(jī)就可以讓手機(jī)瞬間變身方向盤，非常真實(shí)的體驗(yàn)到賽車的臨場(chǎng)感。雖然單純的使用重力感應(yīng)器也能玩賽車類游戲，但是在操作體驗(yàn)上嘛沒有使用方向感應(yīng)器的手機(jī)也只能呵呵了。
有些人可能會(huì)認(rèn)為方向感應(yīng)器就是通常理解的指南針功能，其實(shí)不然，手機(jī)中的方向感應(yīng)器是指用于檢測(cè)手機(jī)本身處于何種方向狀態(tài)的部件，當(dāng)手機(jī)處于 正豎、倒豎、左橫、右橫、仰、臥等狀態(tài)。舉個(gè)例子吧，比如當(dāng)我們將手機(jī)旋轉(zhuǎn)后，屏幕圖像可以自動(dòng)跟著旋轉(zhuǎn)并切換長(zhǎng)款比例，同時(shí)包括文字或者菜單之類的頁(yè)面也可以旋轉(zhuǎn)。
說到這里，也許有人會(huì)說，這個(gè)方向感應(yīng)器不是跟之前說的那個(gè)重力感應(yīng)器一樣嗎？其實(shí)對(duì)于方向感應(yīng)器來說，叫它應(yīng)用角速度傳感器更加合適，因?yàn)閷?duì)于方向傳感器來說，它還能感應(yīng)到水平面上的方位角、旋轉(zhuǎn)角和傾斜角。
三軸陀螺儀
利用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量鉅敏感殼體相對(duì)慣性空間繞正教育自轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或兩個(gè)軸的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置即為陀螺儀。也就是說在一定的初始條件和一個(gè)外在力 的作用下，陀螺會(huì)在不停的自轉(zhuǎn)同時(shí)，還繞著另一個(gè)固定的轉(zhuǎn)軸不停的旋轉(zhuǎn)，這也就是陀螺的旋進(jìn)，也稱為回轉(zhuǎn)效應(yīng)。在我們?nèi)粘Ｉ钪�，陀螺旋進(jìn)的現(xiàn)象也是隨處可見的，比如我們?cè)谛r(shí)候玩的陀螺就是一個(gè)非常典型的例子。
而我們所說的三軸陀螺儀是指同時(shí)可以測(cè)定6個(gè)方向的位置，運(yùn)動(dòng)軌跡，加速。通常意義上我們所說的單軸陀螺只能夠測(cè)量一個(gè)方向上的量，而6個(gè)方向則便需要三個(gè)單軸陀螺才能夠測(cè)量，所以三軸陀螺儀誕生之后便可以一下子代替3個(gè)單軸陀螺，同時(shí)三軸陀螺的體積更小，重量更輕，可靠性更高。
那些我們能看到的傳感器
說完了放在手機(jī)內(nèi)部的幾個(gè)非常重要的傳感器之后，我們?cè)賮砜匆幌履切┪覀兡苡萌庋壑苯佑^察到的傳感器，或許很多人都知道，當(dāng)我們拿起我們的手機(jī)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在我們的手機(jī)正面額頭的地方除了有聽筒、前置攝像頭之外，還有一個(gè)感應(yīng)器群，而在這個(gè)感應(yīng)器群里，主要包括了距離感應(yīng)器與光線感應(yīng)器兩個(gè)傳感器裝置。而這兩個(gè)感應(yīng)器其實(shí)都是為了隨時(shí)調(diào)節(jié)屏幕從而節(jié)省手機(jī)電量而生的。
我們先來說一下距離感應(yīng)器吧。距離感應(yīng)器是利用測(cè)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)測(cè)距離的原理，以檢測(cè)物體距離的一種傳感器。這種感應(yīng)器通過發(fā)射特別短的光脈沖，并測(cè)量所發(fā)射的光脈沖從發(fā)射到被物體反射回來的時(shí)間來檢測(cè)手機(jī)與物體之間的距離。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)我們打電話時(shí)，手機(jī)屏幕會(huì)在你的臉貼在手機(jī)上是自動(dòng)熄滅，而當(dāng)手機(jī)離開臉部時(shí)屏幕又會(huì)自動(dòng)亮起，也就是說通過距離感應(yīng)器，我們手機(jī)的屏幕可以做到自動(dòng)鎖屏與解鎖。雖然這就是距離感應(yīng)器的全部功能，但就這樣一個(gè)細(xì)小的功能卻是現(xiàn)在每一部智能手機(jī)必備的一項(xiàng)功能。
而光線傳感器出現(xiàn)的時(shí)間是比較早了，早在2002年，諾基亞7650開始起，光線感應(yīng)器便被運(yùn)用在了手機(jī)身上。這一感應(yīng)器可以根據(jù)手機(jī)所處環(huán)境的光線來自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕的亮度。比如在光線充足的情況下，為了保證人眼對(duì)屏幕內(nèi)容的正常識(shí)別，光線感應(yīng)器就可以將屏幕亮度調(diào)高。相反，在暗處，我們不需要那么亮的屏幕，光線感應(yīng)器又會(huì)將屏幕亮度調(diào)暗。這一傳感器最大的好處便在于它既保護(hù)了我們的眼睛，同時(shí)又節(jié)省了手機(jī)的功耗，可以說是一個(gè)一舉兩得的傳感器。
其實(shí)我們真的不難發(fā)現(xiàn)，智能手機(jī)之所以智能，其實(shí)最大的功臣應(yīng)當(dāng)就是我們手機(jī)中這些傳感器，正是因?yàn)樗麄兊拇嬖�，才讓我們從功能機(jī)時(shí)代進(jìn)步到了智能機(jī)時(shí)代。當(dāng)我們每天都在大談手機(jī)CPU是幾個(gè)核芯，多大功率的時(shí)候，我們卻忽視了那些真正給我們帶來方便的手機(jī)傳感器們，如果說我們把手機(jī)的CPU比做一部手機(jī)的心臟的話，那么我相信集成在手機(jī)內(nèi)的各種傳感器就應(yīng)該是一部手機(jī)的靈魂，因?yàn)檎怯兴鼈兊拇嬖�，才讓我們的手機(jī)變得更加智能，更加好用。
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