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解读冷知识:手机上的各类传感器

时间:2018-08-10 作者:Edwin 点击:

智能手机之所以被称之为智能,主要原因是它具备了传统通讯设备所没有的附加属性。智能手机在智能的道路上越走越远,我们平日里用手机解决大部分的问题,上网、游戏、导航、支付等等,从中受益颇多。在手机中有很多传感器默默地在后台工作以支持我们前台操作更方便,你可能只是在看手机参数时看到一堆传感器介绍,但是你知道这些传感器都肩负着什么职责吗?移动SoC芯片强大的性能与整合性让智能手机获得了更强的运算能力,但要说提升用户交互体验的,确是隐藏在手机背后的那些传感器。今天我们就来探讨一下,手机上都有些什么传感器,是做什么用的。

GPS位置传感器

GPS模块主要作用是通过天线来接收到卫星的坐标信息帮用户定位。随着4G网络普及,GPS被应用在场景,比如与智能硬件配合实现远程定位监控,或是设备丢失后定位查找。这里需要分清一个概念,手机一般标配的是A-GPS,所谓A-GPS是在接收导航卫星信号的基础上通过移动网络更快速的定位,比普通的GPS更先进一些。

距离传感器

距离传感器通常安放在手机听筒旁边,用来检测手机正面与其他物体的距离。如果距离达到一个阈值,就会自动关闭屏幕,一则省电,二则防止手机触摸屏被误操作。

通常距离传感器在手机上会应用于两个方面,一是打时,手机接近头部就会自动灭屏,以防止耳朵或脸对触摸屏进行了误操作,而且通话中关闭屏幕也可以省电,手机从耳边拿开又会自动亮屏;二是防止手机在口袋或包包里屏幕亮起出现误操作现象,距离传感器感应到近距离有物体,就会通知手机自动关闭屏幕。

气压传感器

气压传感器之前一直被用在军工手机当中,分为变容式气压传感器以及变阻式气压传感器。气压变化会导致电阻或电容测算数值发生改变。一般GPS能计算出你的位置,但对于一些高度上的变化是需要气压传感器来测算。安装了这种传感器的手机能测算你一天上了多少个楼层,或是用于室内定位等,而内部的气压传感器主要是测试设备封闭程度。

光线传感器

智能手机通常都有这样一项设置--自动亮度调节,打开后手机会根据周围光线的强弱自动调节手机屏幕亮度。在阳光明媚的室外,屏幕亮度会自动变大帮人在强光下看清屏幕;在昏暗的晚上,屏幕亮度就会自动变小,减少光线对眼睛的刺激,也可以顺便省个电。光线传感器就是用来感受周围光线强弱以实现手机屏幕亮度的自动调节的。

光线传感器和距离传感器很多时候会集成在一个位置,可以减少前面板的开洞,设计上更好看。众所周知的锤子手机,从T1开始就将光线传感器、距离传感器和手机听筒集成在了一个长条形的开孔里,前面板更加整齐划一。

温度传感器

许多智能手机都配置有温度传感器,有的还不止一个。区别就在于它们的目的是监测手机内部以及电池的温度。如果发现某一部件温度过高,手机就会关机,防止手机损坏。 扩展功能方面,温度传感器也能检测外界空气中的温度变化,甚至是用户当前的体温。

紫外线传感器

紫外线传感器利用了光电发射效应来测算,通过摄像头拍户外光源从而换算成放电效应测出紫外线强度。现在应用这种传感器的手机并不多见,而且测算的稳定性也有待进一步观察。某些半导体、金属或金属化合物的光电发射效应,在紫外线照射下会释放出大量电子,透过检测这种放电效应可计算出紫外线强度。主要用途也在运动与健康领域。探测环境中的辐射水平。

以上我们列举出了目前智能手机中比较主流的传感器,其中的大部分都已经成为了智能手机的标配功能。我们可以给这些传感器分门别类,比如有些是针对基础功能的检测,比如光线距离感应器,有些是应用在导航上的测算,比如GPS、磁场传感器。另外一些则是专门用于运动健康,比如心率血氧传感器、紫外线传感器等。正是这些隐藏在手机背后的“黑科技”让我们在使用智能手机时更加得心应手。

传感器和其他电子元件一样,如今都在越变越小,成本也越来越低。未来手机传感器的发展方向将会是思考如何进一步提升测算精读,以及如何在有限的设备中集成的传感器去感知用户当前的状态。

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