智能手机常用传感器你都了解吗?

Android智能手机自推出以来,其内置传感器逐渐增多,传感器所能实现的功能也日益多样化,极大的满足了用户对智能手机功能的需求,从依赖于重力传感器的各种游戏,到依靠距离传感器实现的通话灭屏,再到指南针功能下的电子罗盘等等,小小的一个Android智能手机以各种传感器为依托实现了许多有趣的功能。

陀螺仪

原理:陀螺仪的测量物理量是偏转,倾斜时的转动角速度。

在手机上,仅用加速度计没办法测量或重构出完整的3D动作,测不到转动的动作,陀螺仪则可以对转动,偏转的动作做很好的测量,这样就可以精确分析判断出使用者的实际动作。而后根据动作,可以对手机做相应的操作!

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。

陀螺仪在手机上的应用:

1.动作感应的GUI:通过小幅度的倾斜,偏转手机,实现菜单,目录的选择和操作的执行;

2.拍照时的图像稳定,防止手的抖动对拍照质量的影响;

3.GPS的惯性导航:当汽车行驶到隧道或城市高大建筑物附近,没有GPS讯号时,可以通过陀螺仪来测量汽车的偏航或直线运动位移,从而继续导航;

4.通过动作感应控制游戏。

光线传感器Lightsensor

光线传感器,也就是感光器,是能够根据周围光亮明暗程度来调节屏幕明暗的装置。就是在光线强的地方手机屏幕会变暗,达到节电并更好观看屏幕的效果,在光线暗的地方自动将屏幕变亮。可以在工具设置中设置自动调节屏幕亮度。这个传感器也主要起到节省手机电力的作用,毕竟现在的智能手机的待机时间都很令人头痛,能节省就节省吧。

电子罗盘,也叫数字指南针。

电子罗盘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。这个就是电子版指南针,配合GPS和地图时非常好用。

电子罗盘在智能手机上的应用

距离传感器

距离传感器是通过测时间来实现测距离的。

工作原理: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。

应用:这个传感器在手机上的应用是当我们打电话时,手机屏幕会自动熄灭,当你脸离开,屏幕灯会自动开启,并且自动解锁。这个对于待机手机较短的智能手机来说是相当实用的。现在很多智能手机都装备的这个传感器。

重力传感器

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。

重力传感器在智能手机游戏中的应用:

控制赛车运动方向

控制小球滚落方向

磁力传感器Magnetic Field sensor

磁力传感器简称为M-sensor,返回x、y、z三轴的环境磁场数据。该数值的单位是微特斯拉(micro-Tesla),用UT表示。单位也可以是高斯(Gauss),1Tesla=10000Gauss。

硬件上一般没有独立的磁力传感器,磁力数据由电子罗盘传感器提供(E-compass)。电子罗盘传感器同时提供方向传感器数据。

线性加速度传感器,简称LA-sensor。

线性加速度传感器是加速度传感器减去重力影响获取的数据。单位是m/s^2,坐标系统与加速度传感器相同。

加速度传感器、重力传感器和线性加速度传感器的计算公式如下:

加速度 = 重力 + 线性加速度

旋转矢量传感器Rotation Vector Sensor

旋转矢量传感器简称RV-sensor。

旋转矢量代表设备的方向,是一个将坐标轴和角度混合计算得到的数据。

RV-sensor输出三个数据:x*sin(theta/2)、y*sin(theta/2)、z*sin(theta/2),RV的方向与轴旋转的方向相同。

RV的三个数值,与cos(theta/2)组成一个四元组。RV的数据没有单位,使用的坐标系与加速度相同。

GV、LA和RV的数值没有物理传感器可以直接给出,需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor经过算法计算后得出。

方向传感器Orientationsensor

手机方向传感器是指安装在手机上用以检测手机本身处于何种方向状态的部件,它不是通常理解的指南针的功能。

手机方向检测功能可以检测手机处于正竖、倒竖、左横、右横,仰、俯状态。具有方向检测功能的手机具有使用更方便、更具人性化的特点。例如,手机旋转后,屏幕图像可以自动跟着旋转并切换长宽比例,文字或菜单也可以同时旋转,使你阅读方便。