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你知道你的手机上有几种传感器吗?

  • 关键词:传感器,手机
  • 摘要:iPhone毫无疑问是智能手机工艺制造的巅峰产品之一,但大量的玻璃和软质金属材料的应用,却让iPhone变得无比脆弱。如果你不小心把iPhone掉在地上,清脆悦耳的玻璃破碎声后面往往会跟随着不小的维修费用。现在,苹果最新的一项专利说不定可以帮到各位冒失鬼:当你的电子设备往下掉落的时候生效的“电子设备保护装置”,听起来好像汽车里面的安全气囊。


  苹果最新手机产品iPhone准备了许多最新技术,据称总共申请了超过200项专利。比如,其包含以下传感器。


1、接近传感器(距离传感器)


  可以感应到用户把手机放在耳边时,关闭屏幕节电并且防止误触。防止你的脸颊意外地挂断电话。也可用于皮套、口袋模式下自动实现解锁与锁屏动作。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。


2、环境光传感器


  会根据光线水平优化LCD显示屏的可视性。光线传感器可以感应周围光线调整屏幕亮度。可以根据你是在一个昏暗的地方或是在明亮的光线下,调整背光的亮度。也可用于拍照时自动白平衡。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。


  光传感器和接近传感器的功能是减少功耗,并延长电池寿命。



光线传感器与距离传感器在苹果手机上的位置



3、重力传感器(动作传感器)


  重力传感器体现在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)。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。



手机内置重力传感器


4、加速度传感器


  加速度传感器用于计步、手机摆放位置朝向角度。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。


手机内置加速度传感器


5、磁场传感器


  磁场传感器用于手机指南针、地图导航方向、金属探测器APP。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。


磁场传感器


6、陀螺仪传感器


  陀螺仪用于体感、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。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。


7、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。用于加密、解锁、支付......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。

指纹传感器


8、苹果的最新姿势——为iPhone设计“安全气囊”激光传感器确定距离防摔


  iPhone毫无疑问是智能手机工艺制造的巅峰产品之一,但大量的玻璃和软质金属材料的应用,却让iPhone变得无比脆弱。如果你不小心把iPhone掉在地上,清脆悦耳的玻璃破碎声后面往往会跟随着不小的维修费用。现在,苹果最新的一项专利说不定可以帮到各位冒失鬼:当你的电子设备往下掉落的时候生效的“电子设备保护装置”,听起来好像汽车里面的安全气囊。


“安全气囊”激光传感器


  根据美国专利局的文件,苹果的这项专利有点类似亚马逊大老板Jeff Bezos之前获得的一份专利。Jeff Bezos的专利是在电子产品周围加上类似气囊的装置,当掉落的时候气囊会打开。而苹果的这份专利则利用了各种传感器,来并且拯救电子产品的方法也更多种多样。在掉落的一瞬间,传感器感应到意外的重力加速度,处理器将会在瞬间通过传感器传来的数据选择拯救电子产品的最佳方式,包括耳机接口上的卡位,调整手机重心的配重块,“翅膀”甚至是气囊。这个专利很可能可以用到各种电子产品上,并不只是iPhone,苹果的文件也显示了多种电子产品中的应用。


  值得一提的是,亚马逊Jeff Bezos的专利主要是采用了加速度传感器来确定电子产品是否处于自由落体状态,并且使用激光传感器来确定与地面距离。一旦确定了以后,将会有喷气孔中喷出空气来调整电子产品姿势,并且在电子产品周围弹出气囊以缓冲落地冲击。


  除了以上一一枚举的传感器之外,还有用在翻盖自动解锁、合盖自动锁屏的霍尔感应器;用于GPS计算海拔或者GPS定位立交桥和楼层位置的气压传感器;运动与健康软件用到的心率传感器、血氧传感器、紫外线传感器。多见于三星高端手机,其实在智能手表手环一类的产品上更常见。

翻盖自动解锁、合盖自动锁屏的霍尔感应器


  2013年微软(Microsoft)北京研究所发表MoodScope相关报告,成为热门话题。可辨识使用者情绪的传感器,也陆续有厂商进行研发。新兴传感器正在面向生物辨识、紫外线、气味、第六感、情绪、感情辨识进阶,至于有没有可行性或者还只是一个概念尚未得知,我们拭目以待!


发布时间:2017年6月29日 15:25  人气:   审核编辑(张行)
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