手机里竟然有这么多传感器！终于都搞懂了

手机里竟然有这么多传感器！终于都搞懂了

智能手机在智能化的道路上越走越远。 我们使用手机来解决大部分日常问题，比如上网、游戏、导航、支付等，并从中受益匪浅。 手机中有很多传感器在后台默默工作，以更方便地支持我们的前端操作。 你在看手机参数时可能只是看到一堆传感器介绍，但你知道这些传感器都有哪些职责吗？ 今天我们将讨论手机中每个传感器的作用。

随着科技的进步，手机不再是一个简单的通讯工具，而是一种功能全面的便携式电子设备。 手机的交互、游戏等虚拟功能都是通过处理器强大的运算能力来实现的，但与现实结合的功能则是通过传感器来实现的。 本文将为大家整理一下手机中常见的传感器，帮助大家了解它们的原理和用途。

1. 光传感器：

原理：当光敏晶体管接收到外界光线时，会产生不同强度的电流，从而感知环境光线的亮度。

用途：通常用于调节屏幕自动背光的亮度。 它白天提高屏幕的亮度，晚上降低屏幕的亮度，使屏幕看得更清楚，而且不会刺眼。 拍照时也可用于自动白平衡。 它还可以与下面的距离传感器配合使用，检测手机是否在口袋里，防止误触。

2.距离传感器：

原理：红外线LED灯发射红外线。 红外探测器被近距离物体反射后，通过接收红外线的强度来测量距离。 一般有效距离在10cm以内。 距离传感器既有发射装置又有接收装置，一般尺寸较大。

用途：检测手机是否放在耳边打电话，从而自动关闭屏幕以节省电量。 它还可以在皮套和口袋模式下使用，自动解锁和锁定屏幕。

题外话：光线传感器和距离传感器的位置

光线传感器和距离传感器通常放置在一起，位于手机正面的听筒周围。 这就产生了一个问题。 手机额头上的孔洞太多或者长黑条看起来不太好看，所以苹果一直在想办法减少孔洞。 ，或隐藏开口。 具有黑色面板的手机可以轻松隐藏这两个传感器，但白色面板则有点困难：

苹果从一开始就将光线传感器做成了白色，隐藏得很好。 不过，很多国产手机厂商暂时还做不到。 他们只能选择尺寸更小的传感器，将光+距离传感器放在一起，制成更紧凑的传感器。 一个小长条或一个与相机一样大的大圆圈看起来更好。 锤子的传感器也很长，但是直接放在听筒内部，也算是隐藏起来了。

3.重力传感器：

原理：利用压电效应，在传感器内部集成重物和压电片，通过两个正交方向产生的电压计算水平方向。

用途：手机横竖屏智能切换、拍照定向、重力感应游戏（如滚动钢球）。

4. 加速度传感器

原理：与重力传感器相同，也是压电效应，通过三个维度来确定加速度方向，但功耗较小，但精度较低。

用途：计步、手机放置和方位角度。

5、磁场传感器：

原理：各向异性磁阻材料在感受到微弱磁场变化时，会导致自身电阻发生变化，因此手机需要旋转或晃动几次才能准确指示方向。

用途：指南针、地图导航方向、金属探测器APP。

6.陀螺仪：

原理：角动量守恒。 当物体（陀螺仪）高速旋转时，其旋转轴不受外力影响，旋转轴的方向不会发生任何改变。 陀螺仪就是基于这个原理，利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，可以同时测量6个方向的位置、运动轨迹和加速度。

用途：体感、摇动（摇动手机实现部分功能）、平移/旋转/移动手机控制游戏中视角、VR虚拟现实、无GPS信号时根据物体运动状态进行惯性导航（例如在隧道中）。

7. 全球定位系统

原理：有24颗GPS卫星运行在围绕地球的特定轨道上。 每颗卫星都不断向世界广播其当前位置坐标和时间戳信息。 手机GPS模块通过天线接收该信息。 GPS模块中的芯片以高速运动的卫星的瞬时位置作为已知的起始数据，根据卫星发射坐标的时间戳与手机发射时间的时间差，计算出卫星与手机之间的距离。接收，利用空间距离后方交会法确定待测距离。 点的位置坐标。

用途：地图、导航、速度测量、距离测量。

8.指纹传感器：

目前主流的是电容式指纹识别，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将逐渐普及。

电容式指纹传感器原理：手指形成电容器的一极，另一极是硅芯片阵列。 人体微电场与电容传感器之间形成微电流。 指纹的波峰和波谷与传感器之间的距离形成电容差。 ，从而描绘出指纹图像。

超声波指纹传感器原理：超声波大多用于测量距离，例如用于海底地形测绘的声纳系统。 超声波指纹识别的原理是一样的，都是直接扫描映射指纹纹理，甚至连毛孔都可以映射。 因此，超声波获得的指纹是3D的，而电容指纹是2D平面的。 超声波识别不仅速度更快，而且不受汗水、油渍干扰，指纹细节更丰富，不易破译。

用途：加密、解锁、支付……

9.霍尔传感器

原理：霍尔磁电效应。 当电流通过位于磁场中的导体时，磁场会对导体中的电子施加垂直于电子运动方向的力，从而在导体的两端产生电势差。

用途：翻盖自动解锁，合盖自动锁屏

10.气压传感器

原理：分为可变电容式或变阻式气压传感器，将薄膜与变阻器或电容器连接。 气压的变化引起电阻或电容的值发生变化，从而获得气压数据。

用途：GPS计算海拔高度会有十米左右的误差。 气压传感器主要用于修正高度误差（至1米左右）。 当然，它也可以用来辅助GPS定位立交桥或楼层的位置。

11.心率传感器：

原理：利用高亮度LED光源照亮手指。 当心脏将新鲜血液压入毛细血管时，亮度（红色深度）会像波浪一样周期性变化。 摄像头快速捕捉到这个有规律变化的间隔，然后使用手机上的转换应用程序来确定心脏的收缩频率。

用途：运动、保健。

12、血氧传感器：

原理：血液中的血红蛋白和氧合血红蛋白对红外光和红光的吸收比例不同。 通过同时用红外光和红光两个LED照射手指并测量反射光的吸收光谱，可以测量血氧含量。

用途：运动、保健。

13.紫外线传感器：

原理：利用某些半导体、金属或金属化合物的光电发射效应，在紫外线照射下释放出大量电子。 通过检测这种放电效应就可以计算出紫外线的强度。

用途：运动、保健。

总结：

前七个传感器几乎是所有智能手机的标准配置；

第八种传感器——指纹识别现在越来越普及，售价600、700元的手机开始标配。 这主要是由于移动支付时代的到来以及对安全性和便捷性要求的提高；

第九个传感器一般是正式销售的带皮套的手机或平板电脑都支持；

后四种比较少见，主要针对户外、运动、健康等特殊用户群体。 它们在三星高端手机中更为常见。 事实上，它们更常见于智能手表、手环等产品中。

手机不再是一个通讯工具，它简直就是一个全能的个人助理工具。 人们希望手机能够集成任何功能，包括常用的实用的功能，以及偶尔有用但不常用的功能。 可以想象，未来的手机将会集成越来越多的功能。 许多传感器。 （来源：快科技）

距离传感器

距离传感器通常放置在手机听筒旁边，用于检测手机正面与其他物体之间的距离。 如果距离达到阈值，屏幕就会自动关闭，一来是为了省电，二来是为了防止手机触摸屏被误操作。

距离传感器在手机上通常用于两个方面。 首先，拨打电话时，当手机靠近头部时，屏幕会自动关闭，以防止耳朵或脸部对触摸屏的误操作。 通话时关闭屏幕也可以节省电量。 ，当手机从耳边拿开时，屏幕会自动亮起； 第二个是防止当手机放在口袋或包里时误操作屏幕。 当距离传感器感应到近距离有物体时，会通知手机自动关闭屏幕。

距离传感器通常位于听筒旁边。 如果你的手机有保护膜，你可以看到除了听筒和前置摄像头之外，保护膜上的另一个开口是距离传感器。 如果仅用手指遮住距离传感器，手机屏幕就会立即黑屏！

光传感器

智能手机通常都有这样一个设置——自动亮度调节。 开机后，手机会根据周围光线的强弱自动调节手机屏幕的亮度。 在室外阳光明媚的日子，屏幕亮度会自动增加，以帮助人们在强光下清晰地看到屏幕； 在昏暗的夜晚，屏幕亮度会自动降低，以减少光线对眼睛的刺激，也节省电池。 光线传感器用于感知周围光线的强度，从而自动调节手机屏幕的亮度。

光线传感器和距离传感器往往集成在一个位置，这样可以减少前面板的开孔，让设计看起来更好。 知名的锤子手机从T1开始就将光线传感器、距离传感器和听筒集成到一个长长的开孔中，使得前面板更加统一。 不过，在满足老罗强迫症审美的同时，不少用户反映自动亮度调节功能不太好用。 不知道是否是传感器集成到听筒后稍微下沉导致的。 不过老罗还贴心地放置了调节音量的物理按钮，所以大家都习惯了手动调节！

电子罗盘

说到指南针，我们就会想到指南针，电子指南针的作用就像手机中的指南针一样。 电子罗盘的工作原理是基于地磁原理。 手机中的指南针不需要GPS或网络来指向方向。 它依靠电子罗盘来识别方向。 电子罗盘更实际的用途是在地图导航中。 当你打开地图软件并通过GPS定位时，你会发现一个小箭头。 当您移动时，箭头将指向移动方向。 这个可以直接感应方向的小箭头是由电子罗盘控制的。 有些手机没有电子罗盘。 定位后，只会出现一个点，而不是指向方向的箭头。 没有电子罗盘的手机肯定无法使用罗盘软件！

重力传感器

重力传感器用于检测手机的晃动、晃动、翻转等动作。 例如，当手机从垂直握持到水平时，重力传感器检测到，然后指示屏幕从垂直显示变为水平显示。 说到这里，我想起了刚开始的一个小笑话：一个男孩拿着他的大诺基亚给一个女孩发了一条消息，“n 55！w！把手机倒过来，这就是我想对你说的话！” ” 然而，女孩把新买的安卓机倒过来的时候，屏幕也旋转了180度，看到的依然是“n 55！w！”，这就意味着表白失败了！

重力传感器经常在游戏中使用。 有些赛车游戏需要你左右摆动手机才能转弯； 有些通关游戏需要你晃动手机让屋顶上的钥匙掉到地上等等，这些都依赖于手机的重力传感器。 完成的。 当然，最广为人知的依赖重力感应的动作就是微信摇一摇！

VR技术越来越成熟，而配合VR设备使用的手机最不可或缺的功能就是重力感应。 戴上VR眼镜后，各个方向都有场景。 你必须转动你的身体才能感受这个三维世界。 如果手机不支持重力感应的话，那么无论你怎么转动屏幕，很可能不会有任何变化。

陀螺仪

陀螺仪用于测量物体的旋转角度。 可辅助重力感应，实现更好的游戏体验； 与电子罗盘和GPS配合使用，可以获得更精准的导航体验。 GPS负责定位，电子罗盘负责识别方向，陀螺仪则可以检测小转弯，最终可以绘制出更准确的导航路线。 理论上，使用GPS定位时，即使后来GPS信号减弱或消失，电子罗盘和陀螺仪也可以通过手机的移动继续绘制行车路线。

简而言之，电子罗盘和陀螺仪的应用是为了提高导航精度。 第二个最重要的作用是添加游戏和应用程序的控制方法。

霍尔传感器

霍尔传感器并不是一个顾名思义的词。 不过，如果按照规则想一想，这项技术的发现者一定叫霍尔，所以就以他的名字命名了。

霍尔传感器是手机屏幕上的一个元件。 早期的翻盖手机，当手机翻转时屏幕亮起，当手机合上时屏幕关闭。 这是因为霍尔传感器正在工作。 在当前的智能手机时代，霍尔传感器还有一席之地，那就是支持磁力翻盖保护壳的各种动作设置。 当磁性翻盖手机壳合上和打开盖时，会有信号接近和远离霍尔传感器，传感器再将其传递出去，控制手机屏幕的打开和关闭。

触摸传感器

在之前就有触摸屏手机。 当时的触摸屏是电阻屏，需要在屏幕上敲击。 它的灵敏度低且反馈差。 如今大多数智能手机都使用电容屏，反馈速度快，灵敏度高。 人体皮肤是导体。 当你触摸屏幕上的一点时，就会有小电流被抽走。 这个小电流从屏幕的四个角流出。 因此，可以通过计算从四个角流出的小电流来确定触摸位置。 。 因此，无法使用指甲等其他物体来控制屏幕，而那些所谓的触摸手套和手写笔都是由触摸屏幕时会产生电容的材料制成的。

最后：手机中的各种传感器都在默默地在幕后支持您更舒适地使用手机。 了解一下它们，以后看手机的介绍就知道这些传感器名称是用来实现什么功能的了。 啦！ 那么，同学们，您认为您最需要哪一种传感器呢？

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文章贡献者：詹涛

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