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智慧手機中有哪些感測器各有什麼作用

智慧手機中有哪些感測器各有什麼作用,溫度感測器是指能感受到一定的溫度,然後轉換成可輸出訊號的一種感測器。那麼你知道智慧手機中有哪些感測器各有什麼作用嗎?一起來看看。

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1、光線感測器(Ambient Light Sensor)

光線感測器類似於手機的眼睛。人類的眼睛能在不同光線的環境下,調整進入眼睛的光線,例如進入電影院,瞳孔會放大來讓更多光線進入眼睛。而光線感測器則可以讓手機感測環境光線的強度,用來調節手機螢幕的亮度。

而因為螢幕通常是手機最耗電的部分,因此運用光線感測器來協助調整螢幕亮度,能進一步達到延長電池壽命的作用。光線感測器也可搭配其他感測器一同來偵測手機是否被放置在口袋中,以防止誤觸。

2、距離感測器(proximity sensor)

透過紅外線 LED 燈發射紅外線,被物體反射後由紅外線探測器接受,藉此判斷接收到紅外線的強度來判斷距離,有效距離大約在 10 米左右。它可感知手機是否被貼在耳朵上講電話,若是則會關閉螢幕來省電;距離感測器也可以運用在部分手機支援的手套模式中,用來解鎖或鎖定手機。

智慧手機中有哪些感測器各有什麼作用

iPhone 4/4s 與 iPhone 5/5s 的距離感測器與光感測器位置

3、重力感測器(G-Sensor)

透過壓電效應來實現。重力感測器內部有一塊重物與壓電片整合在一起,透過正交兩個方向產生的電壓大小,來計算出水平的方向。運用在手機中時,可用來切換橫屏與直屏方向,運用在賽車遊戲中時,則可透過水平方向的感應,將資料運用在遊戲裡,來轉動行車方向。

4、加速度感測器(Accelerometer Sensor)

作用原理與重力感測器相同,但透過三個維度來確定加速度方向,功耗小但精度低。運用在手機中可用來計步、判斷手機朝向的方向。

5、磁(場)感測器(Magnetism Sensor)

測量電阻變化來確定磁場強度,使用時需要搖晃手機才能準確判斷,大多運用在指南針、地圖導航當中。

6、陀螺儀(Gyroscope)

陀螺儀能夠測量沿一個軸或幾個軸動作的角速度,是補充 MEMS 加速度計(加速度感測器)功能的理想技術。事實上,如果結合加速度計和陀螺儀這兩種感測器

系統設計人員可以跟蹤並捕捉 3D 空間的完整動作,為終端使用者提供更真實的使用者體驗、精確的導航系統及其他功能。手機中的「搖一搖」功能(例如搖動手機就能抽籤…)、體感技術,還有 VR 視角的調整與偵測,都是運用到陀螺儀的作用。

7、GPS

地球上方特定軌道上執行著 24 顆 GPS 衛星,它們會不停的向全世界各地廣播自己的位置座標與時間戳(timestamp,指格林威治 奔 1970 年 01 月 01 日 00 00 分 00 秒到現在為止的總秒數),手機中的 GPS 模組透過衛星的瞬間位置來起算,以衛星發射座標的時間戳與接收時的時間差來計算出手機與衛星之間的距離。可運用在定位、測速、測量距離與導航等用途。

8、指紋感測器

目前主流的技術是電容式指紋感測器,然而超音波指紋感測器也有逐漸流行起來趨勢。電容式指紋感測器作用時,手指是電容的一極、另一極則是矽晶片陣列,透過人體帶有的微電場與電容感測器之間產生的微電流

指紋的波峰波谷與感測器之間的距離形成電容高低差,來描繪出指紋的圖形。而超音波指紋感測器原理也類似,但不會受到汗水、油汙的干擾,辨識速度也更為快速。運用在手機中可用來解鎖、加密、支付等等。

9、霍爾感測器(Hall Sensor)

作用原理是霍爾磁電效應,當電流通過一個位於磁場中的導體時,磁場會對導體中的電子產生一個垂直於電子運動方向上的的作用力,從而在導體的兩端產生電勢差。主要運用在翻蓋解鎖、合蓋鎖定螢幕等功能當中,蘋果的 Smart cover 還有多個品牌的官方手機配件,都運用了這項技術。

10、氣壓感測器(氣壓計,barometer)

將薄膜與變組器或電容連線在一起,當氣壓產生變化時,會導致電阻或電容數值發生變化,藉此量測氣壓的資料。GPS 也可用來量測海拔高度但會有 10 米左右的誤差,若是搭載氣壓感測器,則可以將誤差校正到 1 米左右;也可用來輔助 GPS 定位,來確認所在樓層位置等資訊。蘋果的 iPhone 6/6s 系列都搭載了氣壓感測器。

11、心率感測器

智慧手機中有哪些感測器各有什麼作用 第2張

透過高亮度的 LED 燈照射手指,因心臟將血液壓送到毛細血管時,亮度(紅光的深度)會呈現週期性的變化。再透過攝影機捕捉這一些規律性的變化,並將資料傳送到手機中進行運算,進而判斷心臟的收縮頻率,得出每分鐘的心跳數。

三星 Galaxy S7 edge 相機旁邊有心率感測器。

12、血氧感測器

血液當中血紅蛋白與氧合血紅蛋白對於紅光的吸收比率不同,用紅外光與紅光 LED 同時照射手指,並測量反射光的`吸收光譜,藉此量測血含氧量。可用於運動或健康領域的應用。

13、紫外線感測器

某些半導體、金屬或金屬化合物的光電發射效應,在紫外線照射下會釋放出大量電子,透過檢測這種放電效應可計算出紫外線強度。主要用途也在運動與健康領域。

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1、加速度計:

加速度計記錄裝置沿座標系三個軸的運動,X 軸測量裝置從一側到另一側的移動,Y 軸測量沿頂部和底部的移動(包括重力),Z 軸測量向前和向後的移動。

它通過測量裝置運動獲得的資料來計算您的加速度,然後應用程式來檢測方向和速度。例如,健身應用程式可以測量您早晨慢跑的方向和速度。

2、陀螺儀:

陀螺儀測量沿裝置座標系三個軸的旋轉,它以每秒弧度為單位檢測手機旋轉的精確測量值。

簡單地說,加速度計測量線性運動,陀螺儀測量角運動。兩者結合啟用自動旋轉等功能,它們用於動作敏感的遊戲,如 Temple Run 或 Asphalt 9。

3、磁力計:

磁力計根據地球磁場感應您手機的方向,該感測器對於導航和指南針應用程式至關重要,因為它可以幫助您的手機識別方向,並相應地調整地圖。

4、全球定位系統:

與磁力計一樣,全球定位系統 (GPS) 是一種帶有天線以幫助導航的感測器,它接收來自衛星的連續訊號,幫助計算行駛距離和手機的位置。

當接收到訊號時,GPS 感測器會記錄一個位置,根據任意兩個訊號之間的時間差,計算距離。導航應用程式使用 GPS 和磁力計來識別位置和方向。

5、環境光感測器:

環境光感測器測量裝置周圍的光強度,這些感測器檢測周圍環境的亮度變化,並記錄其強度。

如果啟用自動亮度功能,來自環境光感測器的資料,有助於根據房間內的光線調整螢幕亮度。自動亮度是一個方便的功能,但如果您想手動更改螢幕亮度,也可以禁用它。

6、接近感測器:

接近感測器檢測某個物體與您的手機的距離。一個簡單的例子,當您接聽電話時,手機的顯示屏會自動關閉,這有助於節省電池電量,並避免在通話期間意外點選結束通話。

智慧手機中有哪些感測器各有什麼作用 第3張

在這個例子中,接近感測器通過測量螢幕和您耳朵之間的距離來工作,當距離等於設定值時,它會在您的耳朵接觸螢幕之前關閉顯示器。

7、霍爾感測器:

霍爾感測器與接近感測器非常相似,不同之處在於它檢測裝置周圍磁場的變化,當它感應到磁場的變化時,它會將這些資料傳送到處理器,關閉手機的顯示屏,該感測器專門用於檢測翻蓋中的磁鐵。

當您合上翻蓋時,磁鐵會靠近裝置,並干擾裝置周圍的磁場,這會提示處理器關閉顯示器。當蓋子開啟時,磁場恢復正常,螢幕就會被喚醒。

8、生物識別感測器:

生物識別感測器使用物理屬性進行識別,通常用於手機解鎖。由於指紋、虹膜和麵部等物理特徵,對於一個人來說是獨一無二的,使用它們進行身份驗證,可以提供更高的安全保護。

手機中的生物識別感測器主要有兩種,第一種是指紋掃描器:當您將手指放在掃描器上時,該感測器使用電容表面,識別指紋來解鎖手機。第二種是虹膜感測器:該感測器使用肉眼不可見的紅外光來捕捉和檢測虹膜的圖案。

值得一提的是,蘋果研發的面容 ID,整合環境光感測器、距離感應器、紅外鏡頭、泛光感應元件和點陣投影器,搭建使用者 3D 臉部模型,進行刷臉認證,安全係數極高。

9、大氣感測器:

大氣感測器可檢測裝置周圍環境的多個方面,如大氣壓力、環境溫度、空氣溼度等。大氣感測器主要包括溫度計、氣壓計和空氣溼度感測器。

溫度計:它測量裝置及其周圍環境的溫度。

氣壓計:它測量周圍的氣壓,隨著壓力和海拔升高而增加,氣壓計通過手機上記錄的壓力與最近氣象站的記錄進行比較來確定您的海拔高度。

空氣溼度感測器:該感測器測量周圍環境的空氣溼度。

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手機裡的多個感測器 是為了讓人們的生活更加便捷和美好~

舉個例子

光感測器:根據光線的強知弱來改變螢幕亮度

距離感應器(接近感測器):在通話時聽筒貼進耳朵時螢幕就會黑屏,避免誤操作,離開耳朵螢幕又亮起

重力感應器:根據螢幕方向而轉動,遊戲的左右移動

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溫度感應器:用來監測手機電池的溫度和cpu的溫度的,溫度異常會自動關機

地磁感應器:就是指南針,比如“指南針”或者“地圖”APP

溼度感應器:天氣預報

氣壓感測器:檢測測量海拔高度

聲音感測器:siri,聲控電話

影象感測器:自動識別臉部解鎖

指紋感測器:指紋解鎖

加速度感測器:計步功能