手機(jī)加速傳感器范文

手機(jī)加速傳感器范文磁傳感器、加速度傳感器和陀螺儀通常稱為慣性傳感器，常用于各種設(shè)備或終端中實(shí)現(xiàn)姿態(tài)檢測(cè)，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)等。加速度傳感器利用重力加速度，可以用于檢測(cè)設(shè)備的傾斜角度，但是它會(huì)受到運(yùn)動(dòng)加速度的影響，使傾角測(cè)量不夠準(zhǔn)確，所以通常需利用陀螺儀和磁傳感器補(bǔ)償。同時(shí)磁傳感器測(cè)量方位角時(shí)，也是利用地磁場(chǎng)，當(dāng)系統(tǒng)中電流變化或周圍有導(dǎo)磁材料時(shí)，以及當(dāng)設(shè)備傾斜時(shí)，測(cè)量出的方位角也不準(zhǔn)確，這時(shí)需要用加速度傳感器（傾角傳感器）和陀螺儀進(jìn)行補(bǔ)償。而陀螺儀，只有運(yùn)動(dòng)時(shí)才輸出角速率，靜態(tài)時(shí)輸出為0，它也很難單獨(dú)地確定設(shè)備的姿態(tài)。所以在實(shí)際應(yīng)用中，通常應(yīng)用三軸磁傳感器、三軸加速度傳感器和三軸陀螺儀一起確定設(shè)備的姿態(tài)，以及實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。PNI公司的新款數(shù)據(jù)融合處理芯片SENtral，是慣性導(dǎo)航傳感器數(shù)據(jù)融合的數(shù)據(jù)處理中心，是首款超低功耗、同時(shí)處理9軸慣性傳感器的集成電路。該芯片同時(shí)處理九軸慣性傳感器數(shù)據(jù)--3軸加速度傳感器，3軸磁傳感器，3軸陀螺儀，依托PNI研究與傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的專家20多年的經(jīng)驗(yàn)與PNI專利的卡爾曼濾波算法等技術(shù)，芯片快速輸出準(zhǔn)確可靠的方向（航向）、俯仰角、橫滾角和角速度等實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。艾馳商城是國(guó)內(nèi)最專業(yè)的MRO工業(yè)品網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)，正品現(xiàn)貨、優(yōu)勢(shì)價(jià)格、迅捷配送，是一站式采購(gòu)的工業(yè)品商城！具有10年工業(yè)用品電子商務(wù)領(lǐng)域研究，以強(qiáng)大的信息通道建設(shè)的優(yōu)勢(shì)，以及依托線下貿(mào)易交易市場(chǎng)在工業(yè)用品行業(yè)上游供應(yīng)鏈的整合能力，為廣大的用戶提供了傳感器、圖爾克傳感器、變頻器、斷路器、繼電器、PLC、工控機(jī)、儀器儀表、氣缸、五金工具、伺服電機(jī)、勞保用品等一系列自動(dòng)化的工控產(chǎn)品。如需進(jìn)一步了解圖爾克、奧托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦納、亞德客、施克等各類傳感器的選型，報(bào)價(jià)，采購(gòu)，參數(shù)，圖片，批發(fā)信息，請(qǐng)關(guān)注艾馳商城/手機(jī)中的傳感器一．前言我的手機(jī)型號(hào)是Sony的LT26i，作為一款經(jīng)典的智能手機(jī)，其具備了智能手機(jī)所應(yīng)該有的大部分傳感器。因此，本文僅僅就我的手機(jī)所擁有的傳感器做出說明，對(duì)于非智能機(jī)的傳感器比如干簧管傳感器以及iPhone5s系列的指紋傳感器等本文不再涉及。下面是我的手機(jī)的部分參數(shù)：???????????網(wǎng)絡(luò)類型：?jiǎn)慰p模主屏尺寸：4.3英寸1280x720像素CPU型號(hào)：高通驍龍SnapdragonMSM8260CPU頻率：1536MHz雙核電池容量：1750mAh不可拆卸式電池后置攝像頭像素：1200萬(wàn)像素操作系統(tǒng)：AndroidOS2.3RAM容量：1GBROM容量：32GBSIM卡類型：MicroSIM卡存儲(chǔ)卡：不支持容量擴(kuò)展目錄氣壓傳感器...............................................................................................................................3距離傳感器...............................................................................................................................3重力感應(yīng)器...............................................................................................................................4一．原理...............................................................................................................................4二．應(yīng)用...............................................................................................................................4加速度傳感器...........................................................................................................................4一．工作原理.......................................................................................................................4二．應(yīng)用...............................................................................................................................4光線傳感器...............................................................................................................................5一.光敏三極管的外形及符號(hào)............................................................................................5二.光敏三極管的工作原理................................................................................................5三.光敏三極管在手機(jī)中的應(yīng)用........................................................................................6四.手機(jī)光線傳感器電路詳解............................................................................................7觸摸傳感器...............................................................................................................................81.電容式觸摸屏工作原理..................................................................................................82.電容式觸摸屏的特性......................................................................................................8攝像頭.......................................................................................................................................9一.手機(jī)攝像頭的工作原理................................................................................................9二.手機(jī)攝像頭的結(jié)構(gòu)......................................................................................................10三.圖像傳感器..................................................................................................................12四.手機(jī)攝像頭電路...........................................................................................................13電子指南針.............................................................................................................................13一.電子指南針工作原理..................................................................................................13二.電子指南針電路..........................................................................................................15三軸陀螺儀.............................................................................................................................16一.三軸陀螺儀工作原理.................................................................................................16二.三軸陀螺儀的應(yīng)用.....................................................................................................16氣壓傳感器一．工作原理氣壓傳感器的工作是通過一個(gè)對(duì)壓強(qiáng)很敏感的薄膜元件工作，薄膜連接了一個(gè)柔性電阻，當(dāng)大氣壓變化時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致電阻阻值產(chǎn)生變化。二．應(yīng)用壓傳感器的作用主要用于檢測(cè)大氣壓、當(dāng)前高度以及輔助GPS定位。距離傳感器一．工作原理通過發(fā)射特別短的紅外光光脈沖，當(dāng)物體靠近時(shí)，返回的紅外光會(huì)被元件檢測(cè)到，并測(cè)量此光脈沖從發(fā)射到被物體反射回來的時(shí)間，通過測(cè)時(shí)間來計(jì)算物體之間的距離。二．應(yīng)用當(dāng)我們打電話時(shí)，手機(jī)屏幕會(huì)自動(dòng)熄滅，當(dāng)你的臉離開時(shí)，屏幕燈會(huì)自動(dòng)開啟，并且自動(dòng)解鎖。這個(gè)對(duì)于待機(jī)時(shí)間短的智能手機(jī)來說是相當(dāng)實(shí)用的。重力感應(yīng)器一．原理手機(jī)重力感應(yīng)技術(shù)：利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單來說是測(cè)量?jī)?nèi)部一片重物(重物和壓電片做成一體)重力正交兩個(gè)方向的分力大小，來判定水平方向。通過對(duì)力敏感的傳感器，感受手機(jī)在變換姿勢(shì)時(shí)，重心的變化，使手機(jī)光標(biāo)變化位置從而實(shí)現(xiàn)選擇的功能。二．應(yīng)用手機(jī)重力感應(yīng)指的是手機(jī)內(nèi)置重力搖桿芯片，支持搖晃切換所需的界面和功能，甩歌甩屏，翻轉(zhuǎn)靜音，甩動(dòng)切換視頻等，是一種非常具有使用樂趣的功能。重力感應(yīng)器說的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是，你本來把手機(jī)拿在手里是豎著的，你將它轉(zhuǎn)90度，橫過來，它的頁(yè)面就跟隨你的重心自動(dòng)反應(yīng)過來，也就是說頁(yè)面也轉(zhuǎn)了90度，極具人性化。現(xiàn)在基本上智能手機(jī)都有內(nèi)置重力感應(yīng)器，甚至有些非智能手機(jī)也有內(nèi)置。其常見的應(yīng)用有玩平衡球了，還有橫屏瀏覽網(wǎng)頁(yè)、看小說之類的了。加速度傳感器一．工作原理手機(jī)加速度傳感器的工作原理是由敏感元件將測(cè)點(diǎn)的加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，進(jìn)入前置放大電路，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路改善信號(hào)的信噪比，再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，最后送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)再進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示。壓電式傳感器是利用彈簧質(zhì)量系統(tǒng)原理。敏感芯體質(zhì)量受振動(dòng)加速度作用后產(chǎn)生一個(gè)與加速度成正比的力，壓電材料受此力作用后沿其表面形成與這一力成正比的電荷信號(hào)。壓電式加速度傳感器具有動(dòng)態(tài)范圍大、頻率范圍寬、堅(jiān)固耐用、受外界干擾小以及壓電材料受力自產(chǎn)生電荷信號(hào)不需要任何外界電源等特點(diǎn)，是被最為廣泛使用的振動(dòng)測(cè)量傳感器，與壓阻和電容式相比，其最大的缺點(diǎn)是壓電式加速度傳感器不能測(cè)量零頻率的信號(hào)。二．應(yīng)用當(dāng)手機(jī)從手中掉落時(shí)，加速度感應(yīng)器可以感受到失重，就自動(dòng)關(guān)閉電源、存儲(chǔ)器等，以減少摔壞的可能。也有相關(guān)的加速感應(yīng)游戲。加速度傳感器還可以用于記步器，檢測(cè)并記錄走路或跑步的步數(shù)，從而計(jì)算路程。當(dāng)結(jié)合個(gè)人特征，如身高，體重等信息，可以通過軟件測(cè)算熱量消耗，看到鍛煉效果。這樣，手機(jī)又具備了健身功能。光線傳感器在手機(jī)中使用的光線傳感器件一般是光敏三極管，也叫光電三極管，光敏三極管有電流放大作用，所以比光敏電阻和光敏二極管應(yīng)用更廣泛。一、光敏三極管的外形及符號(hào)光敏三極管有2個(gè)PN結(jié)，其基本原理與光敏二極管相同，但是它把光信號(hào)變成電信號(hào)的同時(shí)，還放大了信號(hào)電流，因此具有更高的靈敏度，一般光敏三極管的基極已在管內(nèi)連接，只有C和E兩根引線引出（也有將基極引出的）。在使用光敏三極管時(shí)，不能從外形來區(qū)分是光敏二極管還是光敏三極管，只能從型號(hào)來進(jìn)行區(qū)分。光敏三極管的外形及符號(hào)如圖所示，一般只有兩個(gè)引腳引出，樣子非常像普通的發(fā)光二極管。手機(jī)中的光敏三極管及符號(hào)二、光敏三極管的工作原理光敏三極管與普通半導(dǎo)體三極管一樣，是采用半導(dǎo)體制作工藝制成的具有NPN或PNP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體管。它在結(jié)構(gòu)上與半導(dǎo)體三極管相似，它的引出電極通常只有兩個(gè)，也有三個(gè)的。光敏三極管的結(jié)構(gòu)如圖所示。為適應(yīng)光電轉(zhuǎn)換的要求，它的基區(qū)面積做得較大，發(fā)射區(qū)面積做得較小，入射光主要被基區(qū)吸收。和光敏二極管一樣，管子的芯片被裝在帶有玻璃透鏡金屬管殼內(nèi)，當(dāng)光照射時(shí)，光線通過透鏡集中照射在芯片上。Android操作系統(tǒng)11種傳感器介紹在Android2.3gingerbread系統(tǒng)中，google提供了11種傳感器供應(yīng)用層使用。#defineSENSOR_TYPE_ACCELEROMETER1//加速度#defineSENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD2//磁力#defineSENSOR_TYPE_ORIENTATION3//方向#defineSENSOR_TYPE_GYROSCOPE4//陀螺儀#defineSENSOR_TYPE_LIGHT5//光線感應(yīng)#defineSENSOR_TYPE_PRESSURE6//壓力#defineSENSOR_TYPE_TEMPERATURE7//溫度#defineSENSOR_TYPE_PROXIMITY8//接近#defineSENSOR_TYPE_GRAVITY9//重力#defineSENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION10//線性加速度#defineSENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR11//旋轉(zhuǎn)矢量我們依次看看這十一種傳感器1加速度傳感器加速度傳感器又叫G-sensor，返回x、y、z三軸的加速度數(shù)值。該數(shù)值包含地心引力的影響，單位是m/s^2。將手機(jī)平放在桌面上，x軸默認(rèn)為0，y軸默認(rèn)0，z軸默認(rèn)9.81。將手機(jī)朝下放在桌面上，z軸為-9.81。將手機(jī)向左傾斜，x軸為正值。將手機(jī)向右傾斜，x軸為負(fù)值。將手機(jī)向上傾斜，y軸為負(fù)值。將手機(jī)向下傾斜，y軸為正值。加速度傳感器可能是最為成熟的一種mems產(chǎn)品，市場(chǎng)上的加速度傳感器種類很多。手機(jī)中常用的加速度傳感器有BOSCH（博世）的BMA系列，AMK的897X系列，ST的LIS3X系列等。這些傳感器一般提供±2G至±16G的加速度測(cè)量范圍，采用I2C或SPI接口和MCU相連，數(shù)據(jù)精度小于16bit。2磁力傳感器磁力傳感器簡(jiǎn)稱為M-sensor，返回x、y、z三軸的環(huán)境磁場(chǎng)數(shù)據(jù)。該數(shù)值的單位是微特斯拉（micro-Tesla），用uT表示。單位也可以是高斯（Gauss），1Tesla=10000Gauss。硬件上一般沒有獨(dú)立的磁力傳感器，磁力數(shù)據(jù)由電子羅盤傳感器提供（E-pass）。電子羅盤傳感器同時(shí)提供下文的方向傳感器數(shù)據(jù)。3方向傳感器方向傳感器簡(jiǎn)稱為O-sensor，返回三軸的角度數(shù)據(jù)，方向數(shù)據(jù)的單位是角度。為了得到精確的角度數(shù)據(jù)，E-pass需要獲取G-sensor的數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算生產(chǎn)O-sensor數(shù)據(jù)，否則只能獲取水平方向的角度。方向傳感器提供三個(gè)數(shù)據(jù)，分別為azimuth、pitch和roll。azimuth：方位，返回水平時(shí)磁北極和Y軸的夾角，范圍為0°至360°。0°=北，90°=東，180°=南，270°=西。pitch：x軸和水平面的夾角，范圍為-180°至180°。當(dāng)z軸向y軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角度為正值。roll：y軸和水平面的夾角，由于歷史原因，范圍為-90°至90°。當(dāng)x軸向z軸移動(dòng)時(shí)，角度為正值。電子羅盤在獲取正確的數(shù)據(jù)前需要進(jìn)行校準(zhǔn)，通常可用8字校準(zhǔn)法。8字校準(zhǔn)法要求用戶使用需要校準(zhǔn)的設(shè)備在空中做8字晃動(dòng)，原則上盡量多的讓設(shè)備法線方向指向空間的所有8個(gè)象限。手機(jī)中使用的電子羅盤芯片有AKM公司的897X系列，ST公司的LSM系列以及雅馬哈公司等等。由于需要讀取G-sensor數(shù)據(jù)并計(jì)算出M-sensor和O-sensor數(shù)據(jù)，因此廠商一般會(huì)提供一個(gè)后臺(tái)daemon來完成工作，電子羅盤算法一般是公司私有產(chǎn)權(quán)。4陀螺儀傳感器陀螺儀傳感器叫做Gyro-sensor，返回x、y、z三軸的角加速度數(shù)據(jù)。角加速度的單位是radians/second。根據(jù)NexusS手機(jī)實(shí)測(cè)：水平逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，Z軸為正。水平逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，z軸為負(fù)。向左旋轉(zhuǎn)，y軸為負(fù)。向右旋轉(zhuǎn)，y軸為正。向上旋轉(zhuǎn)，x軸為負(fù)。向下旋轉(zhuǎn)，x軸為正。ST的L3G系列的陀螺儀傳感器比較流行，iphone4和google的nexuss中使用該種傳感器。5光線感應(yīng)傳感器光線感應(yīng)傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)的光線強(qiáng)度，光強(qiáng)單位是lux，其物理意義是照射到單位面積上的光通量。光線感應(yīng)傳感器主要用于Android系統(tǒng)的LCD自動(dòng)亮度功能?？梢愿鶕?jù)采樣到的光強(qiáng)數(shù)值實(shí)時(shí)調(diào)整LCD的亮度。6壓力傳感器壓力傳感器返回當(dāng)前的壓強(qiáng)，單位是百帕斯卡hectopascal（hPa）。7溫度傳感器溫度傳感器返回當(dāng)前的溫度。8接近傳感器接近傳感器檢測(cè)物體與手機(jī)的距離，單位是厘米。一些接近傳感器只能返回遠(yuǎn)和近兩個(gè)狀態(tài)，因此，接近傳感器將最大距離返回遠(yuǎn)狀態(tài)，小于最大距離返回近狀態(tài)。接近傳感器可用于接聽電話時(shí)自動(dòng)關(guān)閉LCD屏幕以節(jié)省電量。一些芯片集成了接近傳感器和光線傳感器兩者功能。下面三個(gè)傳感器是Android2新提出的傳感器類型，目前還不太清楚有哪些應(yīng)用程序使用。9重力傳感器重力傳感器簡(jiǎn)稱GV-sensor，輸出重力數(shù)據(jù)。在地球上，重力數(shù)值為9.8，單位是m/s^2。坐標(biāo)系統(tǒng)與加速度傳感器相同。當(dāng)設(shè)備復(fù)位時(shí)，重力傳感器的輸出與加速度傳感器相同。10線性加速度傳感器線性加速度傳感器簡(jiǎn)稱LA-sensor。線性加速度傳感器是加速度傳感器減去重力影響獲取的數(shù)據(jù)。單位是m/s^2，坐標(biāo)系統(tǒng)與加速度傳感器相同。加速度傳感器、重力傳感器和線性加速度傳感器的計(jì)算公式如下：加速度=重力+線性加速度11旋轉(zhuǎn)矢量傳感器旋轉(zhuǎn)矢量傳感器簡(jiǎn)稱RV-sensor。旋轉(zhuǎn)矢量代表設(shè)備的方向，是一個(gè)將坐標(biāo)軸和角度混合計(jì)算得到的數(shù)據(jù)。RV-sensor輸出三個(gè)數(shù)據(jù)：x*sin(theta/2)y*sin(theta/2)z*sin(theta/2)sin(theta/2)是RV的數(shù)量級(jí)。RV的方向與軸旋轉(zhuǎn)的方向相同。RV的三個(gè)數(shù)值，與cos(theta/2)組成一個(gè)四元組。RV的數(shù)據(jù)沒有單位，使用的坐標(biāo)系與加速度相同。舉例：sensors_event_t.data[0]=x*sin(theta/2)sensors_event_t.data[1]=y*sin(theta/2)sensors_event_t.data[2]=z*sin(theta/2)sensors_event_t.data[3]=cos(theta/2)GV、LA和RV的數(shù)值沒有物理傳感器可以直接給出，需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor經(jīng)過算法計(jì)算后得出。算法一般是傳感器公司的私有產(chǎn)權(quán)。傳感器的概念對(duì)于傳感器，學(xué)理工科的都不陌生。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。像我們的樓道的聲控?zé)?、?shù)碼相機(jī)等都有傳感器，甚至手機(jī)本身就是個(gè)將聲音轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的在轉(zhuǎn)化回來的傳感器，其的范圍太廣泛了，。而在這里歸納的則一些將手機(jī)的所在狀態(tài)或者所處的環(huán)境，轉(zhuǎn)化成改變手機(jī)狀態(tài)的器件（當(dāng)然在這里就不提幾乎每個(gè)手機(jī)的都有的如攝像頭等傳感器）。傳感器的作用與意義現(xiàn)在的智能手機(jī)比起之前的智能手機(jī)時(shí)代不僅僅是手機(jī)性能硬件上的提高，除了CPU那類的配置之外，新一代的智能手機(jī)在體驗(yàn)感和用戶者得互動(dòng)性上也更加的高。目前智能手機(jī)應(yīng)用軟件生態(tài)系統(tǒng)不斷擴(kuò)展，傳感器這類與用戶互動(dòng)必備的東西功不可沒。傳感器讓用戶對(duì)應(yīng)用軟體更加著迷。而作為新一代智能手機(jī)的標(biāo)桿——蘋果，在這方面也是引領(lǐng)者的角色。（想想當(dāng)初諾基亞還沒大幕觸控的時(shí)候，wm系統(tǒng)的手機(jī)還在用手指戳的時(shí)代，iphone一代那能放大縮小圖片的電容屏讓很多人都流了口水.對(duì)，沒寫錯(cuò)，電容屏也是一種傳感器)事實(shí)上，目前智能手機(jī)應(yīng)用軟件生態(tài)系統(tǒng)不斷擴(kuò)展。傳感器除了能增加體現(xiàn)感和用戶互動(dòng)這些理念性的東西外。游戲上傳感器的應(yīng)用也成為新的發(fā)展方向。就是體感裝置在游戲設(shè)備的崛起一樣，傳感器在手機(jī)和平板上的發(fā)展會(huì)越來越快。現(xiàn)在在游戲、健康照護(hù)、體能訓(xùn)練以及許多新應(yīng)用都要用到傳感器。由于智慧手機(jī)中加入了各種傳感器，使手機(jī)也變得越來越智慧化。加速度傳感器回應(yīng)使用者的互動(dòng)方式，使得傳統(tǒng)平淡無奇的輸入作業(yè)，轉(zhuǎn)變成類似游戲的新奇體驗(yàn)，進(jìn)而提高使用者使用智慧手機(jī)的意愿。過去智慧手機(jī)比較的重點(diǎn)在于是否擁有加速度傳感器，目前變成比較誰(shuí)的手機(jī)具備了三軸陀螺儀，未來則有更多的新的傳感器的加入。下面列舉下大家比較關(guān)注也是常見的幾種傳感器重力感應(yīng)器手機(jī)重力感應(yīng)技術(shù)：利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單來說是測(cè)量?jī)?nèi)部一片重物(重物和壓電片做成一體)重力正交兩個(gè)方向的分力大小，來判定水平方向。通過對(duì)力敏感的傳感器，感受手機(jī)在變換姿勢(shì)時(shí)，重心的變化，使手機(jī)光標(biāo)變化位置從而實(shí)現(xiàn)選擇的功能。手機(jī)重力感應(yīng)指的是手機(jī)內(nèi)置重力搖桿芯片，支持搖晃切換所需的界面和功能，甩歌甩屏，翻轉(zhuǎn)靜音，甩動(dòng)切換視頻等，是一種非常具有使用樂趣的功能。重力感應(yīng)器說的簡(jiǎn)單點(diǎn)就是，你本來把手機(jī)拿在手里是豎著的，你將它轉(zhuǎn)90度，橫過來，它的頁(yè)面就跟隨你的重心自動(dòng)反應(yīng)過來，也就是說頁(yè)面也轉(zhuǎn)了90度，極具人性化?，F(xiàn)在基本上智能手機(jī)都有內(nèi)置重力感