如今手机功能越来越繁琐,除了表面上那些依靠屏幕、处理器、摄像头可直观提升的体验之外,很多隐性功能的实现跟日益完善的传感器有很大关系。智能手机的传感器实际上就是指能够探测并感受到外界信号、光、热量、温度的物理装置。它应该分为两个层面来看,一是改善体验,二是测算结果。传感器的存在价值是让智能手机有更多计算和思考的机会,从而让其拥有感知能力。
指纹识别传感器:让手机支付更安全
指纹传感器是实现指纹自动采集的关键器件。指纹成像原理和技术分为光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、半导体压感传感器、超声波传感器和射频RF传感器等。指纹传感器的制造技术具备综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的特点。
目前来看,指纹识别传感器更多应用在解锁识别、文件加密、指纹拍照等领域,未来会更广泛的应用在支付领域之中。
重力感应传感器:360度旋转无压力
重力感应技术利用了压电效应来实现。通过测量内部一片重物重力正交两个方向分力的大小来判断水平方向。一般默认手机水平放置时为重力感应中心点。现阶段多数智能设备都采用了G-Sensor重力感应器搭配三轴加速度计的组合实现360度的旋转。
其实三轴加速度计是根据重力感应产生的加速度来计算出设备相对于水平面的倾斜度。三轴加速度计可以感知重力、手机的静态姿态以及运动方向,最重要的是可以感知某一时间内的瞬间加速,比如微信摇一摇功能的应用,这点区别还是比较明显的。
电子罗盘传感器:精准导航必备要素
电子罗盘使用到了智能手机中的磁阻传感器功能。目前电子罗盘传感器主要分为A-GPS以及GLONASS。A-GPS用来定位GPS信号、也可以利用网络辅助定位。而GLONASS则相当于卫星网络,在手机接收不到GPS信号时可以直接来定位。
电子罗盘传感器主要被应用在地图定位中,开启电子罗盘之后,设备会直接定位到你当前所在的位置上,可以根据手机位置的不同显示当前的方向或角度。
三重陀螺仪传感器:FPS迷变身操控帝
陀螺仪是一种用来传感与维持方向的装置,是基于角动量守恒的理论设计出来的。它由一个位于轴心且可旋转的转子构成,陀螺仪一旦开始旋转,由于转子的角动量,陀螺仪就有抗拒方向改变的力。
光线距离传感器:智能手机标配
光线感应是利用光线传感器实现的,这就比较常见了。一般都是设计在屏幕上方,通过识别外界光线的强弱在显示照度中做出调节。利用传感器,手机能自动感应周围环境,让屏幕亮度自动调节,这对于如今越来越耗电的大屏手机来说可以起到一定的省电作用。
距离感应器也被称为位移传感器,通过感应传感器到对象间的距离变化来实现操作。一般而言,距离感应器都在听筒的附近,当我们接听或拨打电话时,距离感应器就可以通过测量耳朵与听筒的距离从而实现屏幕显示的自动开启和关闭,最终有效的节省电量。之所以我们把光线、距离传感器放在一起说,也是因为有很多智能手机是把它们设计在一起来识别周围环境的。
温度湿度气压传感器:发力可穿戴、健康领域
温度湿度传感器是近两年开始在智能手机中使用的。它是指那些能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,而按照传感器材料及电子元件特性则分为热电阻和热电偶。
气压传感器则用于测量气体的绝对压强。主要适用于与气体压强相关的物理实验中,如气体定律等,也可以在生物和化学实验中测量干燥、无腐蚀性的气体压强,只是我们平常生活中一般用不到这么高深的功能。
温度传感器在智能手机中是很常见的一类。它可以检测手机芯片、电池的温度变化,同时也能检测周围环境温度、湿度对设备带来的影响。特殊的环境下可以起到保护设备的作用。
相比之下,内置气压传感器的智能手机则可以测量大气压,根据气压值计算出海拔高度,同时还能结合温度传感器数据对结果进行修正,从而提供给用户更加精准的数据。