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手機加速傳感器
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手機加速傳感器是一種能夠測量加速力的電子設備。加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是個常量,比如g,也可以是變量。
中文名
手機加速傳感器
外文名
acceleration transducer
定 義
能感受加速度的傳感器
所屬學科
機械工程
目錄
1
定義
2
介紹
手機加速傳感器定義
編輯
語音
中文名稱:加速度傳感器英文名稱:acceleration transducer定義:能感受加速度并轉換成可用輸出信號的傳感器。所屬學科: 機械工程(一級學科) ;傳感器(二級學科) ;物理量傳感器(三級學科)
手機加速傳感器介紹
編輯
語音
玩“沼澤競技”和“空中快車”時,你不用按鍵,而通過手機的傾斜或左右前后移動來完成高難度動作。你仿佛置身游戲之中。因為閃語彩殼內置的加速度傳感器能感知手機的物理運動
[1]
。有的手機 晃晃就能看信息 就有加速傳感器。加速度傳感器:高低精度的加速度傳感器、微加速度計、加表,不同響應頻率,各種精度。可應用在控制,手柄振動和搖晃,儀器儀表,汽車制動啟動檢測,地震檢測,報警系統,玩具,結構物、環境監視,工程測振、地質勘探、鐵路、橋梁、大壩的振動測試與分析;鼠標,高層建筑結構動態特性和安全保衛振動偵察上。微機械結構,微型尺寸,可以直接焊接在PCB版上。可以測量重力加速度,可以測量動態沖擊加速度,也可以應用加速度傳感器來集成傾角處理系統,測試速度和振動。內置放大和過濾器,抗沖擊達5000g,供電范圍寬:2.7-24V,IP66防護。量程從1g到100g。相關的各種應用技術支持請和我公司技術人員詳細探討。有OEM應用,價格低。 SCA8X0系列和SCA3100系列是最新用于汽車行業的系列數字輸出加速度傳感器。適合HSA,EPB,測翻檢測懸掛控制,運動檢測等場合。CMA3000最新產品,三軸加速度傳感器,2g-8g量程,直接數字輸出或者模擬輸出,2*2*0.7mm超小尺寸,≤ 70 uA 超低功耗,適合消費電子,醫療器械,運動等各種電池供電的場合CMA3000-D01CMA3000-A01SCA3060最新產品,三軸加速度傳感器,2g量程,直接數字輸出,集成其他系列功能,適合醫療器械,汽車等其他系列應用SCA100T-D07最新產品,雙軸加速度傳感器,量程達到12gSCA1000/20雙軸,量程:1.7g,X、Y軸或者Z,Y軸,電壓輸出,2.5V是零點,11位分辨率,重量1.2g,9*5*16mm,附帶溫度輸出,0.5-4.5V電壓輸出,分辨率:0.83mg,溫度性能非常穩定,可以和SCA610/620互換。SPI數字輸出,SCA1000-N為雙軸6g量程加速度傳感器。SCA610單軸,1.5g或者1.7g量程,水平測量,2.5V對應零點。靈敏度1.2V/g,非線性40mg,50±30Hz。SCA620單軸,測量Z軸加速度,1.7g或者12g量程,2.5V對應零點。靈敏度1.2V/g,0.5-4.5V輸出。SCA2100雙軸,高可靠性系列產品。量程2g,SPI輸出,頻率響應45/50Hz,-40-85度工作溫度,3.3V供電,專為汽車行業提供。SCA3100三軸,高可靠性系列產品。量程2g,SPI輸出,頻率響應45/50Hz,-40-125度工作溫度,專為汽車行業提供的數字輸出加速度傳感器。SCA820-D04Z軸,高可靠性系列產品。量程2g,SPI,PWM輸出,頻率響應45Hz,-40-125度工作溫度,專為汽車行業提供的數字輸出加速度傳感器。SCA830-D06Y軸,高可靠性系列產品。量程2g,SPI,PWM輸出,頻率響應45Hz,-40-125度工作溫度,專為汽車行業提供的數字輸出加速度傳感器。SCA830-D07Y軸,高可靠性系列產品。量程1g,SPI,PWM輸出,頻率響應45Hz,-40-125度工作溫度,專為汽車行業提供的數字輸出加速度傳感器。
參考資料
1.
手機加速傳感器是什么
.FB2B6[引用日期2012-12-21]
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隨著技術的進步,手機已經不再是一個簡單的通信工具,而是具有綜合功能的便攜式電子設備。手機的虛擬功能,比如交互、游戲、都是通過處理器強大的計算能力來實現的,但與現實結合的功能,則是通過傳感器來實現。本文就為大家整理了手機中常見的傳感器,幫助大家了解其原理和用途。
1、光線傳感器:
原理:光敏三極管,接受外界光線時,會產生強弱不等的電流,從而感知環境光亮度。
應用:通常用于調節屏幕自動背光的亮度,白天提高屏幕亮度,夜晚降低屏幕亮度,使得屏幕看得更清楚,并且不刺眼。也可用于拍照時自動白平衡。還可以配合下面的距離傳感器檢測手機是否在口袋里防止誤觸。
2、距離傳感器:
原理:紅外LED燈發射紅外線,被近距離物體反射后,紅外探測器通過接收到紅外線的強度,測定距離,一般有效距離在10cm內。距離傳感器同時擁有發射和接受裝置,一般體積較大。
應用:檢測手機是否貼在耳朵上正在打電話,以便自動熄滅屏幕達到省電的目的。也可用于皮套、口袋模式下自動實現解鎖與鎖屏動作。
3、陀螺儀:
原理:陀螺儀它是一種用于測量角度以及維持方向的設備,原理是基于角動量守恒原理。陀螺儀中間金色的轉子就是陀螺,它的慣性作用是不會受到影響的,而周邊三個鋼圈則會因為設備改變姿態而跟著改變,通過這樣來檢測設備當前的狀態。而這三個鋼圈所在的軸,也就是三軸陀螺儀里面的三軸即X軸、Y軸、Z軸。三個軸圍成的立體空間聯合檢測手機的各種動作,陀螺儀最主要的作用在于它可以測量角速度。現在手機采用的都是MEMS微機電陀螺儀,利用科里奧利力測量角速度。
科里奧利力——讓自然中的流體變得如此美妙!
應用:手機導航,防抖,游戲控制
附:從2010年iPhone 4首次引入陀螺儀后,手機游戲便發生了翻天覆地的變化。此前,陀螺儀技術更多的被應用于飛機中,飛行中可以充分保持平衡。在智能手機、游戲中的展現主要得益于MEMS應用半導體技術的發展。它是一種能制作極小機械構造的微型加工技術。總的來看,MEMS三重陀螺儀和MEMS三軸加速度計有著精準、小巧、成本低廉的特點。
4、加速度傳感器:
原理:工程師在芯片里用硅做成微笑的加速度計,如下圖所示:
加速度傳感器就是利用其內部芯片的由于加速度造成的晶體形變這個特性,由于這個變形會產生電壓,所以只要計算出產生電壓與所施加加速度之間的關系,就可以將加速度轉化成電壓輸出。
應用:
加速度傳感器可以用來檢測角度。 加速度傳感器還可以用于記步器,檢測并記錄走路或跑步的步數,從而計算路程。 加速度傳感器還可以使手機具有應急報警功能。
5、電子羅盤(數字指南針):
電子羅盤是利用地磁場來定北極的一種方法。古代稱為羅經,現代利用先進加工工藝生產的磁阻傳感器為羅盤的數字化提供了有力的幫助。
ST集成傳感器方案實現電子羅盤功能-基礎電子-維庫電子市場網
6、圖像傳感器:
圖像傳感器,又稱感光元件,是一種將光學圖像轉換成電子信號的設備,它被廣泛地應用在數碼相機、手機和其他電子光學設備中。近年來,隨著智能手機的發展和圖像處理技術的發展,使圖像傳感器有了更廣闊的應用空間。
應用:名片識別、面部識別。
7、指紋傳感器:
原理:半導體指紋傳感器的基本原理是在一塊集成有成千上萬半導體器件的“平板”上,手指貼在其上與其構成了電容(電感)的另一面。比如半導體電容式指紋采集的原理是根據脊和谷與半導體感應顆粒形成的電容值大小不同來判斷什么位置是脊什么位置是谷,其工作過程是通過對每個像素點上的電容感應顆粒預先充電到某一參考電壓,當手指觸摸到半導體電容表面上時,因為脊是凸起的谷是凹下的,根據電容與距離的關系,會在脊和谷的地方形成不同的電容值,然后與參考電壓相比較,再講數據傳輸到手機處理器中進行一定的處理,從而獲得指紋數字圖像信號。
應用:指紋掃描系統
指紋掃描系統有兩項基本工作:一是需要獲得手指的圖像,二是需要確定該圖像中的嵴紋和波谷是否與以前掃描圖像中的嵴紋和波谷相吻合。
附:自從iPhone 5s首次裝配了指紋識別傳感器后,指紋識別傳感器迅速在智能手機界漫延……
8、電容式觸摸屏:
電阻式觸摸屏屬于早期產品,現在智能手機均為電容式觸摸屏,故只討論電容式……
原理:電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極,在導電體內形成一個低電壓交流電場。在觸摸屏幕時,由于人體電場,手指與導體層間會形成一個耦合電容,四邊電極發出的電流會流向觸點,而電流強弱與手指到電極的距離成正比,位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱,準確算出觸摸點的位置。
優點:
1.操作新奇。電容式觸摸屏支持多點觸控,操作更加直觀、更具趣味性;2.不易誤觸。由于電容式觸摸屏需要感應到人體的電流,只有人體才能對其進行操作,用其他物體觸碰時并不會有所相應,所以基本避免了誤觸的可能;3.耐用度高。比起電阻式觸摸屏,電容式觸摸屏在防塵、防水、耐磨等方面有更好的表現。
9、氣壓傳感器:
原理:大多數氣壓傳感器主要的傳感元件是一個對氣壓傳感器內的強弱敏感的薄膜和一個頂針開控制,電路方面它連接了一個柔性電阻器。當被測氣體的壓力降低或升高時,這個薄膜變形帶動頂針,同時該電阻器的阻值將會改變。電阻器的阻值發生變化。從傳感元件取得0-5V的信號電壓,經過A/D轉換由數據采集器接受,然后數據采集器以適當的形式把結果傳送給計算機。很多氣壓傳感器的主要部件為變容式硅膜盒。當該變容硅膜盒外界大氣壓力發生變化時頂針動作,單晶硅膜盒隨著發生彈性變形,從而引起硅膜盒平行板電容器電容量的變化來控制氣壓傳感器。
數字氣壓計
應用:海拔高度測量、導航輔助、室內定位。
10、熱電偶溫度傳感器:
原理:兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當兩個接合點的溫度不同時,在回路中就會產生電動勢,這種現象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就 是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。
應用:實時監測手機發熱情況。
11、聲音傳感器:
原理:手機中一般使用的是駐極體話筒,它的基本結構由一片單面涂有金屬的駐極體薄膜與一個上面有若干小孔的金屬電極(背稱為背電極)構成。駐極體面與背電極相對,中間有一個極小的空氣隙,形成 一個以空氣隙和駐極體作絕緣介質,以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個電極構成一個平板電容器。電容的兩極之間有輸出電極。由于駐極體薄膜上分布有自由電荷。當聲波引起駐極體薄膜振動而產生位移時;改變了電容兩極板之間的距離,從而引起電容的容量發生變化,由于駐極體上的電荷數始終保持恒定,根據公式:Q=CU 所以當C變化時必然引起電容器兩端電壓U的變化,從而輸出電信號,實現聲—電的變換。
應用:手機話筒。
12、GNSS接收機(傳感器):
全球定位系統_百度百科
應用:室外定位、A-GPS等
13、NFC:
原理:支持NFC的設備可以在主動或被動模式下交換數據。在被動模式下,啟動NFC通信的設備,也稱為NFC發起設備(主設備),在整個通信過程中提供射頻場(RF-field)。它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度,將數據發送到另一臺設備。另一臺設備稱為NFC目標設備(從設備),不必產生射頻場,而使用負載調制(load modulation)技術,即可以相同的速度將數據傳回發起設備。此通信機制與基于ISOA、MIFARE和FeliCa的非接觸式智能卡兼容,因此,NFC發起設備在被動模式下,可以用相同的連接和初始化過程檢測非接觸式智能卡或NFC目標設備,并與之建立聯系。
應用:NFC支付。
14、心率傳感器:
原理:用亮度很高的射燈,比如攝像頭的LED閃光燈或者像是三星Galaxy S5一樣內置一顆能夠照射到皮下毛細血管的光源和檢測器,把手指按在光源和攝像頭上,當心臟將新鮮的血液壓入毛細血管時,亮度(紅色的深度)呈現如波浪般的周期性變化,通過攝像頭快速捕捉或者檢測器監測這一有規律變化的間隔,再通過手機內應用的掃描放大,再換算,從而判斷出心臟的收縮頻率。原理與紅外線監測心率相似。
應用:測量用戶心率、脈搏。
15、霍爾傳感器、血氧傳感器、等……
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搖動手機就可以控制賽車方向;拿著手機在操場散步,就能記錄你走了幾公里?這些你越來越熟悉的場景,都少不了天天伴你身旁的智能手機。而手機能完成以上任務,主要都是靠內部安裝的傳感器。你知道手機中的傳感器有多少種?又是倚靠那些原理來運作?
1、光線傳感器(Ambient Light Sensor)
光線傳感器類似于手機的眼睛。可以讓手機感測環境光線的強度,用來調節手機屏幕的亮度。運用光線傳感器來協助調整屏幕亮度,能進一步達到延長電池壽命的作用。光線傳感器也可搭配其他傳感器一同來偵測手機是否被放置在口袋中,以防止誤觸。
2、距離傳感器(proximity sensor)
透過紅外線LED燈發射紅外線,被物體反射后由紅外線探測器接受,借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,若是則會關閉屏幕來省電。
3、重力傳感器(G-Sensor)
透過壓電效應來實現,可用來切換橫屏與直屏方向,運用在賽車游戲中時,則可透過水平方向的感應,將數據運用在游戲里,來轉動行車方向。
4、加速度傳感器(Accelerometer Sensor)
作用原理與重力傳感器相同,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)傳感器(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加速度計的理想技術。結合加速度計和陀螺儀這兩種傳感器,可以為終端用戶提供更真實的用戶體驗、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簽…)、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運行著24顆GPS衛星,手機中的GPS模塊透過衛星的瞬間位置來起算,以衛星發射坐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、氣壓傳感器(氣壓計,barometer)
將薄膜與變組器或電容連接在一起,當氣壓產生變化時,會導致電阻或電容數值發生變化,借此量測氣壓的數據。GPS也可用來量測海拔高度但會有10米左右的誤差,若是搭載氣壓傳感器,則可以將誤差校正到1米左右。
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