手機(jī)中有哪些傳感器？

目錄一、簡(jiǎn)介

智能手機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度是難以想象的，其中就包括傳感器技術(shù)。手機(jī)中的傳感器能夠極大地改變我們的生活方式。

手機(jī)中的傳感器是指那些可以被芯片感應(yīng)到的元件，例如響應(yīng)距離、光值、溫度值、亮度值和壓力值。與所有電子元件一樣，這些傳感器越來(lái)越小，性能更強(qiáng)，成本更低。

通過(guò)傳感器采集的各種數(shù)據(jù)，通過(guò)手機(jī)程序軟件的分析計(jì)算，生成各種應(yīng)用。今天的手機(jī)在我們的社交、金融支付、運(yùn)動(dòng)監(jiān)控、娛樂(lè)、學(xué)習(xí)等方面都提供了極其便捷的功能。

Ⅱ 手機(jī)中的傳感器類型2.1 加速度傳感器

加速度傳感器和重力傳感器的概念略有重疊，但實(shí)際上是不同的。加速度傳感器是多維測(cè)量的，是指X、Y、Z方向的加速度值。它主要測(cè)量瞬時(shí)加速或減速的一些動(dòng)作。

比如測(cè)量手機(jī)的速度和方向，當(dāng)用戶拿著手機(jī)時(shí)，它會(huì)上下擺動(dòng)，這樣就可以檢測(cè)到加速度在某個(gè)方向來(lái)回變化，步數(shù)可以通過(guò)檢測(cè)來(lái)回變化的次數(shù)來(lái)計(jì)算。在游戲中，加速度傳感器可以觸發(fā)特殊指令。這種傳感器還用于一些日常應(yīng)用，例如搖晃和切歌、轉(zhuǎn)動(dòng)和靜音。

加速度傳感器功耗小，但精度低。一般用在手機(jī)上，可以用來(lái)測(cè)量步數(shù)，判斷手機(jī)的方向。

2.2 重力傳感器

重力傳感器是通過(guò)壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。重力傳感器中集成了重物和壓電片。水平方向由兩個(gè)正交方向產(chǎn)生的電壓計(jì)算。手機(jī)中使用的重力感應(yīng)器可以用來(lái)切換橫豎屏方向。

在一些游戲中，還可以使用重力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的交互控制，比如平衡球、汽車游戲等。

2.3 光傳感器

光傳感器類似于手機(jī)的眼睛。人眼可以在不同的光環(huán)境中調(diào)節(jié)進(jìn)入眼睛的光線。而光線感應(yīng)器可以讓手機(jī)感知環(huán)境光的強(qiáng)度，用來(lái)調(diào)節(jié)手機(jī)屏幕的亮度。因?yàn)槠聊煌ǔＪ鞘謾C(jī)最耗電的部分，所以利用光傳感器來(lái)幫助調(diào)節(jié)屏幕亮度可以進(jìn)一步延長(zhǎng)電池壽命。光線傳感器還可以與其他傳感器配合使用，檢測(cè)手機(jī)是否放在口袋里，防止意外接觸。

2.4 接近傳感器

它由紅外LED燈和紅外輻射光探測(cè)器組成。距離傳感器位于手機(jī)聽(tīng)筒附近。當(dāng)手機(jī)靠近耳朵時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)距離傳感器知道用戶正在通話，然后關(guān)閉顯示屏，防止用戶誤操作影響通話。距離傳感器的工作原理是紅外LED發(fā)出的不可見(jiàn)紅外光被附近的物體反射，被紅外輻射光探測(cè)器探測(cè)到。距離傳感器通常與光傳感器一起使用。

2.5 磁性傳感器

磁場(chǎng)傳感器利用磁阻測(cè)量平面磁場(chǎng)，從而檢測(cè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向。磁場(chǎng)傳感器通常用于常見(jiàn)的指南針或地圖導(dǎo)航中，幫助手機(jī)用戶實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。

通過(guò)磁場(chǎng)傳感器，可以獲得手機(jī)在X、y、Z方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度。當(dāng)你旋轉(zhuǎn)手機(jī)直到只有一個(gè)方向的值不為零時(shí)，你的手機(jī)就指向了右邊的南方。手機(jī)上的許多指南針應(yīng)用程序都使用該傳感器的數(shù)據(jù)。同時(shí)，可以根據(jù)三個(gè)方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度不同，計(jì)算出手機(jī)在三維空間中的具體方位。

2.6 陀螺儀

陀螺儀可以測(cè)量沿一個(gè)或多個(gè)軸的角速度，是補(bǔ)充MEMS加速度計(jì)功能的理想技術(shù)。事實(shí)上，如果將加速度計(jì)和陀螺儀結(jié)合起來(lái)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以跟蹤和捕捉 3D 空間的完整動(dòng)作，并為最終用戶提供更真實(shí)的用戶體驗(yàn)、準(zhǔn)確的導(dǎo)航系統(tǒng)等功能。手機(jī)中的“搖一搖”功能（例如搖一搖手機(jī)可以抽簽），體感技術(shù)，以及VR角度調(diào)整和檢測(cè)，都應(yīng)用在陀螺儀上。

陀螺儀傳感器是一些感應(yīng)游戲的必備組件。有了這個(gè)傳感器，手游的交互有了革命性的變化。用戶可以通過(guò)身體的多方向操作來(lái)反饋游戲，而不僅僅是簡(jiǎn)單的按鈕。

通常，標(biāo)準(zhǔn)手機(jī)配備了三軸陀螺儀，可以跟蹤六個(gè)方向的位移變化。三軸陀螺儀可以獲取當(dāng)前手機(jī)在X、y、Z方向的角加速度，用于檢測(cè)手機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。有些轉(zhuǎn)動(dòng)手機(jī)和接聽(tīng)電話的功能是通過(guò)角加速度的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.7 GPS 位置傳感器

有 24 顆 GPS 衛(wèi)星在地球上空的特定軌道上運(yùn)行。他們將不斷向世界各地廣播他們的位置坐標(biāo)和時(shí)間戳（自 1970 年 1 月 1 日，格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間 00:00:00 以來(lái)的總秒數(shù)）。手機(jī)中的GPS模塊從衛(wèi)星的瞬時(shí)位置出發(fā)，通過(guò)衛(wèi)星****坐標(biāo)的時(shí)間戳與接收時(shí)間的時(shí)間差，計(jì)算出手機(jī)與衛(wèi)星的距離?？捎糜诙ㄎ?、測(cè)速、測(cè)距和導(dǎo)航等。

GPS模塊主要用于通過(guò)天線接收衛(wèi)星坐標(biāo)信息，幫助用戶定位。隨著4G網(wǎng)絡(luò)的普及，GPS的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越多，比如通過(guò)智能硬件進(jìn)行遠(yuǎn)程位置監(jiān)控，或者設(shè)備丟失后的位置搜索。

2.8 霍爾傳感器

霍爾傳感器的工作原理是霍爾磁電效應(yīng)。當(dāng)電流通過(guò)位于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體時(shí)，磁場(chǎng)會(huì)對(duì)導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向的力，從而在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電位差。

安裝在手機(jī)上的霍爾傳感器的主要功能是使用智能皮套（磁性皮套）。皮套扣好后，屏幕會(huì)在皮套上留下的小窗中顯示一個(gè)小窗界面，用于接聽(tīng)電話或閱讀****。

2.9 氣壓傳感器

當(dāng)氣壓變化時(shí)，電阻或電容值會(huì)發(fā)生變化，從而測(cè)量氣壓數(shù)據(jù)。GPS也可以用來(lái)測(cè)量高度，但是會(huì)有10米左右的誤差。如果安裝氣壓傳感器，誤差可以修正到1米左右，有助于提高GPS（全球定位系統(tǒng)）的精度。

此外，當(dāng)一些戶外應(yīng)用需要測(cè)量氣壓時(shí)，也可以使用帶有氣壓傳感器的手機(jī)。在IOS健康應(yīng)用中，你可以計(jì)算你爬了多少層樓。

2.10 心率傳感器

用高亮度LED燈照射手指，因?yàn)楫?dāng)心臟向毛細(xì)血管輸送血液時(shí)，亮度（紅光的深度）會(huì)周期性變化。然后通過(guò)攝像頭捕捉這些有規(guī)律的變化，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而判斷心臟收縮頻率，得到每分鐘的心跳次數(shù)。

用戶的心率數(shù)據(jù)是通過(guò)檢測(cè)用戶手指上血管每分鐘的搏動(dòng)次數(shù)獲得的。心率傳感器在可穿戴設(shè)備中很常見(jiàn)。

2.11 血氧傳感器

④ 徠卡雙攝像頭

2.12 紫外線傳感器

一些半導(dǎo)體、金屬或金屬化合物的光電****效應(yīng)在紫外線照射下會(huì)釋放大量電子。通過(guò)檢測(cè)這種放電效應(yīng)，可以計(jì)算出紫外線強(qiáng)度。紫外線傳感器還用于運(yùn)動(dòng)和健康領(lǐng)域以及檢測(cè)環(huán)境中的輻射水平。

目前使用這種傳感器的手機(jī)很少，測(cè)量的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步觀察。

2.13 溫度傳感器

許多智能手機(jī)都配備了溫度傳感器，有些甚至不止一個(gè)。不同的是，它們的目的是監(jiān)測(cè)手機(jī)和電池內(nèi)部的溫度。如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)部位溫度過(guò)高，手機(jī)就會(huì)關(guān)機(jī)，以防損壞。在擴(kuò)展功能方面，溫度傳感器還可以檢測(cè)外界空氣的溫度變化，甚至是用戶當(dāng)前的溫度。

2.14 指紋傳感器

目前主流技術(shù)是電容式指紋傳感器，但超聲波指紋傳感器也逐漸普及。電容式指紋傳感器工作時(shí)，手指是電容的一個(gè)極，另一個(gè)是硅芯片陣列。通過(guò)人體微電場(chǎng)與電容傳感器之間產(chǎn)生的微電流，指紋峰谷與傳感器之間的距離形成電容高度差來(lái)描述指紋圖案。

超聲波指紋傳感器原理類似，但不會(huì)受到汗水和油污的干擾，識(shí)別速度更快?？捎糜谑謾C(jī)解鎖、加密、支付等。它可以自動(dòng)收集用戶指紋以保護(hù)隱私，通常用作安全措施。

三、傳感器在手機(jī)中的集成應(yīng)用

如今，智能手機(jī)的技術(shù)水平快速更新，很大程度上得益于手機(jī)中傳感器技術(shù)的創(chuàng)新和突破。借助基礎(chǔ)傳感器的集成應(yīng)用和軟件支持，手機(jī)研究人員開(kāi)發(fā)了許多酷炫的手機(jī)功能。

① 超安全3D超聲波指紋識(shí)別

手機(jī)集成了驍龍820芯片組和驍龍Sense ID。其中，驍龍sense ID采用高通最新研發(fā)的超聲波技術(shù)，實(shí)現(xiàn)3D指紋識(shí)別。

指紋按壓識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為部分智能手機(jī)的標(biāo)配。與之前的技術(shù)不同，高通驍龍sense ID即使在用戶手指上有少許污垢或水分時(shí)也能工作，甚至可以穿透玻璃、鋁、不銹鋼、藍(lán)寶石、塑料等設(shè)備進(jìn)行識(shí)別。這意味著手機(jī)制造商可以將傳感器和設(shè)備集成在一起，而無(wú)需將指紋識(shí)別單元制成單個(gè)按鈕。

因此，可以將超聲波指紋識(shí)別技術(shù)放入平板的屏幕窗口中。另外，在安全性方面，也有了很大的提升。超聲波在專業(yè)生物識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用由來(lái)已久。可穿透表皮，檢測(cè)指紋三維細(xì)節(jié)，讓黑客難以復(fù)制指紋入侵用戶手機(jī)。

②手機(jī)虹膜識(shí)別

人眼的虹膜比指紋復(fù)雜，所以用虹膜識(shí)別解鎖手機(jī)比指紋識(shí)別更安全。用戶只需通過(guò)專門的APP捕捉眼球，將眼睛的虹膜圖案記錄到終端上，即可安全使用。Iris手機(jī)將成為大家支付的錢包、****的金卡、開(kāi)門的鑰匙、通關(guān)憑證、醫(yī)保憑證，開(kāi)啟新一代互聯(lián)網(wǎng)身份認(rèn)證。

手機(jī)內(nèi)置的微虹膜識(shí)別產(chǎn)品由成像模塊、照明模塊和軟件算法組成。它可以通過(guò)內(nèi)置攝像頭掃描用戶的虹膜特征，用戶只需盯著屏幕一小段時(shí)間。有效識(shí)別距離20~30cm，識(shí)別速度1s?；谡褂嵶灾餮邪l(fā)的辣椒防偽芯片和元中心雙操作系統(tǒng)，從系統(tǒng)成像、特征描述與匹配、安全防偽、用戶交互等方面優(yōu)化虹膜識(shí)別方案，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別.

③ RWB 技術(shù)打造智能美圖

采用RWB技術(shù)的手機(jī)配備f1.8光圈和6p鏡頭。與以往RGB技術(shù)機(jī)型拍攝的照片相比，降噪能力提升80%，感光度提升40%，面積減少23%。較小的后置攝像頭鏡體積用于獲取更多光線，弱光下的細(xì)節(jié)會(huì)更好。

拜耳陣列的圖像傳感器通常采用RGB（紅、綠、藍(lán)）技術(shù)。平均而言，整個(gè)傳感器會(huì)阻擋三分之二的入射光，造成很大的浪費(fèi)。RWB（紅白藍(lán)）與傳統(tǒng)拜耳陣列傳感器相比提升最大的就是高感光度拍攝性能。由于綠色像素被白色像素取代，傳感器接收到的有效光強(qiáng)幾乎翻倍，RWB的高靈敏度指標(biāo)也得到了顯著提升。

④ 徠卡雙攝像頭

Leica Summit 系列雙鏡頭擁有更好的亮度和清晰度，讓拍照和視頻更輕松。后置 12 兆像素黑白和彩色雙攝像頭擁有不止兩個(gè) 12 兆像素鏡頭。拍攝過(guò)程中，雙攝像頭同時(shí)工作，黑白鏡頭捕捉細(xì)節(jié)，讓畫面更清晰；彩色鏡頭捕捉色彩，使色彩更飽滿，圖像合成算法使細(xì)節(jié)與色彩更加融合，畫面栩栩如生，令人驚嘆。

利用激光聚焦、深度聚焦、對(duì)比度聚焦的混合聚焦技術(shù)，瞬間拍出畫面清晰、層次分明的精彩畫面。

手機(jī)全面健康運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)

這款手機(jī)非常重視用戶的健康。搭載十大專業(yè)傳感器，低功耗，可實(shí)現(xiàn)用戶24小時(shí)使用專業(yè)運(yùn)動(dòng)應(yīng)用。此外，更多的傳感器讓手機(jī)能夠還原用戶的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，精確到三步運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還能測(cè)量心率、血氧和紫外線。在應(yīng)用算法的支持下，還可以準(zhǔn)確識(shí)別用戶的步幅和步頻。

⑤眼球追蹤技術(shù)的3D視覺(jué)感官體驗(yàn)

“全屏手機(jī)”的概念前面有兩個(gè)攝像頭。一個(gè)用于像普通手機(jī)一樣拍照，另一個(gè)用于眼球追蹤和捕捉人眼的位置。根據(jù)您的眼睛位置和瞳距，實(shí)時(shí)定制生成匹配人眼位置的合理視角圖像。無(wú)論是左右運(yùn)動(dòng)還是前后運(yùn)動(dòng)，全程都能獲得舒適清晰的3D視覺(jué)感官體驗(yàn)。

“一屏兩核三攝”是全屏手機(jī)的標(biāo)配?！耙黄痢睘槁阊?D柱面光柵液晶屏，用戶無(wú)需佩戴3D眼鏡即可體驗(yàn)3D和VR視覺(jué)的震撼，實(shí)現(xiàn)2D/3D的自由切換?！半p核”就是除了CPU，還有獨(dú)立的VR視覺(jué)運(yùn)動(dòng)芯片，提升3D/VR渲染速度?！叭龜z像頭”是在傳統(tǒng)攝像頭的基礎(chǔ)上，增加了眼球追蹤攝像頭。

⑥視頻集成手機(jī)2D/VR自由轉(zhuǎn)換

手機(jī)實(shí)現(xiàn)了VR攝像頭與手機(jī)的一體化。配備四顆攝像頭，前兩后兩，可滿足360度全景拍攝需求，實(shí)現(xiàn)3D立體效果，同時(shí)可在VR鏡頭和2D平面鏡頭之間自由切換.

VR攝像頭模組CMOS圖像傳感器像素達(dá)到2600萬(wàn)，采用索尼感光器件。超薄VR全景鏡頭攝像頭模組最厚處僅23.8mm，是目前世界上最薄的移動(dòng)VR攝像頭模組。VR手機(jī)攝像頭采用單眼鋸齒二合一超廣角攝像頭模組。該 VR 攝像頭模組包含兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的成像系統(tǒng)。每個(gè)成像系統(tǒng)由一個(gè)200度超廣角鏡頭和一個(gè)成像傳感器組成。鏡頭光路采用90度之字形雙光路設(shè)計(jì)。兩臺(tái)相機(jī)光軸一致，大大縮小鏡頭體積，實(shí)現(xiàn)超薄超輕一體化結(jié)構(gòu)。

VR攝像頭模組還通過(guò)圖像識(shí)別、拼接等算法，將前后VR攝像頭場(chǎng)景融合成一個(gè)球體，使兩個(gè)半球的像素大小、顏色、亮度等參數(shù)一致，從角度來(lái)說(shuō)是第一的技術(shù)。

四、總結(jié)

未來(lái)傳感器的發(fā)展，肯定會(huì)更多地了解周圍的環(huán)境，也就是說(shuō)，傳感器的種類將遠(yuǎn)不止這些。更大膽的假設(shè)是，在未來(lái)，傳感器不僅會(huì)感知，還會(huì)有一定的處理能力。傳感器傳輸?shù)牟粌H僅是數(shù)據(jù)，還有一些智能的運(yùn)算和判斷。

在傳感器技術(shù)方面，傳感器集成度越來(lái)越高是整個(gè)行業(yè)的共識(shí)。更高的集成度為傳感器的擴(kuò)展留下了更多的可能性，大大節(jié)省了設(shè)備空間，更有利于移動(dòng)設(shè)備向便攜性方向發(fā)展。

相信在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，我們的手機(jī)對(duì)用戶的感知會(huì)更加精準(zhǔn)，未來(lái)的應(yīng)用也將遠(yuǎn)比我們現(xiàn)在想象的豐富。

五、常見(jiàn)問(wèn)題

1. 手機(jī)有哪些傳感器？

? 加速度計(jì)。

? 環(huán)境光傳感器。

? 環(huán)境溫度傳感器。

? 空氣濕度傳感器。

? 氣壓計(jì)傳感器。

? 指紋傳感器。

? 陀螺儀傳感器。

? 有害輻射傳感器等。

2. 手機(jī)有多少個(gè)傳感器？

當(dāng)今的移動(dòng)設(shè)備裝有近 14 個(gè)傳感器，可生成有關(guān)運(yùn)動(dòng)、位置和我們周圍環(huán)境的原始數(shù)據(jù)。這是通過(guò)使用微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS) 實(shí)現(xiàn)的。

3. 電容式觸摸傳感器分為幾類？

有兩種類型的電容式觸摸傳感器：表面電容式感應(yīng)和投射式電容式感應(yīng)。在表面電容傳感中，絕緣體在其表面的一側(cè)涂有導(dǎo)電涂層。在這種導(dǎo)電涂層的頂部，涂有一層薄薄的絕緣體。

4. 手機(jī)上的接近傳感器是什么？

在 Android 中，接近傳感器主要用于檢測(cè)用戶的面部何時(shí)靠近屏幕。... 這就是電話屏幕似乎知道在通話期間將其放在耳邊時(shí)關(guān)閉的方式，以防止任何錯(cuò)誤的按鈕按下。

5. 手機(jī)有運(yùn)動(dòng)傳感器嗎？

大多數(shù) Android 驅(qū)動(dòng)的設(shè)備都有一個(gè)加速度計(jì)，現(xiàn)在許多設(shè)備都包含一個(gè)陀螺儀?；谲浖膫鞲衅鞯目捎眯宰兓?，因?yàn)樗鼈兺ǔＲ蕾囈粋€(gè)或多個(gè)硬件傳感器來(lái)獲取數(shù)據(jù)。

6. 觸摸屏使用哪種傳感器？

光學(xué)觸摸屏使用紅外****結(jié)合紅外圖像傳感器來(lái)連續(xù)掃描觸摸屏。當(dāng)物體與觸摸屏接觸時(shí)，它會(huì)阻擋傳感器接收到的一些紅外光。

7. 什么是簡(jiǎn)單的觸摸傳感器？

觸摸傳感器對(duì)觸摸、壓力和力都很敏感。觸摸傳感器的工作原理類似于簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)。當(dāng)觸摸傳感器的表面有接觸或接觸時(shí)。它就像一個(gè)閉合的開(kāi)關(guān)，允許電流流過(guò)它。

8. 如何在手機(jī)上找到傳感器代碼？

要讓球滾動(dòng)，只需打開(kāi)您的三星手機(jī)應(yīng)用程序。從那里，使用撥號(hào)盤輸入 *#0*#，電話將立即進(jìn)入其秘密診斷模式。請(qǐng)注意，該過(guò)程是自動(dòng)的，因此無(wú)需點(diǎn)擊綠色呼叫按鈕即可輸入命令。

9. 手機(jī)陀螺儀的準(zhǔn)確度如何？

他們使用了一種算法，該算法專為重復(fù)的、定義明確的和有界的蹬腿腿運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)。他們的結(jié)果表明，蹬車時(shí)陀螺儀角度跟蹤的實(shí)現(xiàn)精度在 2.2°–6.4° 的范圍內(nèi)。已經(jīng)發(fā)表了許多關(guān)于高爾夫揮桿運(yùn)動(dòng)跟蹤的作品。

10. 什么是手機(jī)中的深度傳感器？

DepthVision 相機(jī)是新型 Galaxy 手機(jī)（包括 Galaxy S20+ 和 S20 Ultra）上的飛行時(shí)間 (ToF) 相機(jī)，可以判斷深度和距離，將您的攝影提升到新的水平。... 使用 Quick Measure，相機(jī)就像一臺(tái) 3D 相機(jī)，當(dāng)您將一個(gè)物體放入框架中時(shí)，它可以判斷寬度、高度、面積、體積等。