手机里竟然有这么多传感器!终于都搞懂了

　　智能手机在智能的道路上越走越远，我们平日里用手机解决大部分的问题，上网、游戏、导航、支付等等，从中受益颇多。在手机中有很多传感器默默地在后台工作以支持我们前台操作更方便，你可能只是在看手机参数时看到一堆传感器介绍，但是你知道这些传感器都肩负着什么职责吗？今天我们就来探讨一下，手机中各个传感器都是干什么的。

　　随着技术的进步，手机已经不再是一个简单的通信工具，而是具有综合功能的便携式电子设备。手机的虚拟功能，比如交互、游戏、都是通过处理器强大的计算能力来实现的，但与现实结合的功能，则是通过传感器来实现。本文就为大家整理了手机中常见 的传感器，帮助大家了解其原理和用途。

　　一、光线传感器：

　　原理：光敏三极管，接受外界光线时，会产生强弱不等的电流，从而感知环境光亮度。

　　用途：通常用于调节屏幕自动背光的亮度，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。也可用于拍照时自动白平衡。还可以配合下面的距离传感器检测手机是否在口袋里防止误触。

　　二、距离传感器：

　　原理：红外LED灯发射红外线，被近距离物体反射后，红外探测器通过接收到红外线的强度，测定距离，一般有效距离在10cm内。距离传感器同时拥有发射和接受装置，一般体积较大。

　　用途：检测手机是否贴在耳朵上正在打电话，以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。也可用于皮套、口袋模式下自动实现解锁与锁屏动作。

　　题外话：光线传感器与距离传感器的位置

　　光线传感器和距离传感器一般都是放在一起的，位于手机正面听筒周围，这样就存在一个问题，手机的额头上开了太多洞或黑色长条不太好看，所以苹果一直在想方设法减少开孔、或者隐藏开孔。黑色面板的手机可以轻易隐藏这两个传感器，但白色面板就有点难度了：

　　苹果从iPhone5开始，将光线传感器做成了白色，很好的隐藏了起来，但很多国产手机厂商暂时无法做到，他们只能选用更小尺寸的传感器，将光线+距离传感 器放在一起做成更小的长条形，或者和摄像头一样大的大圆形，这样相对好看一些。锤子的传感器也是长条形，但直接放在了听筒里面，也算是隐藏了起来。

　　三、重力传感器：

　　原理：利用压电效应实现，传感器内部一块重物和压电片整合在一起，通过正交两个方向产生的电压大小，来计算出水平方向。

　　用途：手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向、重力感应类游戏(如滚钢珠)。

　　四、加速度传感器

　　原理：与重力传感器相同，也是压电效应，通过三个维度确定加速度方向，但功耗更小，但精度低。

　　用途：计步、手机摆放位置朝向角度。

　　五、磁场传感器：

　　原理：各向异性磁致电阻材料，感受到微弱的磁场变化时会导致自身电阻产生变化，所以手机要旋转或晃动几下才能准确指示方向。

　　用途：指南针、地图导航方向、金属探测器APP。

　　六、陀螺仪：

　　原理：角动量守恒，一个正在高速旋转的物体(陀螺)，它的旋转轴没有受到外力影响时，旋转轴的指向是不会有任何改变的。陀螺仪就是以这个原理作为依据，用它来保持一定的方向。三轴陀螺仪可以替代三个单轴陀螺仪，可同时测定6个方向的位置、移动轨迹及加速度。

　　用途：体感、摇一摇(晃动手机实现一些功能)、平移/转动/移动手机可在游戏中控制视角、VR虚拟现实、在GPS没有信号时(如隧道中)根据物体运动状态实现惯性导航。

　　七、GPS

　　原 理：地球特定轨道上运行着24颗GPS卫星，每一颗卫星都在时刻不停地向全世界广播自己的当前的位置坐标及时间戳信息。手机GPS模块通过天线接收到这些 信息。GPS模块中的芯片根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，根据卫星发射坐标的时间戳与接收时的时间差计算出卫星与手机的距离，采用空间距 离后方交会的方法，确定待测点的位置坐标。

　　用途：地图、导航、测速、测距。

　　八、指纹传感器：

　　目前的主流是电容式指纹识别，但从今年开始识别速度更快识别率更高的超声波指纹识别会逐渐普及。

　　电容指纹传感器原理：手指构成电容的一极，另一极是硅晶片阵列，通过人体带有的微电场与电容传感器间形成微电流，指纹的波峰波谷与感应器之间的距离形成电容高低差，从而描绘出指纹图像。

　　超声波指纹传感器原理：超声波多用于测量距离，比如海底地形测绘用的声纳系统。超声波指纹识别的原理也相同，就是直接扫描并测绘指纹纹理，甚至连毛孔都能测 绘出来。因此超声波获得的指纹是3D立体的，而电容指纹是2D平面的。超声波不仅识别速度更快、而且不受汗水油污的干扰、指纹细节更丰富难以破解。

　　用途：加密、解锁、支付……

　　九、霍尔感应器

　　原理：霍尔磁电效应，当电流通过一个位于磁场中的导体的时候，磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力，从而在导体的两端产生电势差。

　　用途：翻盖自动解锁、合盖自动锁屏

　　十、气压传感器

　　原理：分为变容式或变阻式气压传感器，将薄膜与变阻器或电容连接起来，气压变化导致电阻或电容的数值发生变化，从而获得气压数据。

　　用途：GPS计算海拔会有十米左右的误差，气压传感器主要用于修正海拔误差(将至1米左右)，当然也能用来辅助GPS定位立交桥或楼层位置。

　　十一、心率传感器：

　　原理：用高亮度LED光源照射手指，当心脏将新鲜的血液压入毛细血管时，亮度(红色的深度)呈现如波浪般的周期性变化，通过摄像头快速捕捉这一有规律变化的间隔，再通过手机内应用换算，从而判断出心脏的收缩频率。

　　用途：运动、健康。

　　十二、血氧传感器：

　　原理：血液中血红蛋白和氧合血红蛋白对红外光和红光的吸收比率不同，用红外光和红光两个LED同时照射手指，测量反射光的吸收光谱，就可以测量血氧含量。

　　用途：运动、健康。

　　十三、紫外线传感器：

　　原理：利用某些半导体、金属或金属化合物的光电发射效应，在紫外线照射下会释放出大量电子，检测这种放电效应可计算出紫外线强度。

　　用途：运动、健康。

　　总结：

　　前七个传感器，几乎是每个智能手机的标配；

　　第八个传感器——指纹识别，现在有全面普及的趋势，六七百元的手机也开始标配了，主要归功于移动支付时代的到来，安全与便捷性要求提高所致；

　　第九个传感器，官方卖皮套的手机或平板一般都支持；

　　最后四个比较少见，主要针对户外、运动、健康一类的特殊用户群体，多见于三星高端手机，其实在智能手表手环一类的产品上更常见。

　　手机早已不是通信工具，简直是一个全能的个人助理工具，人们巴不得手机可以集成任何功能，常用的实用的要集成，不常用的偶尔有用的也要集成，可以想象未来的手机会集成越来越多的传感器。(来源：快科技）

　　距离传感器

　　距离传感器通常安放在手机听筒旁边，用来检测手机正面与其他物体的距离。如果距离达到一个阈值，就会自动关闭屏幕，一则省电，二则防止手机触摸屏被误操作。

　　通常距离传感器在手机上会应用于两个方面，一是打电话时，手机接近头部就会自动灭屏，以防止耳朵或脸对触摸屏进行了误操作，而且通话中关闭屏幕也可以省电，手机从耳边拿开又会自动亮屏；二是防止手机在口袋或包包里屏幕亮起出现误操作现象，距离传感器感应到近距离有物体，就会通知手机自动关闭屏幕。

　　距离传感器通常是在听筒旁边，如果你的手机贴膜了，那么就可以看到除了听筒和前置摄像头，贴膜上的另一个开口就是给距离传感器的。单独用手指盖住距离传感器，手机也会立刻黑屏的！

　　光线传感器

　　智能手机通常都有这样一项设置--自动亮度调节，打开后手机会根据周围光线的强弱自动调节手机屏幕亮度。在阳光明媚的室外，屏幕亮度会自动变大帮人在强光下看清屏幕；在昏暗的晚上，屏幕亮度就会自动变小，减少光线对眼睛的刺激，也可以顺便省个电。光线传感器就是用来感受周围光线强弱以实现手机屏幕亮度的自动调节的。

　　光线传感器和距离传感器很多时候会集成在一个位置，可以减少前面板的开洞，设计上更好看。众所周知的锤子手机，从T1开始就将光线传感器、距离传感器和手机听筒集成在了一个长条形的开孔里，前面板更加整齐划一。然而在满足了老罗的强迫症审美的同时，却有很多用户反应自动亮度调节功能不好用，不知道是不是传感器集合进听筒后，下陷了一点造成的。不过老罗也很贴心地放了调节音量的物理按键，大家手动调节着调节着也就习惯了哈！

　　电子罗盘

　　说到罗盘，我们就会想到指南针，而电子罗盘，就是在手机中起指南针作用的。电子罗盘是利用地磁原理工作的，手机中的指南针不需要GPS也不需要网络就可以指方向，它就是依靠电子罗盘来辨别方向的。而电子罗盘更实际的用处，是在地图导航上面。当你打开地图软件，通过GPS定位后会发现有一个小箭头，箭头会在你移动的过程中指向移动的方向，这个可以直接感应方向的小箭头就是电子罗盘控制的。有些手机没有电子罗盘，定位后只会出现一个圆点，而没有箭头指方向。没有电子罗盘的手机肯定也不能用指南针软件了！

　　重力传感器

　　重力传感器是用来检测手机摇动、晃动、翻转等动作的，比如当手机竖拿转为横拿，被重力感应器检测到，然后指示屏幕从竖屏显示变为横屏显示。说到这想起了安卓出现之初的一个小笑话：一男生拿自己的大诺基亚给一女生发了个信息“n 55!w! 将手机倒过来看就是我想对你说的话！”然而女生拿着新买的安卓倒过来时，屏幕也跟着180度大旋转，看到的依然是“n 55!w!”，表白失败！

　　重力传感器常被应用于游戏上，有些赛车类游戏需要左右摆动手机来转弯；有些过关类游戏需要晃动手机来使房顶上的钥匙掉到地上，等等，这些都是依靠手机的重力传感器来完成了。当然如今最为广大人民熟知的一个依靠重力传感器来实现的动作就是微信摇一摇！

　　VR技术日臻成熟，而对搭配VR设备使用的手机最不可或缺的功能就是重力感应，在带上VR眼镜后，四面八方都有布景，要转动身体来感受这个立体的世界，如果手机不支持重力感应的话，那么不管你怎么转画面恐怕也不会有变化的。

　　陀螺仪

　　陀螺仪是用来测量物体旋转角度的，它可以辅助重力感应达到更好的游戏体验；搭配电子罗盘和GPS使用可以得到更精准的导航体验，GPS负责定位，电子罗盘负责辨别方向，而陀螺仪则可以检测到细小的转向，最后就可以画出一条比较精准的导航路线。理论上说，当使用GPS定位后，即使之后GPS信号减弱或消失，电子罗盘和陀螺仪也可以继续通过手机的移动来画出行驶路线。

　　总之电子罗盘和陀螺仪的应用都是为了提高导航精度，其次最重要的作用就是为游戏和应用增加了控制方式。

　　霍尔传感器

　　霍尔传感器就不是一个可以顾名思义的词了。不过按照规律来想的话，这项技术的发现人肯定是叫霍尔，所以就以他的名字命名了。

　　霍尔传感器是手机屏幕上的元件，早先的翻盖手机翻盖亮屏，合盖灭屏就是霍尔传感器在工作。而到了现在的智能手机时代，霍尔传感器依然有用武之地，那就是用来支持磁性翻盖保护套的各种动作设置。磁性翻盖手机套在合上盖子和打开盖子时，会有信号接近和远离霍尔传感器，感应器再传递出去控制手机亮屏和灭屏。

　　触摸感应器

　　安卓之前就有触屏手机出现，那时触摸屏是需要当当当在屏幕上敲击的电阻屏，灵敏度低，反馈也差。如今大部分智能手机使用的都是电容屏，反馈快、灵敏度高。人的皮肤属于导体，在触摸屏幕一个点时，会吸走一个小电流，这个小电流是从屏幕的四个角中流出的，于是通过计算四个角流出的小电流就能确定触摸的位置了。所以使用指甲等其他物体并不能操控屏幕，而那些所谓的触摸手套、触控笔，就是选择接触屏幕时可以产生电容的材质做成的。

　　最后：手机中的各种传感器，都是默默在后台支持你用手机更爽的大功臣，了解一下它们，以后再看手机介绍时，就可以知道那一堆的传感器名称都是为了实现什么功能啦！那么各位同学觉得这些传感器中，哪一个是你最需要的？