手機(jī)中的傳感器

智能手機(jī)之所以如此智能，除了其功能豐富的系統(tǒng)和性能強(qiáng)勁的硬件外，很多方面還要?dú)w功于手機(jī)中多種多樣的傳感器，譬如觸摸屏、攝像頭、GPS、電子羅盤、重力感應(yīng)器、加速傳感器、光線傳感器、距離傳感器、陀螺儀等。

圖像傳感器

智能手機(jī)的圖像傳感器即手機(jī)攝像頭中的感光元件，通過攝像頭的鏡頭可以直接捕捉光線，光線到達(dá)感光元件后轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，送到數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）中加工處理，再通過處理器最后處理之后變?yōu)槿搜劭梢姷膱D像，也就是我們所拍攝的照片。

觸摸傳感器

如今主流智能手機(jī)的觸摸傳感器均采用電容式觸摸屏，其原理是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)，當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，觸點(diǎn)的電容就會(huì)發(fā)生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化，通過測(cè)量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息，從而對(duì)手機(jī)屏幕中的內(nèi)容進(jìn)行操控。

聲音傳感器

聲音傳感器是手機(jī)中內(nèi)置的一個(gè)對(duì)聲音敏感的電容式駐極體話筒。聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振動(dòng)，導(dǎo)致電容變化而產(chǎn)生與之相應(yīng)變化的微小電壓。這一電壓隨后被轉(zhuǎn)化成0～5V的電壓，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換被數(shù)據(jù)采集器接受，生成數(shù)字音頻信號(hào)。

如今許多手機(jī)都采用了多麥克風(fēng)的降噪技術(shù)，這種技術(shù)的主要目標(biāo)是從受噪聲污染的帶噪語音信號(hào)中提取盡可能純凈的原始語音。與單麥克風(fēng)系統(tǒng)只能獲取信號(hào)的時(shí)頻域特性相比，多麥克風(fēng)語音增強(qiáng)系統(tǒng)可以考察信號(hào)的空間域信息，消除背景噪音，使語音更清晰，同時(shí)不會(huì)像數(shù)字降噪技術(shù)那樣使語音變得失真。

指紋傳感器

指紋傳感器可從不同角度掃描用戶皮膚表層，生成一個(gè)非常詳細(xì)的三維指紋圖數(shù)據(jù)，經(jīng)過加密并儲(chǔ)存在手機(jī)的安全內(nèi)存中，通過采集的指紋數(shù)據(jù)與手機(jī)中已儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，即可判斷當(dāng)前用戶是否經(jīng)過授權(quán)，可以充當(dāng)解鎖設(shè)備密碼的角色。

磁力計(jì)（電子羅盤）

電子羅盤利用磁阻傳感器測(cè)量平面地磁場(chǎng)，以檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度以及方向。它和我們常見的指南針類似，主要作用是電子指南針、幫助GPS定位等。

光線傳感器

光線傳感器可根據(jù)環(huán)境光線明暗來判斷用戶的使用條件，從而對(duì)手機(jī)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能和方便用戶使用的目的。如在黑暗環(huán)境下自動(dòng)降低背光亮度，以免用戶感到刺眼；在強(qiáng)光下又可以自動(dòng)增加屏幕亮度，使顯示效果更清楚。甚至還有手機(jī)設(shè)計(jì)成利用光線亮度控制鈴聲音量的功能，即通過外界光線的強(qiáng)弱來控制鈴聲的大小，如手機(jī)裝在衣服口袋或是皮包里時(shí)就大聲振鈴，而取出后受環(huán)境光線影響，振鈴也隨著減小。這個(gè)功能一方面可以避免鈴聲過小誤接電話，另一方面又可以適應(yīng)環(huán)境的需要，避免影響他人，同時(shí)還能節(jié)省電量。

加速傳感器（重力感應(yīng)）

加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速度的電子設(shè)備，可以監(jiān)測(cè)手機(jī)受到的加速度的大小和方向。其原理是運(yùn)用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，一片“重力塊”和壓電晶體做成一個(gè)重力感應(yīng)模塊，當(dāng)手機(jī)方向改變時(shí)，重力塊作用于不同方向的壓電晶體上的力也隨之改變，輸出不同的電壓信號(hào)，從而判斷手機(jī)的方向。重力感應(yīng)常用于自動(dòng)旋轉(zhuǎn)屏幕及一些游戲當(dāng)中，但是本身局限性比較大，因?yàn)槠湓硎歉鶕?jù)重力判斷方向，通過感應(yīng)重力正交兩個(gè)方向的分力大小來判斷水平方向。

距離感應(yīng)器

距離感應(yīng)器通過發(fā)出紅外光，當(dāng)物體靠近時(shí)，返回的紅外光會(huì)被元件監(jiān)測(cè)到，從而可以判斷物體靠近的距離。距離感應(yīng)一般用在接通電話以后的自動(dòng)關(guān)閉屏幕，現(xiàn)在大部分觸屏手機(jī)都具有這一功能，網(wǎng)上盛傳的“大臉不要用觸屏手機(jī)”顯然是不靠譜的。另外部分手機(jī)膜也會(huì)遮擋距離感應(yīng)器影響其工作，因此要特別注意。

三軸陀螺儀

三軸陀螺儀是一種基于角動(dòng)量守恒原理，用于測(cè)量角度以及維持方向的設(shè)備。陀螺儀中間的轉(zhuǎn)子相當(dāng)于“陀螺”，因?yàn)閼T性作用并不會(huì)受到影響，而其周邊的三個(gè)“鋼圈”則會(huì)因?yàn)樵O(shè)備改變姿態(tài)而跟著改變，由此來檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)。而這三個(gè)“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(gè)軸圍成的立體空間聯(lián)合檢測(cè)手機(jī)的各種動(dòng)作，其最主要的作用在于可以測(cè)量角速度。

氣壓傳感器

氣壓傳感器是通過一個(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)大氣壓變化的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致電阻阻值產(chǎn)生變化。氣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。

溫度傳感器

溫度傳感器的作用是感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用的數(shù)字輸出信號(hào)。在智能手機(jī)中，其作用一般是通過偵測(cè)的溫度來對(duì)智能手機(jī)的安全和可靠性提供保障，譬如在偵測(cè)到溫度過高時(shí)，手機(jī)會(huì)降低芯片運(yùn)行的速度，這樣可以在一定程度上避免智能手機(jī)遭受損害。