篇一：加速度传感器在手机中的应用
磁传感器、加速度传感器和陀螺仪通常称为惯性传感器，常用于各种设备或终端中实现姿态检测，运动检测等。加速度传感器利用重力加速度，可以用于检测设备的倾斜角度，但是它会受到运动加速度的影响，使倾角测量不够准确，所以通常需利用陀螺仪和磁传感器补偿。
同时磁传感器测量方位角时，也是利用地磁场，当系统中电流变化或周围有导磁材料时，以及当设备倾斜时，测量出的方位角也不准确，这时需要用加速 度传感器（倾角传感器）和陀螺仪进行补偿。而陀螺仪，只有运动时才输出角速率，静态时输出为0，它也很难单独地确定设备的姿态。所以在实际应用中，通常应 用三轴磁传感器、三轴加速度传感器和三轴陀螺仪一起确定设备的姿态，以及实现运动检测。
PNI公司的新款数据融合处理芯片SENtral，是惯性导航传感器数据融合的数据处理中心，是首款超低功耗、同时处理9轴惯性传感器的集成电 路。该芯片同时处理九轴惯性传感器数据--3轴加速度传感器，3轴磁传感器，3轴陀螺仪，依托PNI研究与设计传感器数据融合技术的专家20多年的经验与 PNI专利的卡尔曼滤波算法等技术，芯片快速输出准确可靠的方向（航向）、俯仰角、横滚角和角速度等实时运动数据。
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篇二：手机中的传感器
手机中的传感器
一． 前言
我的手机型号是Sony的LT26i，作为一款经典的智能手机，其具备了智能手机所应该有的大部分传感器。因此，本文仅仅就我的手机所拥有的传感器做出说明，对于非智能机的传感器比如干簧管传感器以及iPhone 5s系列的指纹传感器等本文不再涉及。
下面是我的手机的部分参数：
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? 网络类型：单卡双模 主屏尺寸：4.3英寸 1280x720像素 CPU型号：高通 骁龙Snapdragon MSM8260 CPU频率：1536MHz 双核 电池容量：1750mAh 不可拆卸式电池 后置摄像头像素：1200万像素 操作系统：Android OS 2.3 RAM容量：1GB ROM容量：32GB SIM卡类型：Micro SIM卡 存储卡：不支持容量扩展
目录
气压传感器 ............................................................................................................................... 3
距离传感器 ............................................................................................................................... 3
重力感应器 ............................................................................................................................... 4
一．原理 ............................................................................................................................... 4
二．应用 ............................................................................................................................... 4
加速度传感器 ........................................................................................................................... 4
一．工作原理 ....................................................................................................................... 4
二．应用 ............................................................................................................................... 4
光线传感器 ............................................................................................................................... 5
一. 光敏三极管的外形及符号 ............................................................................................ 5
二. 光敏三极管的工作原理 ................................................................................................ 5
三. 光敏三极管在手机中的应用 ........................................................................................ 6
四. 手机光线传感器电路详解 ............................................................................................ 7
触摸传感器 ............................................................................................................................... 8
1. 电容式触摸屏工作原理 .................................................................................................. 8
2. 电容式触摸屏的特性 ...................................................................................................... 8
摄像头 ....................................................................................................................................... 9
一. 手机摄像头的工作原理 ................................................................................................ 9
二. 手机摄像头的结构 ...................................................................................................... 10
三. 图像传感器 .................................................................................................................. 12
四.手机摄像头电路 ........................................................................................................... 13
电子指南针 ............................................................................................................................. 13
一. 电子指南针工作原理 .................................................................................................. 13
二. 电子指南针电路 .......................................................................................................... 15
三轴陀螺仪 ............................................................................................................................. 16
一. 三轴陀螺仪工作原理 ................................................................................................. 16
二. 三轴陀螺仪的应用 ..................................................................................................... 16
气压传感器
一．工作原理
气压传感器的工作是通过一个对压强很敏感的薄膜元件工作，薄膜连接了一个柔性电阻，当大气压变化时候，就会导致电阻阻值产生变化。
二．应用
压传感器的作用主要用于检测大气压、当前高度以及辅助GPS定位。
距离传感器
一． 工作原理
通过发射特别短的红外光光脉冲，当物体靠近时，返回的红外光会被元件检测到，并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测时间来计算物体之间的距离。
二． 应用
当我们打电话时，手机屏幕会自动熄灭，当你的脸离开时，屏幕灯会自动开启，并且自动解锁。这个对于待机时间短的智能手机来说是相当实用的。
重力感应器
一．原理
手机重力感应技术：利用压电效应实现，简单来说是测量内部一片重物(重物和压电片做成一体)重力正交两个方向的分力大小，来判定水平方向。通过对力敏感的传感器，感受手机在变换姿势时，重心的变化，使手机光标变化位置从而实现选择的功能。
二．应用
手机重力感应指的是手机内置重力摇杆芯片，支持摇晃切换所需的界面和功能，甩歌甩屏，翻转静音，甩动切换视频等，是一种非常具有使用乐趣的功能。
重力感应器说的简单点就是，你本来把手机拿在手里是竖着的，你将它转90度，横过来，它的页面就跟随你的重心自动反应过来，也就是说页面也转了90度，极具人性化。现在基本上智能手机都有内置重力感应器，甚至有些非智能手机也有内置。其常见的应用有玩平衡球了，还有横屏浏览网页、看小说之类的了。
加速度传感器 一． 工作原理
手机加速度传感器的工作原理是由敏感元件将测点的加速度信号转换为相应的电信号，进入前置放大电路，经过信号调理电路改善信号的信噪比，再进行模数转换得到数字信号，最后送入计算机，计算机再进行数据存储和显示。
压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力，压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号。压电式加速度传感器具有动态范围大、频率范围宽、坚固耐用、受外界干扰小以及压电材料受力自产生电荷信号不需要任何外界电源等特点，是被最为广泛使用的振动测量传感器，与压阻和电容式相比，其最大的缺点是压电式加速度传感器不能测量零频率的信号。
二． 应用
当手机从手中掉落时，加速度感应器可以感受到失重，就自动关闭电源、存储器等，以减少摔坏的可能。也有相关的加速感应游戏。
加速度传感器还可以用于记步器，检测并记录走路或跑步的步数，从而计算路程。当结合个人特征，如身高，体重等信息，可以通过软件测算热量消耗，看到锻炼效果。这样，手机又具备了健身功能。
加速度传感器还可以使手机具有应急报警功能。如果用户经受重大撞击，或者跌到，加速度传感器会立刻将相关信息传送给中央处理器如果事故后一段时间内(如分钟)用户没有动作，则判定用户受到伤害，立刻通过手机自动报警.如果手机中有GPS，还可以自动启动GPS，并将位置信息传送给救援部门，达到急救的目的。这一点对越来越多的老人大有裨益。
光线传感器
在手机中使用的光线传感器件一般是光敏三极管，也叫光电三极管，光敏三极管有电流放大作用，所以比光敏电阻和光敏二极管应用更广泛。
一、光敏三极管的外形及符号
光敏三极管有2个PN结，其基本原理与光敏二极管相同，但是它把光信号变成电信号的同时，还放大了信号电流，因此具有更高的灵敏度，一般光敏三极管的基极已在管内连接，只有C和E两根引线引出（也有将基极引出的）。
在使用光敏三极管时，不能从外形来区分是光敏二极管还是光敏三极管，只能从型号来进行区分。
光敏三极管的外形及符号如图所示，一般只有两个引脚引出，样子非常像普通的发光二极管。
手机中的光敏三极管及符号
二、光敏三极管的工作原理
光敏三极管与普通半导体三极管一样，是采用半导体制作工艺制成的具有NPN 或PNP 结构的半导体管。它在结构上与半导体三极管相似，它的引出电极通常只有两个，也有三个的。
光敏三极管的结构如图所示。为适应光电转换的要求，它的基区面积做得较大，发射区面积做得较小，入射光主要被基区吸收。和光敏二极管一样，管子的芯片被装在带有玻璃透镜金属管壳内，当光照射时，光线通过透镜集中照射在芯片上。
篇三：智能手机上的常用传感器
Android操作系统11种传感器介绍
在Android2.3 gingerbread系统中，google提供了11种传感器供应用层使用。#define SENSOR_TYPE_ACCELEROMETER 1 //加速度
#define SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD2 //磁力
#define SENSOR_TYPE_ORIENTATION3 //方向
#define SENSOR_TYPE_GYROSCOPE 4 //陀螺仪
#define SENSOR_TYPE_LIGHT5 //光线感应
#define SENSOR_TYPE_PRESSURE6 //压力
#define SENSOR_TYPE_TEMPERATURE7 //温度
#define SENSOR_TYPE_PROXIMITY 8 //接近
#define SENSOR_TYPE_GRAVITY 9 //重力
#define SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION 10//线性加速度
#define SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR 11//旋转矢量
我们依次看看这十一种传感器
1 加速度传感器
加速度传感器又叫G-sensor，返回x、y、z三轴的加速度数值。
该数值包含地心引力的影响，单位是m/s^2。
将手机平放在桌面上，x轴默认为0，y轴默认0，z轴默认9.81。
将手机朝下放在桌面上，z轴为-9.81。
将手机向左倾斜，x轴为正值。
将手机向右倾斜，x轴为负值。
将手机向上倾斜，y轴为负值。
将手机向下倾斜，y轴为正值。
加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品，市场上的加速度传感器种类很多。
手机中常用的加速度传感器有BOSCH（博世）的BMA系列，AMK的897X系列，ST的LIS3X系列等。
这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围，采用I2C或SPI接口和MCU相连，数据精度小于16bit。
2 磁力传感器
磁力传感器简称为M-sensor，返回x、y、z三轴的环境磁场数据。
该数值的单位是微特斯拉（micro-Tesla），用uT表示。
单位也可以是高斯（Gauss），1Tesla=10000Gauss。
硬件上一般没有独立的磁力传感器，磁力数据由电子罗盘传感器提供
（E-compass）。
电子罗盘传感器同时提供下文的方向传感器数据。
3 方向传感器
方向传感器简称为O-sensor，返回三轴的角度数据，方向数据的单位是角度。 为了得到精确的角度数据，E-compass需要获取G-sensor的数据，
经过计算生产O-sensor数据，否则只能获取水平方向的角度。
方向传感器提供三个数据，分别为azimuth、pitch和roll。
azimuth：方位，返回水平时磁北极和Y轴的夹角，范围为0°至360°。
0°=北，90°=东，180°=南，270°=西。
pitch：x轴和水平面的夹角，范围为-180°至180°。
当z轴向y轴转动时，角度为正值。
roll：y轴和水平面的夹角，由于历史原因，范围为-90°至90°。
当x轴向z轴移动时，角度为正值。
电子罗盘在获取正确的数据前需要进行校准，通常可用8字校准法。
8字校准法要求用户使用需要校准的设备在空中做8字晃动，
原则上尽量多的让设备法线方向指向空间的所有8个象限。
手机中使用的电子罗盘芯片有AKM公司的897X系列，ST公司的LSM系列以及雅马哈公司等等。
由于需要读取G-sensor数据并计算出M-sensor和O-sensor数据，
因此厂商一般会提供一个后台daemon来完成工作，电子罗盘算法一般是公司私有产权。
4 陀螺仪传感器
陀螺仪传感器叫做Gyro-sensor，返回x、y、z三轴的角加速度数据。
角加速度的单位是radians/second。
根据Nexus S手机实测：
水平逆时针旋转，Z轴为正。
水平逆时针旋转，z轴为负。
向左旋转，y轴为负。
向右旋转，y轴为正。
向上旋转，x轴为负。
向下旋转，x轴为正。
ST的L3G系列的陀螺仪传感器比较流行，iphone4和google的nexus s中使用该种传感器。
5 光线感应传感器
光线感应传感器检测实时的光线强度，光强单位是lux，其物理意义是照射到单位面积上的光通量。
光线感应传感器主要用于Android系统的LCD自动亮度功能。
可以根据采样到的光强数值实时调整LCD的亮度。
6 压力传感器
压力传感器返回当前的压强，单位是百帕斯卡hectopascal（hPa）。
7 温度传感器
温度传感器返回当前的温度。
8 接近传感器
接近传感器检测物体与手机的距离，单位是厘米。
一些接近传感器只能返回远和近两个状态，
因此，接近传感器将最大距离返回远状态，小于最大距离返回近状态。
接近传感器可用于接听电话时自动关闭LCD屏幕以节省电量。
一些芯片集成了接近传感器和光线传感器两者功能。
下面三个传感器是Android2新提出的传感器类型，目前还不太清楚有哪些应用程序使用。
9 重力传感器
重力传感器简称GV-sensor，输出重力数据。
在地球上，重力数值为9.8，单位是m/s^2。
坐标系统与加速度传感器相同。
当设备复位时，重力传感器的输出与加速度传感器相同。
10 线性加速度传感器
线性加速度传感器简称LA-sensor。
线性加速度传感器是加速度传感器减去重力影响获取的数据。
单位是m/s^2，坐标系统与加速度传感器相同。
加速度传感器、重力传感器和线性加速度传感器的计算公式如下：
加速度 = 重力 + 线性加速度
11 旋转矢量传感器
旋转矢量传感器简称RV-sensor。
旋转矢量代表设备的方向，是一个将坐标轴和角度混合计算得到的数据。
RV-sensor输出三个数据：
x*sin(theta/2)
y*sin(theta/2)
z*sin(theta/2)
sin(theta/2)是RV的数量级。
RV的方向与轴旋转的方向相同。
RV的三个数值，与cos(theta/2)组成一个四元组。
RV的数据没有单位，使用的坐标系与加速度相同。
举例：
sensors_event_t.data[0] = x*sin(theta/2)
sensors_event_t.data[1] = y*sin(theta/2)
sensors_event_t.data[2] = z*sin(theta/2)
sensors_event_t.data[3] =cos(theta/2)
GV、LA和RV的数值没有物理传感器可以直接给出，
需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor经过算法计算后得出。
算法一般是传感器公司的私有产权。
传感器的概念
对于传感器，学理工科的都不陌生。国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。像我们的楼道的声控灯、数码相机等都有传感器，甚至手机本身就是个将声音转化为数字信号的在转化回来的传感器，其的范围太广泛了，。而小编在这里归纳的则一些将手机的所在状态或者所处的环境，转化成改变手机状态的器件（当然在这里小编就不提几乎每个手机的都有的如摄像头等传感器）。
传感器的作用与意义
现在的智能手机比起之前的智能手机时代不仅仅是手机性能硬件上的提高，除了CPU那类的配置之外，新一代的智能手机在体验感和用户者得互动性上也更
加的高。目前智能手机应用软件生态系统不断扩展，传感器这类与用户互动必备的东西功不可没。传感器让用户对应用软体更加着迷。而作为新一代智能手机的标杆——苹果，在这方面也是引领者的角色。（想想当初诺基亚还没大幕触控的时候，wm系统的手机还在用手指戳的时代，iphone一代那能放大缩小图片的电容屏让很多人都流了口水.对，小编没写错，电容屏也是一种传感器)
事实上，目前智能手机应用软件生态系统不断扩展。传感器除了能增加体现感和用户互动这些理念性的东西外。游戏上传感器的应用也成为新的发展方向。就是体感装置在游戏设备的崛起一样，传感器在手机和平板上的发展会越来越快。现在在游戏、健康照护、体能训练以及许多新应用都要用到传感器。
由于智慧手机中加入了各种传感器，使手机也变得越来越智慧化。加速度传感器回应使用者的互动方式，使得传统平淡无奇的输入作业，转变成类似游戏的新奇体验，进而提高使用者使用智慧手机的意愿。过去智慧手机比较的重点在于是否拥有加速度传感器，目前变成比较谁的手机具备了三轴陀螺仪，未来则有更多的新的传感器的加入。
下面列举下大家比较关注也是常见的几种传感器
重力感应器
手机重力感应技术：利用压电效应实现，简单来说是测量内部一片重物(重物和压电片做成一体)重力正交两个方向的分力大小，来判定水平方向。通过对力敏感的传感器，感受手机在变换姿势时，重心的变化，使手机光标变化位置从而实现选择的功能。
手机重力感应指的是手机内置重力摇杆芯片，支持摇晃切换所需的界面和功能，甩歌甩屏，翻转静音，甩动切换视频等，是一种非常具有使用乐趣的功能。重力感应器说的简单点就是，你本来把手机拿在手里是竖着的，你将它转90度，横过来，它的页面就跟随你的重心自动反应过来，也就是说页面也转了90度，极具人性化。现在基本上智能手机都有内置重力感应器，甚至有些非智能手机也有内置。其常见的应用有玩平衡球了，还有横屏浏览网页、看小说之类的了。
加速度传感器
加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。因此其的范围比重力感应器要大，但是一般在手机被提到的加速度感应器时，其实就是指重力感应器，因此两者可以看做是等价的。 方向感应器
手机方向传感器是指，安装在手机上用以检测手机本身处于何种方向状态的部件，而不是通常理解的指南针的功能。
手机方向检测功能可以检测手机处于正竖、倒竖、左横、右横，仰、俯状态。具有方向检测功能的手机具有使用更方便、更具人性化的特点。例如，手机旋转后，屏幕图像可以自动跟着旋转并切换长宽比例，文字或菜单也可以同时旋转，使你阅读方便;听mp3时。可能会有人说：这个跟那个重力感应器是一样的？ 这个两者是不一样的，方向感应器或者叫应用角速度传感器比较合适，一般手机的上的方向感应器是感应水平面上的方位角、旋转角和倾斜角的。这个如果你可能觉得有点理论的话，举个例子吧。有方向感应器的能很好的玩都市赛车游戏。而只有重力感应器也能玩，但是恩，很令人纠结。
三轴陀螺仪
三轴陀螺仪：即同时测定6个方向的位置，移动轨迹，加速。单轴的只能测量一个方向的量，也就是一个系统需要三个陀螺仪，而3轴的一个就能替代三个单轴的。3轴的体积小、重量轻、结构简单、可靠性好，是激光陀螺的发展趋势。对于激光陀螺则更多应用于军事方面，我们暂且不做讨论。不过我们可以看出iPhone 4应用的三轴陀螺仪是较为先进的。
如果说，重力感应器所能测的是直线的，方面感应器所测的是平面得，那么三轴陀螺仪所测的方向和位置则是立体的。特别是玩一些像彩虹六号，那种第一人称射击游戏，你会发现三轴陀螺仪的效果是很明显的。
距离传感器
距离传感器是利用测时间来实现测距离的原理，以检测物体的距离的一种传感器。工作原理：通过发射特别短的光脉冲，并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测时间来计算与物体之间的距离。这个传感器在手机上的作用是当我们打电话时，手机屏幕会自动熄灭，当你脸离开，屏幕灯会自动开启，并且自动解锁。这个对于待机手机较短的智能手机来说是相当实用的。现在很多智能手机都装备的这个传感器。
光线传感器（感应器）
光线传感器，也就是感光器，是能够根据周围光亮明暗程度来调节屏幕明暗的装置。就是在光线强的地方手机会自动关掉键盘灯，并且稍微加强屏幕亮度，达到节电并更好观看屏幕的效果，在光线暗的地方自动打开键盘灯。可以到工具设置中调节关掉。这个传感器也主要起到节省手机电力的作用，毕竟现在的智能手机的待机时间都很令人头痛，能节省就节省吧。
《手机加速传感器是什么》出自：百味书屋
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