《傳感器在手機(jī)上的應(yīng)用》

1、傳感器在手機(jī)中的應(yīng)用導(dǎo)讀導(dǎo)讀 隨著技術(shù)的進(jìn)步，手機(jī)已經(jīng)不再是一個簡單的通信工具，而是具有綜合功能的便攜式的電子設(shè)備。你可以用手機(jī)聽音樂，看電影，拍照等。手機(jī)變得無所不能。在這種情況下，各種傳感器在手機(jī)中的應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生。 幾種典型的傳感器及其在手機(jī)中的應(yīng)用，如重力傳感器、光線傳感器、觸摸傳感器（觸摸屏的典型應(yīng)用）、磁阻傳感器（電子指南針）、加速傳感器（iphone4的三軸陀螺儀）等。這些傳感器的應(yīng)用為智能手機(jī)增加感知能力，使手機(jī)能夠知道自己做什么，甚至做什么的動作。1重力傳感器重力傳感器 重力傳感器，新型屬傳感器技術(shù)，它采用彈性敏感元件制成懸臂式位移器，與采用彈性敏感元件制成的儲能彈簧來驅(qū)動電觸

2、點(diǎn)，完成從重力變化到電信號的轉(zhuǎn)換。目前絕大多數(shù)中高端智能手機(jī)和平板電腦內(nèi)置了重力傳感器，如蘋果的系列產(chǎn)品iiphone和ipad，Android系列的手機(jī)等。重力傳感器在手機(jī)橫豎的時候屏幕會自動轉(zhuǎn)，在玩游戲可以代替上下左右，比如說玩賽車游戲，可以不通過按鍵，將手機(jī)平放，左右搖擺就可以代替模擬機(jī)游戲的方向左右移動了。通過重力感應(yīng)操控的游戲重力傳感器的原理重力傳感器是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理來工作的。所謂的壓電效應(yīng)就是 “對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發(fā)生形變以外，還將改變晶體的極化狀態(tài)，在晶體內(nèi)部建立電場，這種由于機(jī)械力作用使介質(zhì)發(fā)生極化的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)”。重力傳感器就是利

3、用了其內(nèi)部的由于加速度造成的晶體變形這個特性。由于這個變形會產(chǎn)生電壓，只要計算出產(chǎn)生電壓和所施加的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)化成電壓輸出。當(dāng)然，還有很多其它方法來制作加速度傳感器，比如電容效應(yīng)，熱氣泡效應(yīng)，光效應(yīng)，但是其最基本的原理都是由于加速度產(chǎn)生某個介質(zhì)產(chǎn)生變形，通過測量其變形量并用相關(guān)電路轉(zhuǎn)化成電壓輸出。2霍爾傳感器霍爾傳感器 在手機(jī)中主要應(yīng)用在翻蓋或滑蓋的控制電路中，通過翻蓋或滑蓋的動作來控制掛掉電話或接聽電話、鎖定鍵盤及解除鍵盤鎖等。 1霍爾傳感器的外形特征：霍爾傳感器的外形特征：霍爾傳感器的作用與干簧管傳感器一樣，工作原理非常相似的，都是在磁場作用下直接產(chǎn)生通與斷的動作。霍

4、爾傳感器是一種電子元件，其外型封裝很似三極管，但看起來比三極管更胖一些。手機(jī)中霍爾傳感器的外形如圖所示。在手機(jī)中，霍爾傳感器的封裝有3個引腳的，也有4個引腳的。利用霍爾效應(yīng)做成的半導(dǎo)體元件就是霍爾元件（霍爾傳感器）?；魻杺鞲衅骺捎枚喾N半導(dǎo)體材料制作，如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多層半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)量子阱材料等等?；魻杺鞲衅骶哂性S多優(yōu)點(diǎn)，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達(dá)1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕?；魻杺鞲衅鞣譃榫€性型霍爾傳感器件和開關(guān)型霍爾傳感器兩種。手機(jī)中使用的霍爾傳感器是微功耗開關(guān)型霍爾傳感器

5、。NOKIA N73滑蓋手機(jī)的霍爾傳感器電路3光線傳感器 光線感應(yīng)器也叫做亮度感應(yīng)器，很多平板電腦和手機(jī)都配備了該感應(yīng)器。一般位于手持設(shè)備屏幕上方，它能根據(jù)手持設(shè)備目前所處的光線亮度，自動調(diào)節(jié)手持設(shè)備屏幕亮度，來給使用者帶來最佳視的覺效果。例如在黑暗的環(huán)境下，手持設(shè)備屏幕背光燈就會自動變暗，否則很刺眼。光敏三極管的工作原理光敏三極管的工作原理在手機(jī)中使用的光線傳感器件一般是光敏三極管，也叫光電三極管，光敏三極管有電流放大作用，光敏三極管與普通半導(dǎo)體三極管一樣，是采用半導(dǎo)體制作工藝制成的具有NPN 或PNP 結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體管。它在結(jié)構(gòu)上與半導(dǎo)體三極管相似，它的引出電極通常只有兩個，也有三個的。光敏

6、三極管的結(jié)構(gòu)如圖所示。為適應(yīng)光電轉(zhuǎn)換的要求，它的基區(qū)面積做得較大，發(fā)射區(qū)面積做得較小，入射光主要被基區(qū)吸收。和光敏二極管一樣，管子的芯片被裝在帶有玻璃透鏡金屬管殼內(nèi)，當(dāng)光照射時，光線通過透鏡集中照射在芯片上。4觸摸傳感器 利用電容式傳感器，手機(jī)按鍵，即鍵墊，無需移動式元件就可以實(shí)現(xiàn)，這樣會形成平順光滑的接觸表面。 電容式觸摸屏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，觸點(diǎn)的電容就會發(fā)生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化，通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。 手機(jī)使用的電容式觸摸屏，屏幕面板和觸摸屏合二為一，透光率高，使用壽命長，適合手機(jī)的超薄化設(shè)計，加上可以

7、多點(diǎn)觸摸功能，深受用戶喜愛。 電容式觸摸屏工作原理電容式觸摸屏工作原理電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃，雙玻璃設(shè)計能徹底保護(hù)導(dǎo)體層及感應(yīng)器。電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導(dǎo)電體內(nèi)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(dǎo)體層間會形成一個耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點(diǎn)，而電流強(qiáng)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(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。5加速傳感器 三軸陀螺儀三軸陀螺儀陀螺儀(Gyroscope)，是一種用來傳感與維持方向的裝置，基于角動量守恒的理論設(shè)計出來的。陀螺儀主要是由一個位于軸心且可旋轉(zhuǎn)的輪子構(gòu)成。 陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn)，由于輪子的角動量，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。陀螺儀有單軸陀螺儀和三軸陀螺儀，單軸的只能測量一個方向的量，也就是一個系統(tǒng)需要三個陀螺儀。而三軸陀螺儀可同時測定6個方向的位置，移動軌跡，加速。所以一個三軸陀螺儀就能替代三個單軸陀螺儀。三軸陀螺儀多用于航海、航天等導(dǎo)航、定位系統(tǒng)，能夠精確地確定運(yùn)動物體的方位。如今也多用于智能手機(jī)當(dāng)中。目前手機(jī)中采用的三軸陀螺儀用途主要體現(xiàn)在游戲