現在手機種類(lèi)繁多，國內的如小米，華為，vivo，OPPO等都十分優(yōu)秀，國外的以蘋(píng)果手機最受歡迎，世界上有大量的“果粉”。其實(shí)，在每個(gè)智能手機里都有一個(gè)非常重要的零部件，那就是傳感器。每部手機上都有許多個(gè)傳感器，他們擁有不同的作用，小編今天就來(lái)帶大家了解下傳感器的檢測及其在手機里中的運用分析。

一、傳感器的定義

傳感器（transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規定的被測量件并按照一定的規律(數學(xué)函數法則)轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”

二、傳感器的特點(diǎn)

微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網(wǎng)絡(luò )化

三、傳感器的組成

傳感器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成，如圖所示：

四、傳感器的檢測標準

我國現行的檢測標準：

GB/T 14479-1993 傳感器圖用圖形符號

GB/T 15478-1995 壓力傳感器性能試驗方法

GB/T 15768-1995 電容式濕敏元件與濕度傳感器總規范

GB/T 15865-1995 攝像機(PAL/SECAM/NTSC)測量方法第1部分:非廣播單傳感器攝像機

GB/T 13823.17-1996 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法聲靈敏度測試

GB/T 18459-2001 傳感器主要靜態(tài)性能指標計算方法

GB/T 18806-2002 電阻應變式壓力傳感器總規范

GB/T 18858.2-2002 低壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備控制器-設備接口(CDI) 第2部分:執行器傳感器接口(AS-i)

GB/T 18901.1-2002 光纖傳感器第1部分:總規范

GB/T 19801-2005 檢驗檢測聲發(fā)射檢測聲發(fā)射傳感器的二級校準

GB/T 7665-2005 傳感器通用術(shù)語(yǔ)

GB/T 7666-2005 傳感器命名法及代號

GB/T 11349.1-2006 振動(dòng)與沖擊機械導納的試驗確定第1部分：基本定義與傳感器

GB/T 20521-2006 半導體器件第14-1部分: 半導體傳感器-總則和分類(lèi)

GB/T 14048.15-2006 低壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備第5-6部分：控制電路電器和開(kāi)關(guān)元件-接近傳感器和開(kāi)關(guān)放大器的DC接口（NAMUR）

GB/T 20522-2006 半導體器件第14-3部分: 半導體傳感器-壓力傳感器

GB/T 20485.11-2006 振動(dòng)與沖擊傳感器校準方法第11部分：激光干涉法振動(dòng)絕對校準

GB/T 20339-2006 農業(yè)拖拉機和機械固定在拖拉機上的傳感器聯(lián)接裝置技術(shù)規范

GB/T 20485.21-2007 振動(dòng)與沖擊傳感器校準方法第21部分：振動(dòng)比較法校準

GB/T 20485.13-2007 振動(dòng)與沖擊傳感器校準方法第13部分: 激光干涉法沖擊絕對校準

GB/T 13606-2007 土工試驗儀器巖土工程儀器振弦式傳感器通用技術(shù)條件

GB/T 21529-2008 塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測定電解傳感器法

GB/T 20485.1-2008 振動(dòng)與沖擊傳感器校準方法第1部分: 基本概念

GB/T 20485.12-2008 振動(dòng)與沖擊傳感器校準方法第12部分：互易法振動(dòng)絕對校準

GB/T 20485.22-2008 振動(dòng)與沖擊傳感器校準方法第22部分：沖擊比較法校準

GB/T 7551-2008 稱(chēng)重傳感器

GB 4793.2-2008 測量、控制和實(shí)驗室用電氣設備的安全要求第2部分：電工測量和試驗用手持和手操電流傳感器的特殊要求

GB/T 13823.20-2008 振動(dòng)與沖擊傳感器校準方法加速度計諧振測試通用方法

GB/T 13823.19-2008 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法地球重力法校準

GB/T 25110.1-2010 工業(yè)自動(dòng)化系統與集成工業(yè)應用中的分布式安裝第1部分：傳感器和執行器

GB/T 20485.15-2010 振動(dòng)與沖擊傳感器校準方法第15部分：激光干涉法角振動(dòng)絕對校準

GB/T 26807-2011 硅壓阻式動(dòng)態(tài)壓力傳感器

GB/T 20485.31-2011 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法第31部分：橫向振動(dòng)靈敏度測試

GB/T 13823.4-1992 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法磁靈敏度測試

GB/T 13823.5-1992 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法安裝力矩靈敏度測試

GB/T 13823.6-1992 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法基座應變靈敏度測試

GB/T 13823.8-1994 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法橫向振動(dòng)靈敏度測試

GB/T 13823.9-1994 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法橫向沖擊靈敏度測試

GB/T 13823.12-1995 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法安裝在鋼塊上的無(wú)阻尼加速度計共振頻率測試

GB/T 13823.14-1995 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法離心機法一次校準

GB/T 13823.15-1995 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法瞬變溫度靈敏度測試法

GB/T 13823.16-1995 振動(dòng)與沖擊傳感器的校準方法溫度響應比較測試法

GB/T 13866-1992 振動(dòng)與沖擊測量描述慣性式傳感器特性的規定

手機中常用傳感器

一、磁場(chǎng)傳感器：

原理：各向異性磁致電阻材料，感受到微弱的磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì )導致自身電阻產(chǎn)生變化，所以手機要旋轉或晃動(dòng)幾下才能準確指示方向。

用途：指南針、地圖導航方向、金屬探測器APP。

二、距離傳感器：

原理：紅外LED燈發(fā)射紅外線(xiàn)，被近距離物體反射后，紅外探測器通過(guò)接收到紅外線(xiàn)的強度，測定距離，一般有效距離在10 cm內。距離傳感器同時(shí)擁有發(fā)射和接受裝置，一般體積較大。

用途：檢測手機是否貼在耳朵上正在打電話(huà)，以便自動(dòng)熄滅屏幕達到省電的目的。也可用于皮套、口袋模式下自動(dòng)實(shí)現解鎖與鎖屏動(dòng)作。

題外話(huà)：光線(xiàn)傳感器與距離傳感器的位置

光線(xiàn)傳感器和距離傳感器一般都是放在一起的，位于手機正面聽(tīng)筒周?chē)?，這樣就存在一個(gè)問(wèn)題，手機的額頭上開(kāi)了太多洞或黑色長(cháng)條不太好看，所以蘋(píng)果一直在想方設法減少開(kāi)孔、或者隱藏開(kāi)孔。黑色面板的手機可以輕易隱藏這兩個(gè)傳感器，但白色面板就有點(diǎn)難度了：

蘋(píng)果從iPhone5開(kāi)始，將光線(xiàn)傳感器做成了白色，很好的隱藏了起來(lái)，但很多國產(chǎn)手機廠(chǎng)商暫時(shí)無(wú)法做到，他們只能選用更小尺寸的傳感器，將光線(xiàn)+距離傳感器放在一起做成更小的長(cháng)條形，或者和攝像頭一樣大的大圓形，這樣相對好看一些。錘子的傳感器也是長(cháng)條形，但直接放在了聽(tīng)筒里面，也算是隱藏了起來(lái)。

三、重力傳感器：

原理：利用壓電效應實(shí)現，傳感器內部一塊重物和壓電片整合在一起，通過(guò)正交兩個(gè)方向產(chǎn)生的電壓大小，來(lái)計算出水平方向。

用途：手機橫豎屏智能切換、拍照照片朝向、重力感應類(lèi)游戲(如滾鋼珠)。

四、加速度傳感器：

原理：與重力傳感器相同，也是壓電效應，通過(guò)三個(gè)維度確定加速度方向，但功耗更小，但精度低。

用途：計步、手機擺放位置朝向角度。

五、光線(xiàn)傳感器：

原理：光敏三極管，接受外界光線(xiàn)時(shí)，會(huì )產(chǎn)生強弱不等的電流，從而感知環(huán)境光亮度。

用途：通常用于調節屏幕自動(dòng)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。也可用于拍照時(shí)自動(dòng)白平衡。還可以配合下面的距離傳感器檢測手機是否在口袋里防止誤觸。

六、陀螺儀：

原理：角動(dòng)量守恒，一個(gè)正在高速旋轉的物體(陀螺)，它的旋轉軸沒(méi)有受到外力影響時(shí)，旋轉軸的指向是不會(huì )有任何改變的。陀螺儀就是以這個(gè)原理作為依據，用它來(lái)保持一定的方向。三軸陀螺儀可以替代三個(gè)單軸陀螺儀，可同時(shí)測定6個(gè)方向的位置、移動(dòng)軌跡及加速度。

用途：體感、搖一搖(晃動(dòng)手機實(shí)現一些功能)、平移/轉動(dòng)/移動(dòng)手機可在游戲中控制視角、VR虛擬現實(shí)、在GPS沒(méi)有信號時(shí)(如隧道中)根據物體運動(dòng)狀態(tài)實(shí)現慣性導航。

七、霍爾感應器：

原理：霍爾磁電效應，當電流通過(guò)一個(gè)位于磁場(chǎng)中的導體的時(shí)候，磁場(chǎng)會(huì )對導體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運動(dòng)方向上的的作用力，從而在導體的兩端產(chǎn)生電勢差。

用途：翻蓋自動(dòng)解鎖、合蓋自動(dòng)鎖屏

八、指紋傳感器：

目前的主流是電容式指紋識別，但從今年開(kāi)始識別速度更快識別率更高的超聲波指紋識別會(huì )逐漸普及。

電容指紋傳感器原理：手指構成電容的一極，另一極是硅晶片陣列，通過(guò)人體帶有的微電場(chǎng)與電容傳感器間形成微電流，指紋的波峰波谷與感應器之間的距離形成電容高低差，從而描繪出指紋圖像。

超聲波指紋傳感器原理：超聲波多用于測量距離，比如海底地形測繪用的聲納系統。超聲波指紋識別的原理也相同，就是直接掃描并測繪指紋紋理，甚至連毛孔都能測 繪出來(lái)。因此超聲波獲得的指紋是3D立體的，而電容指紋是2D平面的。超聲波不僅識別速度更快、而且不受汗水油污的干擾、指紋細節更豐富難以破解。

用途：加密、解鎖、支付……

九、GPS：

原理：地球特定軌道上運行著(zhù)24顆GPS衛星，每一顆衛星都在時(shí)刻不停地向全世界廣播自己的當前的位置坐標及時(shí)間戳信息。手機GPS模塊通過(guò)天線(xiàn)接收到這些信息。GPS模塊中的芯片根據高速運動(dòng)的衛星瞬間位置作為已知的起算數據，根據衛星發(fā)射坐標的時(shí)間戳與接收時(shí)的時(shí)間差計算出衛星與手機的距離，采用空間距離后方交會(huì )的方法，確定待測點(diǎn)的位置坐標。

用途：地圖、導航、測速、測距。

十、氣壓傳感器：

原理：分為變容式或變阻式氣壓傳感器，將薄膜與變阻器或電容連接起來(lái)，氣壓變化導致電阻或電容的數值發(fā)生變化，從而獲得氣壓數據。

用途：GPS計算海拔會(huì )有十米左右的誤差，氣壓傳感器主要用于修正海拔誤差(將至1米左右)，當然也能用來(lái)輔助GPS定位立交橋或樓層位置。

十一、心率傳感器：

原理：用高亮度LED光源照射手指，當心臟將新鮮的血液壓入毛細血管時(shí)，亮度(紅色的深度)呈現如波浪般的周期性變化，通過(guò)攝像頭快速捕捉這一有規律變化的間隔，再通過(guò)手機內應用換算，從而判斷出心臟的收縮頻率。

用途：運動(dòng)、健康。

十二、紫外線(xiàn)傳感器：

原理：利用某些半導體、金屬或金屬化合物的光電發(fā)射效應，在紫外線(xiàn)照射下會(huì )釋放出大量電子，檢測這種放電效應可計算出紫外線(xiàn)強度。

用途：運動(dòng)、健康。

十三、血氧傳感器：

原理：血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對紅外光和紅光的吸收比率不同，用紅外光和紅光兩個(gè)LED同時(shí)照射手指，測量反射光的吸收光譜，就可以測量血氧含量。

用途：運動(dòng)、健康。

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