隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，手機已經(jīng)不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的通信工具，而是具有綜合功能的便攜式電子設備。手機的虛擬功能，比如交互、游戲、都是通過(guò)處理器強大的計算能力來(lái)實(shí)現的，但與現實(shí)結合的功能，則是通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現。本文就為大家整理了手機中常見(jiàn)的傳感器，幫助大家了解其原理和用途。

手機中常見(jiàn)的傳感器

一、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。

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 10cm 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：

光線(xiàn)傳感器與距離傳感器的位置

光線(xiàn)傳感器與距離傳感器的位置

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、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。

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。

陀螺儀

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、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。

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、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

霍爾感應器

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。

心率傳感器

十二、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。

十三、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。

總結：

前七個(gè)傳感器，幾乎是每個(gè)智能手機的標配；

第八個(gè)傳感器??指紋識別，現在有全面普及的趨勢，六七百元的手機也開(kāi)始標配了，主要歸功于移動(dòng)支付時(shí)代的到來(lái)，安全與便捷性要求提高所致；

第九個(gè)傳感器，官方賣(mài)皮套的手機或平板一般都支持；

最后四個(gè)比較少見(jiàn)，主要針對戶(hù)外、運動(dòng)、健康一類(lèi)的特殊用戶(hù)群體，多見(jiàn)于三星高端手機，其實(shí)在智能手表手環(huán)一類(lèi)的產(chǎn)品上更常見(jiàn)。

手機早已不是通信工具，簡(jiǎn)直是一個(gè)全能的個(gè)人助理工具，人們巴不得手機可以集成任何功能，常用的實(shí)用的要集成，不常用的偶爾有用的也要集成，可以想象未來(lái)的手機會(huì )集成越來(lái)越多的傳感器。