手机传感器种类有哪些?

时间:2019-08-10 08:41:36 分享到:
核心提示:  手机传感器有哪些?手机传感器是手机上通过芯片来感应的元器件,如温度值、亮度值和压力值等。手机中有很多传感器默默地在后台工作以支持我们前台操作更方便。

  手机传感器有哪些?手机传感器是手机上通过芯片来感应的元器件,如温度值、亮度值和压力值等。手机中有很多传感器默默地在后台工作以支持我们前台操作更方便。

  手机传感器种类:

  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[1] 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[1] 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大气压强,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Android2.3新提出的传感器类型。

  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: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。

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