Найти в Дзене

Датчики в смартфонах: для чего они нужны и как устроены

Современные смартфоны даже бюджетного класса содержат большое количество различных датчиков. Они позволяют точно определять текущее местоположение, передавать информацию об активности в фитнес-приложении, распознавать жесты и много другое. Далее будут рассмотрены сенсоры, которые можно встретить в смартфонах. Акселерометр – датчик, который измеряет проекцию кажущегося ускорения. Проще говоря, фиксируется положение в пространстве и расстояние, на которое было перемещено устройство. Данный модуль сегодня присутствует даже в бюджетных устройствах, но в этом случае есть заметная погрешность при измерении. Акселерометр относится к категории MEMS-сенсоров и представляет собой миниатюрный механический узел с парными пластинами, которые выполняют роль конденсаторов, и грузиками. В каждой паре одна из пластин зафиксирована, вторая может изгибаться при воздействии ускорения. Это приводит к изменению параметров конденсаторов, что постоянно отслеживается электроникой. Собранные данные используются
Оглавление

Современные смартфоны даже бюджетного класса содержат большое количество различных датчиков. Они позволяют точно определять текущее местоположение, передавать информацию об активности в фитнес-приложении, распознавать жесты и много другое. Далее будут рассмотрены сенсоры, которые можно встретить в смартфонах.

Акселерометр – датчик, который измеряет проекцию кажущегося ускорения. Проще говоря, фиксируется положение в пространстве и расстояние, на которое было перемещено устройство. Данный модуль сегодня присутствует даже в бюджетных устройствах, но в этом случае есть заметная погрешность при измерении.

Акселерометр относится к категории MEMS-сенсоров и представляет собой миниатюрный механический узел с парными пластинами, которые выполняют роль конденсаторов, и грузиками. В каждой паре одна из пластин зафиксирована, вторая может изгибаться при воздействии ускорения. Это приводит к изменению параметров конденсаторов, что постоянно отслеживается электроникой. Собранные данные используются для определения движения устройства по трем осям.

Следующий датчик – гироскоп. Принцип устройства и некоторые возможности схожи с акселерометром. Только гироскоп больше ориентирован на точное определение текущего положения смартфона в пространстве.

По сути, гироскоп в таких устройствах представляет собой небольшой блок, внутри которого свободно перемещается объект. Это приводит к изменению емкости конденсаторов, что и используется для определения положения корпуса телефона.

Гироскоп активно используется для управления в играх и виртуальной реальности. Обычно гироскоп и акселерометр работают совместно, дополняя друг друга.

Еще один датчик для ориентации в пространстве – магнитометр (компас). Работает с магнитным полем и используется в навигации совместно с GPS и акселерометром. Именно он позволяет не только показать текущее положение на карте, но и указать, в каком направлении смотрит пользователь.

Барометр сегодня можно встретить только во флагманских устройствах. Помогает модулю GPS более точно определять положение, добавляя значение текущей высоты.

-2

В основе работы барометра лежит фиксация атмосферного давления – на высоте оно ниже. Проще говоря, данный сенсор представляет собой обычную гибкую мембрану в небольшом корпусе. Под действием атмосферного давления она изгибается, отклонение фиксируется и используется для измерения текущего атмосферного давления.

GPS – модуль, непосредственно отвечающий за определение текущего местоположения устройства. При работе используется сложная система, которая использует набор спутников. Современные смартфоны могут поддерживать различные системы спутниковой навигации, включая ГЛОНАСС (Россия), BDS (Китай) и Galileo (Европа).

В недорогих устройствах обычно GPS работает только через канал L1, что ухудшает точность позиционирования. В дорогих смартфонах используется два диапазона – L5 и L1. При работе через канал L5 приоритет отдается сигналу, который первым достиг нужного спутника. Это позволяет исключить отраженные сигналы, что заметно повышает точность работы системы.

Датчик приближения сегодня можно встретить в большинстве смартфонов. Обычно он находится над дисплеем рядом с фронтальной камерой. Именно этот сенсор отвечает за автоматическое отключение дисплея в процессе разговора, что позволяет предотвратить ложные нажатия.

В большинстве случаев используется классический набор – инфракрасный излучатель и приемник (фотодиод). Если рядом с излучателем отсутствуют препятствия, излучаемый свет рассеивается, в противном случае он отражается и попадает на фотодиод.

-3

Некоторые компании пытаются экономить на таких сенсорах, определяя некорректные нажатия на экран при помощи программных алгоритмов. Также иногда данную функцию возлагают на гироскоп и акселерометр. Обычно это ухудшает качество определения, о чем свидетельствуют многочисленные жалобы пользователей.

Еще один полезный модуль – датчик освещенности. Как понятно из названия, он определяет текущий уровень внешнего освещения и используется для автоматической регулировки яркости экрана, делая работу со смартфоном более комфортной.

Последний модуль в данном обзоре – датчик Холла. Стандартный сенсор данного типа предназначен для измерения напряженности магнитного поля. В смартфонах используется упрощенная версия датчика Холла, который только фиксирует появление магнитного поля. Используется для взаимодействия с различными аксессуарами. К примеру, есть чехлы, которые закрывают основную часть экрана. Смартфон в этом случае изменяет компоновку элементов рабочего стола, группируя важную информацию в нужной области дисплея.

Уважаемый читатель, поддержи нас переходом на наш сайт - «ПРОСВЕТ.ПРЕСС».

Мы в «Тelegram», в VK»

_____________________________________________________

Возможно Вам будут интересны другие каналы:

Канал «ПРОСВЕТ.ПРЕСС» - Свежие новости и обзор событий, мнения экспертов и аналитика.

Канал «ПРОСВЕТ.ПРЕСС I О людях» - информация о жизни знаменитостей, а так же истории и судьбы простых людей.

Рады, что вы с нами!

Спасибо за внимание!