Зачем нужен датчик Холла в смартфоне

В 2021 году даже самые простые кнопочные телефоны оборудованы множеством умных датчиков и даже процессорами, что делает их на порядок «умнее» своих далеких родственников. Что уж говорить о смартфонах: датчик приближения, освещения, гироскоп и акселерометр — лишь малая часть умной начинки вашего телефона. Из всех этих умных сенсоров особенно выделяется датчик Холла, про который известно не так уж много. Что это за датчик? Как он работает?

Зачем нужен датчик Холла в смартфоне?

Что такое датчик Холла

Датчик Холла — это умный сенсор, фиксирующий магнитное поле и его напряженность. В быту он достаточно громоздкий, поэтому в смартфоне используется более упрощенный аналог этого устройства, который реагирует только на наличие магнитного поля. Прибор основан на принципе эффекта Холла, который был открыт в 1879 году. Суть заключается в том, что, если проводник, по которому течет электрический ток, находится в постоянном магнитном поле, под этим действием электроны отклоняются к одной из граней пластины. На этой части накапливается отрицательный заряд, а на противоположной — положительный. В итоге, образованная разность потенциалов на краях пластины фиксируется датчиком. В смартфоне этот датчик является микросхемой, которая представляет собой бинарный код.

Датчик Холла в разборе выглядит именно так

Производители смартфонов не используют потенциал этого датчика целиком. На это есть несколько причин: например, этому мешает нехватка свободного места в корпусе смартфона, слабые аккумуляторные батареи, которые не смогут совладать с прожорливым датчиком. Кроме того, датчик используется исключительно для трех функций и у производителей нет какого-либо интереса реализовывать новые функции с его помощью.

Зачем нужен датчик Холла в смартфоне

Датчик применяется для трех важных функций. Во-первых, для устойчивой работы GPS и позиционирования. С его помощью в картах навигации ускоряется определение вашего местоположения, что позволяет системе работать с высокой точностью и без долгих задержек при включении карт навигации. Какие карты лучше всего использовать? Читайте в нашем Яндекс.Дзен!

Датчик Холла помогает в работе GPS

Самый яркий пример повседневного использования датчика Холла — это смартфоны или планшеты с магнитными чехлами, стилусами и клавиатурами. Пожалуй, это самый важный плюс, о котором мы расскажем ниже. Работа того же Smart Cover для iPad основана как раз на этом принципе, благодаря которому чехол и считается умным (и стоит дороже).

Умные датчики: Как работает гироскоп в телефоне

Важна и третья функция: датчик Холла позволяет работать складным смартфонам и ноутбукам, у которых при закрытии гаснет экран. Раньше это активно применялось в телефонах-раскладушках и слайдерах, теперь же нашло применение в новых складных смартфонах Samsung. Умный датчик располагается на одной из частей телефона, а на другой установлен небольшой магнит, который оказывается прямо над датчиком. При закрытии телефона датчик срабатывает, позволяя выполнить какое-нибудь действие, например, закончить вызов или закрыть приложение. В ноутбуках датчик Холла полезен похожим образом — при закрытии крышки операционная система оставляет компьютер в режиме сна или в режиме ожидания.

Как работает магнитный чехол

Рынок изобилует самыми разными чехлами для смартфонов, но особым спросом всегда пользовались магнитные чехлы-книжки, которые автоматически отключают или активизируют экран смартфона, на примере Smart Case для iPad. Как это работает? Блокировка или активация дисплея происходит благодаря реакции датчика Холла в смартфоне на приближающийся магнит, запрятанный в крышке чехла. Когда вы открываете крышку чехла, то происходит снижение интенсивности излучения, поэтому экран включается.

Привычные чехлы для Samsung Galaxy работают именно с датчиком Холла

Датчик Холла очень удобно работает с флип-чехлами, у которых есть небольшой вырез для управления плеером или для ответа на звонки. Благодаря такой фиче можно пользоваться отдельными функциями, не открывая чехол, например, просматривать уведомления из нашего Telegram-чата или смотреть время. Как это работает? Возможность наличия или отсутствия высокого магнитного поля позволяет смартфону оставлять экран активным или же подсвечивать только необходимую область дисплея. Кстати, сам магнит, установленный в чехле, не вредит смартфону.

Читайте также: Зачем нужна автояркость на смартфоне и нужно ли ее включать

Как проверить датчик Холла в смартфоне

Современные смартфоны почти все комплектуются этим датчиком. Если вам интересно, поддерживает ли ваш телефон эту функцию, можно зайти на сайт производителя для поиска документации по модели или проверить в разделе «Датчики» через утилиту AIDA64.

Smart Case для iPad — отличное применение датчика Холла

При покупке смартфона поинтересуйтесь, есть ли для него в продаже умные магнитные чехлы. Если они существуют, то в вашем телефоне точно есть датчик Холла. Проверить вручную наличие датчиком можно еще одним способом: возьмите небольшой магнитик и поднесите его к экрану смартфона. Экран должен потухнуть при приближении и начать светиться, когда вы отдаляете магнит.

Оказалось, что датчик Холла — это один из вполне привычных сенсоров смартфона, который мы используем повсеместно. Иногда мы даже не задумываемся, что за такими простейшими вещами стоят огромные научные открытия.

Зачем в телефоне датчик холла

Современный смартфон может быть настолько многофункциональным, что его владелец не всегда в курсе всех характеристик и возможностей своего аппарата. Например, вы знаете, что такое датчик Холла в смартфоне? Как он работает и для чего нужен? Предлагаем вам узнать об этой характеристике больше!

Что значит датчик Холла в смартфоне?

Мы уже в курсе, зачем гаджету модуль приближения или гироскоп. Но что такое датчик Холла в смартфоне? Это определитель положения, чье действие основано на эффекте Холла. Данный приборчик фиксирует как наличие магнитного поля, так и измеряет его напряженность.

Датчик и сам эффект назван по имени известного физика Э. Холла. Именно этот ученый установил, что при помещении в центр магнитного поля проводника-пластины, по которой идет переменный ток, в нем (поле) проявится холловское напряжение — поперечная разность потенциалов.

В описанном случае электроны в проводнике отклоняются строго перпендикулярно направлению самого магнитного поля. Отсюда их плотность на разных частях пластины будет отличной. Вот эту разность потенциалов и фиксирует измеритель.

А что такое датчик Холла в смартфоне? Это еще более простой прибор — он призван определять лишь наличие магнитного поля, не измеряя его напряженность. Кроме того, гаджет наверняка снабжён еще и магнитным датчиком, который позволяет использовать ваш смартфон в качестве компаса.

Где он применяется?

Мы с вами установили, что такое датчик Холла в смартфоне. Однако гаджеты — это не единственная сфера применения изобретения, которое также отличается возможностью бесконтактного управления каким-либо устройством.

Надо сказать, что эффект Холла был открыт сравнительно давно — в 1879 году. А впервые применили его на практике только спустя 75 лет после этого события. Полезен он оказался для автомобилей — датчик использовали для измерения угла расположения коленвала, распредвала. В более старых моделях машин датчик Холла определял момент образования искры.

Далее по пути прогресса прибор стали применять и в сложных системах:

• бесконтактные выключатели;
• системы, предназначенные для чтения магнитных кодов;
• устройства, используемые для бесконтактного определения в проводниках силы тока;
• измерители уровня жидкости;
• ионные ракетные двигатели.

Кроме того, было выяснено, что датчик Холла способен заменять магнитоуправляемые герметичные контакты — герконы. Они имеют широкую сферу применения: микроэлектроника, охранные сигнализации, клавиатуры, лифты, наушники.

Зачем датчик Холла в смартфоне?

Мы с вами выяснили, что данный прибор определяет наличие магнитного поля. Но тогда для чего нужен датчик Холла в смартфоне сегодня? Все просто — он определяет, открыт или закрыт «умный» чехол с магнитной застежкой. Если магнит далеко (датчик «не видит» его на определенном расстоянии), то дается команда на включение дисплея. Если же застежка близко (а значит, пользователь закрыл чехол), то датчик сигнализирует системе, что экран нужно перевести в спящий режим.

Полезен этот измеритель и для бамперов для смартфонов с «окошком» на дисплее. Так, например, если вы захлопнули чехол, то датчик Холла это фиксирует. Он дает сигнал системе, что нужно транслировать на экране заставку, специально предназначенную для «оконца». Чаще всего это время, дата, важные уведомления. Убрали дверку чехла — команда от датчика на отображение на дисплее полной информации.

Другие функции в смартфонах

Взаимодействие с магнитными крышками — это самое распространенное применение датчика в современных гаджетах. Однако надо отметить, что он с успехом использовался в более ранних моделях смартфонов:

• Функция «цифровой компас» действовала благодаря датчику Холла. И сегодня он используется навигационными приложениями для общего улучшения позиционирования и более высокой точности определения вектора движения.
• Активация/дезактивация подсветки при открытии/закрытии устройства-«раскладушки». Здесь действие схоже с современной ситуацией с магнитными крышками чехлов.

Есть ли в моем телефоне датчик Холла?

Чтобы ответить на вопрос в подзаголовке, проще всего обратиться к характеристике вашего гаджета на официальном сайте производителя или в инструкции к девайсу. Однако не все изготовители указывают, снабжено ли конкретное устройство датчиком Холла.

Но существует простой способ проверки. Если к модели вашего смартфона выпускаются «умные» обложки или чехлы (в т. ч. и с «окошками»), имеющие магнитную застежку, то, скорее всего, в аппарате датчик Холла есть.

Среди популярных сегодня на рынке моделей этот модуль имеют следующие:

• Lenovo Vibe S1.
• Meizu Pro5.
• Meizu M2 Mini.
• LG Nexus 5X.
• Meizu M2 Note и проч.

К сожалению, в современных смартфонах возможности датчика Холла сильно усечены. Это объясняется минимизацией толщины корпуса, желанием производителя снизить расход заряда батареи, отсутствием потребности в расширенных за счет него функциях. Сегодня задач у датчика две — взаимодействие с «умным» чехлом или обложкой и карманный компас.

Современный смартфон может быть настолько многофункциональным, что его владелец не всегда в курсе всех характеристик и возможностей своего аппарата. Например, вы знаете, что такое датчик Холла в смартфоне? Как он работает и для чего нужен? Предлагаем вам узнать об этой характеристике больше!

Что значит датчик Холла в смартфоне?

Мы уже в курсе, зачем гаджету модуль приближения или гироскоп. Но что такое датчик Холла в смартфоне? Это определитель положения, чье действие основано на эффекте Холла. Данный приборчик фиксирует как наличие магнитного поля, так и измеряет его напряженность.

Датчик и сам эффект назван по имени известного физика Э. Холла. Именно этот ученый установил, что при помещении в центр магнитного поля проводника-пластины, по которой идет переменный ток, в нем (поле) проявится холловское напряжение — поперечная разность потенциалов.

В описанном случае электроны в проводнике отклоняются строго перпендикулярно направлению самого магнитного поля. Отсюда их плотность на разных частях пластины будет отличной. Вот эту разность потенциалов и фиксирует измеритель.

А что такое датчик Холла в смартфоне? Это еще более простой прибор — он призван определять лишь наличие магнитного поля, не измеряя его напряженность. Кроме того, гаджет наверняка снабжён еще и магнитным датчиком, который позволяет использовать ваш смартфон в качестве компаса.

Где он применяется?

Мы с вами установили, что такое датчик Холла в смартфоне. Однако гаджеты — это не единственная сфера применения изобретения, которое также отличается возможностью бесконтактного управления каким-либо устройством.

Надо сказать, что эффект Холла был открыт сравнительно давно — в 1879 году. А впервые применили его на практике только спустя 75 лет после этого события. Полезен он оказался для автомобилей — датчик использовали для измерения угла расположения коленвала, распредвала. В более старых моделях машин датчик Холла определял момент образования искры.

Далее по пути прогресса прибор стали применять и в сложных системах:

• бесконтактные выключатели;
• системы, предназначенные для чтения магнитных кодов;
• устройства, используемые для бесконтактного определения в проводниках силы тока;
• измерители уровня жидкости;
• ионные ракетные двигатели.

Кроме того, было выяснено, что датчик Холла способен заменять магнитоуправляемые герметичные контакты — герконы. Они имеют широкую сферу применения: микроэлектроника, охранные сигнализации, клавиатуры, лифты, наушники.

Зачем датчик Холла в смартфоне?

Мы с вами выяснили, что данный прибор определяет наличие магнитного поля. Но тогда для чего нужен датчик Холла в смартфоне сегодня? Все просто — он определяет, открыт или закрыт «умный» чехол с магнитной застежкой. Если магнит далеко (датчик «не видит» его на определенном расстоянии), то дается команда на включение дисплея. Если же застежка близко (а значит, пользователь закрыл чехол), то датчик сигнализирует системе, что экран нужно перевести в спящий режим.

Полезен этот измеритель и для бамперов для смартфонов с «окошком» на дисплее. Так, например, если вы захлопнули чехол, то датчик Холла это фиксирует. Он дает сигнал системе, что нужно транслировать на экране заставку, специально предназначенную для «оконца». Чаще всего это время, дата, важные уведомления. Убрали дверку чехла — команда от датчика на отображение на дисплее полной информации.

Другие функции в смартфонах

Взаимодействие с магнитными крышками — это самое распространенное применение датчика в современных гаджетах. Однако надо отметить, что он с успехом использовался в более ранних моделях смартфонов:

• Функция «цифровой компас» действовала благодаря датчику Холла. И сегодня он используется навигационными приложениями для общего улучшения позиционирования и более высокой точности определения вектора движения.
• Активация/дезактивация подсветки при открытии/закрытии устройства-«раскладушки». Здесь действие схоже с современной ситуацией с магнитными крышками чехлов.

Есть ли в моем телефоне датчик Холла?

Чтобы ответить на вопрос в подзаголовке, проще всего обратиться к характеристике вашего гаджета на официальном сайте производителя или в инструкции к девайсу. Однако не все изготовители указывают, снабжено ли конкретное устройство датчиком Холла.

Но существует простой способ проверки. Если к модели вашего смартфона выпускаются «умные» обложки или чехлы (в т. ч. и с «окошками»), имеющие магнитную застежку, то, скорее всего, в аппарате датчик Холла есть.

Среди популярных сегодня на рынке моделей этот модуль имеют следующие:

• Lenovo Vibe S1.
• Meizu Pro5.
• Meizu M2 Mini.
• LG Nexus 5X.
• Meizu M2 Note и проч.

К сожалению, в современных смартфонах возможности датчика Холла сильно усечены. Это объясняется минимизацией толщины корпуса, желанием производителя снизить расход заряда батареи, отсутствием потребности в расширенных за счет него функциях. Сегодня задач у датчика две — взаимодействие с «умным» чехлом или обложкой и карманный компас.

Владимир Нимин

Продолжаем разбираться в устройстве смартфона. В прошлый раз смотрели экраны, а сегодня поговорим про датчики.

Акселерометр, также называют G-сенсор. Официальное определение гласит, что это устройство, измеряющее проекцию кажущегося ускорения. А если простым языком, то акселерометр помогает смартфону определить положение в пространстве, а также расстояние перемещения. Основные функции акселерометра:

• Автоповорот ориентации экрана;
• Также акселерометр можно настроить так, чтоб он реагировал на жесты и действия. Например, потрясти смартфон или перевернуть экраном вниз, чтоб заглушить вызов;
• Ещё акселерометр помогает считать шаги и помогает ориентироваться на картах (Google Maps и прочих)

Акселерометр – это громоздкое устройство, внутри которого находится инертная масса, реагирующая на все перемещения. Такой вариант для смартфона не подходил, поэтому придумали чип, имеющий кристаллическую структуру, пьезоэлектрический элемент и сенсор ёмкостного сопротивления. Когда смартфон перемещается/вращается, то пьезоэлектрический элемент выдаёт разряды, а сенсор их интерпретирует, таким образом определяя положение и скорость.

Акселерометр – базовый датчик, который есть в любом, даже самом дешевом, смартфоне. Хотя это на удивление технически сложный продукт. В смартфонах акселерометр понимает движения по 3 осям. Третья нужна для 3D позиционирования. К слову, акселерометр есть и во всех современных автомобилях, но там он обычно двухосевой (ибо автомобиль не крутится в воздухе).

Не все акселерометры одинаковые. Их делают из разных материалов. Соответственно, некоторые более чувствительные, некоторые менее.

Гироскоп – это один самых классных датчиков, о полезности которого для смартфонов долгое время никто не подозревал, пока на сцену не вышел Стив Джобс и не объяснил, как оно должно быть. Посмотрите презентацию этой шикарной функции, и как зал взорвался от восторга.

Не следует путать гироскоп и акселерометр. Эти датчики частично дублируют и дополняют друг друга. Гироскоп также служит для отслеживания положения устройства в пространстве, но он делает это путем определения собственного угла наклона относительно земной поверхности. Это очень важно, так как это означает, что в условиях нулевой гравитации, вы не сможете поиграть в Asphalt 9, используя в качестве управления наклоны устройства. Будьте внимательны!

Гироскоп (в отличие от акселерометра) не может измерять проделанное расстояние, зато гораздо точнее определяет положение в пространстве. Для понимания посмотрите, пожалуйста, видео со Стивом Джобсом выше. Начиная с времени 1:10 Джобс показывает, как определяет положение объекта в пространстве акселерометр и как гироскоп.

Обычно в современных смартфонах оба датчика работают в тандеме. Гироскоп важен для игр, дополненной реальности, а также ряда других приложений. Нередко в дешевых смартфонах производитель предпочитает экономить на гироскопе.

Датчик приближения (proximity sensor). Как видно из названия, это датчик, который помогает определить наличие перед ним объекта. Самый простой пример – это отключение экрана, когда смартфон подносят к уху. Также датчик приближения исключает фантомные включения экрана, когда смартфон находится в сумке или кармане. Такой датчик может сам или в комбинации с фронтальной камерой отслеживать движения рукой над экраном для выполнения каких-либо функций. Например, пролистывание странички в браузере и тому подобное. Существует множество технологий датчика приближения. Он может работать по типу радара, сонара, эффекта Доплера, есть инфракрасный датчик приближения, а иногда ставят и фотоэлемент.

Базовый датчик приближения, отключающий экран при поднесении к уху, есть, кажется, уже во всех смартфонах. Но продвинутость датчика можно оценить по наличию дополнительных функций.

Датчик освещения – здесь всё просто и понятно. Такой датчик помогает автоматически выставить яркость экрана. Датчик освещения уже считается базовым датчиком, но в дешевых смартфонах на нем могут сэкономить. И тогда придется каждый раз выставлять яркость вручную.

Современный датчик освещения обычно работает в комбинации с ИИ смартфона. Например, если датчик выставил определенную яркость, а вы его вручную поправили, то смартфон возьмёт на заметку и в следующий раз самостоятельно сделает экран поярче. Соответственно, всегда давайте датчику освещения освоится и подстроиться под ваши привычки прежде, чем осуждать его работу.

Датчик Холла – один из самых таинственных датчиков в смартфоне, ибо мало кто знает, зачем он нужен. Датчик, основанный на, так называемом, эффекте Холла, фиксирует магнитное поле и измеряет его напряженность. Говоря языком физики: электроны в проводнике всегда перпендекулярны (угол 90 градусов) направлению магнитного поля. Плотность электронов на разных сторонах проводника будет отличаться, возникает разность потенциалов, которую и фиксирует датчик Холла.

Но в смартфонах используется упрощенный датчик Холла, фиксирующий только наличие магнитного поля.

Обычно датчик Холла нужен для дополнительных аксессуаров. Например, именно он включает экран iPad, когда пользователь снимает магнитный чехол. Кстати, в этой функции датчик приближения вполне может подменить датчик Холла.

Также датчик Холла работает в паре с компасом, делая работу последнего более точной.

Компас (магнитомер) – это очень важный датчик, даже если вы не занимаетесь спортивным ориентированием. Именно компас отвечает за то, что на Google Maps пользователь видит не просто точку, а стрелочку, указывающую в какую-сторону вы смотрите.

Когда компас откалиброван, то отображение направления узкое. Чтобы откалибровать компас, откройте карты Google и крутите смартфон «восьмеркой»:

Барометр – обычно наличием подобного датчика могут похвастаться только флагманы. Барометр ассистирует GPS и помогает определить высоту. Наличие такого датчика полезно, так как на Google Maps уже появляются схемы зданий, и барометр определит на каком этаже вы находитесь. Также барометр используется в приложениях, определяющих физическую активность. Суть такая же: определить, сколько этажей вы прошли.

Датчик влажности – когда-то такой датчик был в Samsung Galaxy Note 4, а потом Samsung от него отказались. Роль очевидная. Датчик определяет уровень влажности.

Датчик сердцебиения/датчик кислорода в крови – ещё один фирменный датчик от Samsung, но он есть и во многих фитнес-браслетах. Работает совместно с LED-вспышкой. Прикладываете палец, LED светит вам свозь палец, а датчик измеряет, как отражаются световые волны. Волны отражаются по-разному в зависимости от пульса: кровеносные сосуды, то сужаются, то расширяются. По этому же принципу работает и функция определения кислорода в крови.

GPS – глобальная система позиционирования. По сути, это даже не датчик, а наличие у смартфона возможности коммуницировать со спутниками благодаря или отдельному, или мульти-чипу, поддерживающему сразу несколько систем. Сейчас у каждой развитой страны, есть своя система спутников. ГЛОНАСС в России, Galileo в Европе, BDS (или BeiDou) в Китае, QZSS (или Quasi-Zenith Satellite System) в Японии. Можно скачать программу GPS Test, которая покажет, какие спутники видит ваш смартфон. Например, на скриншоте ниже отображаются флаги GPS, ГЛОНАСС и Galileo.

GPS прекрасная технология, но медленная (пока там все спутники найдешь и опросишь) и потребляющая много энергии и хорошо работающая на открытой местности, поэтому была придумана ещё A-GPS (Assisted GPS). Принцип основан на том, что пока GPS ищет спутники, смартфон успевает опросить сотовые вышки, Wi-Fi сети, Bluetooth устройства на предмет местонахождения. Таким образом существенно увеличивается время «холодного» старта, а также снижается расход энергии.

Двухдиапазонный GPS. Поддержка этой опции появилась в устройствах начbfz с Android 7 и старше. iPhone так не умеет.

Обычно спутники посылают два сигнала: грубый и точный. Если говорить про GPS, то это каналы L1 и L5, а у Галилео это E1 и Е5. L1 – это грубый канал. В городе любой сигнал достигает до спутника не только напрямую, но и отражаясь от сторонних объектов (например, зданий), то есть к спутнику прилетает сразу несколько сигналов. Соответственно, и возвращается он также не один, и образуется примерная область нахождения, где все вернувшиеся сигналы пересекаются. Ещё есть точный канал L5. Этот канал гораздо меньше подвержен искажением, так как работает по принципу: Первый достигший спутника сигнал и есть верный (ведь он идет по самому короткому пути, а не через отражения), а остальные можно игнорировать.

Раньше L5 принадлежал только военным и спец объектам, но теперь спутников в небе стало много, и L5-спутников хватит на всех, поэтому было решено поделиться.

Вместо заключения

Счётчик Гейгера – самый неожиданный датчик, правда? Это японская тема. И насколько есть информация в интернете, такой датчик был только в телефоне Sharp Pantone 5, который вышел после аварии на атомной станции Фукусима-1.

Современный смартфон должен иметь на борту: акселерометр, гироскоп, датчик приближения и освещения. Также обязательно наличие компаса. Если без гироскопа можно обойтись, то точка на карте без направления раздражает. A-GPS уже есть во всех смартфонах. Отлично если GPS будет работать в двух диапазонах. Шикарно, если будет барометр.

Датчик Холла в телефоне — что это, для чего нужен

Вы наверняка видели Датчик Холла в телефоне и интересовались что это такое. В этой статье мы подробнее расскажем об этом элементе Вашего смартфона, его истории и использовании.

Датчик Холла — это преобразователь, который способен определять наличие магнитного поля и измерять его напряжённость. Его назвали в честь Эдвина Холла, который открыл его эффект ещё в 19 веке. Суть такова, что если взять магнитное поле и поместить в его среду какой-либо проводник, по которому будет протекать постоянный ток, то в данном поле должна возникнуть разность потенциалов, её ещё называют холловским напряжением.

Изначально датчики Холла использовали в старых автомобилях. Они измеряли угол положения распредвала или коленвала. Вдобавок могли определять момент возникновения искры.

Позже их начали использовать в более сложных системах. Ракетостроение, микроэлектроника, магнитное чтение и множестве других сфер. В нынешних гаджетах используются более простые версии. Они могут только определять наличие магнитного поля. Измерять напряжённость в их функционал не входит.

Датчик Холла в смартфоне что же это такое? Это небольшая микросхема размером с горошину, которая представляет собой плату с проводником. В большинстве телефонов используются упрощённые версии, которые обладают малыми габаритами. Современные смартфоны не могут в полную меру использовать крупные микросхемы, так как очень дорожат компактностью своих гаджетов.

Зачем датчик в телефоне

Ответим на один из главных вопросов — зачем в телефоне нужен датчик Холла:

• Он необходим для множества функций, которые отвечают за работоспособность вашего экрана и опций, связанных с геолокацией;
• Он может определять то, открыт ваш чехол или нет. В некоторых чехлах находится магнит, который при открывании удаляется, тем самым заставляя датчик сработать. Он же заставляет включиться ваш дисплей. Или же при закрывании чехла, ваш экран автоматически выключается;
• С его помощью работает электронный компас в вашем телефоне;
• Функция автоповорота так же задействует его в работе. При повороте смартфона автоматически поворачивается и измеритель, который тем самым изменяет положение вещей в магнитном поле.

Датчик холла и его принцип работы в телефоне такой, что он активируется при изменении в магнитном поле. Работает подобно тумблеру, который проводит ток при воздействии на себя.

Что делать если не работает датчик Холла в телефоне

• Возможно, может помочь сброс настроек смартфона к заводскому состоянию. Вероятно, что в системе Вашего устройства есть ошибки, которые приводят к этой ситуации;
• Устройство сброшено, но ничего не изменилось, то скорее всего он сломан. В таком случае у вас будет отсутствует возможность использовать функции автоблокировки, компаса и автоповорота дисплея.

Как включить датчик Холла в смартфоне? Нет необходимости в дополнительной активации. Он работает постоянно. Конечно, если отсутствуют какие-либо повреждения в вашем телефоне.

Тогда возникает вопрос — Как проверить датчик Холла в смартфоне?

• Внимательно изучите список характеристик вашего гаджета. Производитель обязательно укажет его наличие в перечне составляющих деталей телефона.
• Если в комплекте со смартфоном идёт магнитный чехол, то измеритель точно присутствует.
• Используя приложения для полного отображения «начинки» смартфона – AIDA64, Sensor Box и другие.

В данной статье мы рассказали для чего нужен датчик Холла в смартфоне и его применение. Надеемся, что это информация была Вам полезна и решила Ваш вопрос.

как работает и зачем нужен?

Здравствуйте, дорогие читатели! Чтобы смартфон исправно выполнял свои функции, а также имел более широкий спектр возможностей, его оснащают разными датчиками.  Один из таких – датчик Холла. Предлагаем разобраться, что это и для чего он нужен в телефоне.

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 268
Источник: http://digital-boom.ru/aksessuary/datchik-holla-v-telefone.html

Определение и принцип работы

Датчик Холла – это измерительное устройство, целью которого является определение наличия и всех сопутствующих параметров магнитного поля. Своё название он получил в честь так называемого «эффекта Холла» и ученного Эдвина Холла, который и открыл эффект еще в 1879 году.

Учёный в лабораторных условиях изучал свойства электрического тока.

В результате, была определена прямая зависимость между током и магнитным полем: после того, как элементы электрической цепи были помещены в зону действия магнитного поля, напряжение тока в проводнике изменялось в зависимости от интенсивности магнитных излучений.

Фактически, это устройство определяет наличие магнитного поля. Напряжение поля им не измеряется. В результате, смартфон или другой гаджет может легко взаимодействовать с пространством, заменяя привычный компас и другие приборы.

Рис.2 – схема работы прибора

Первые приборы Холла использовались в сфере машиностроения: в автомобилях и заводских установках. В автомобилях измерял угол распредвала/коленвала.

В более старых моделях машин, прибор позволял определить момент появления искры.

С течением времени и научно-технического прогресса датчики начали использовать во многих предметах, встречающихся в быту: бесконтактные выключатели, устройства для определения уровня жидкости и другие.

Также, результат работы датчика Холла является основой аппарата для считывания магнитных кодов.

Устройство используется в сфере безопасности – для организации защиты периметра. Датчик измеряет любые изменения в магнитном поле, постоянно контролируя безопасность на охраняемом объекте.

вернуться к меню

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1639
Источник: http://geek-nose.com/datchik-xolla-v-telefone-chto-eto/

Датчик Холла в телефоне: что это такое

Измерительное устройство названо в честь Эдвина Холла, который в лабораторных условиях изучал свойства электрического поля. Он выявил зависимость тока и магнитного поля. Если не вдаваться в подробности, датчик Холла определяет присутствие магнитного поля. В итоге смартфон взаимодействует с пространством, выполняя функцию компаса или другого измерительного прибора, построенного на основе принципа работы этого датчика.

Первые разработки ученого были использованы в области создания автомобилей (определение угла распредвала) и машиностроения. С развитием технического прогресса, датчик стал применяться в бесконтактных выключателях, для измерения уровня жидкости и т.д.

Зачем датчик холла в смартфоне

В «умной» технике этот прибор используется в составе экранного модуля. При его участии выполняется бесконтактное управление некоторыми функциями телефона. Поскольку датчик занимает много места, то зачастую используются не все его возможности. Большинство флагманских устройств комплектуется этим прибором.

К основным задачам датчика Холла в смартфоне относятся:

• Функция компаса. Благодаря прибору, смартфон может выступать в роли компаса, определяя направление сторон света.
• Улучшение геопозиционирования. На основе показателей датчика происходит более точная корректировка положения устройства в пространстве. Кроме того, благодаря ему выполняется быстрый старт GPS модуля.
• Взаимодействие с чехлом. Чехол-книжка, в крышку которого вмонтирован магнит, будет сигнализировать смартфону о своем положении. На основе полученной информации происходит автоматическая блокировка и разблокировка устройства.
• Определение положения крышки в телефонах-раскладушках.
• Улучшение функции автоматического поворота экрана.
• Более точная корректировка параметров изображения при съемке (изменение яркости, контрастности).

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 1833
Источник: https://mobila.guru/faqsingle/datchik-holla-v-telefone-kak-rabotaet-i-zachem-nuzhen/

Для чего он нужен в телефоне?

Несколько лет назад, магнитометр с дюжиной возможностей можно было встретить только во флагманских смартфонах. Сейчас же, он установлен практически в каждый телефон. Смартфон, укомплектованный магнитометром (работающим по принципу датчика Холла) позволял измерять величину электромагнитной индукции различных приборов, управлять бесконтактно некоторыми функциями телефона (например листание фотографий с помощью жестов, без физического контакта) и т.д.

Хотя магнитометр и установлен во множество мобильных устройств, не в каждом его функции реализованы на полную.

Делается это по техническим (например, не хватает места в конструкции телефона или для уменьшения энергопотребления) и финансовым (в бюджетных моделях) причинам. Если убрать все дополнительные функции, задача упомянутого сенсора сводится к двум основным функциям:

1. Цифровой компас. Используется навигационными программами для ускорения позиционирования и более точного определения направления движения. При помощи датчика, GPS поиск происходит быстрее.
2. Взаимодействие с аксессуарами. Приобретя магнитный чехол для смартфона, датчик позволит смартфону включать и отключать дисплей в зависимости от удаления/приближения магнита на аксессуаре.

Эффект «выключения дисплея» можно заметить при закрытой крышке в раскладных телефонах.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 1333
Источник: https://vr4you.net/31-what-is-the-hall-sensor-in-the-smartphone.html

Датчик Холла в телефоне

Поскольку телефон представляет собой компактное портативное устройство, очевидно, что и все его детали должны быть выполнены в уменьшенном варианте.

Так, датчик Холла в телефоне является всего лишь микросхемой, которая в таком мини формате выполняет хоть и ограниченный список функций, но при этом все равно остаётся незаменим. Перечислим главные его задачи:

• Автоматическая регулировка яркости дисплея смартфона в зависимости от освещения.
• Блокировка экранf при закрытии крышки телефона и его активация при открытии. Характерно для раскладушек.
• Обеспечивает автоматический поворот экрана при соответствующих движениях, меняющих вертикальное положение гаджета на горизонтальное и наоборот. А также считывание направления движений во время игры.
• Работает в качестве цифрового компаса, даёт точное положение в GPS-навигаторе.
• Взаимодействует с магнитным чехлом (при его наличии), таким образом, экономит заряд устройства.

Возможно, вам будет интересна статья «Как распечатать фото с телефона на принтере».

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1028
Источник: http://digital-boom.ru/aksessuary/datchik-holla-v-telefone.html

Применение в смартфонах

В смарт-технике датчик используется в качестве контроллера, который является частью дисплейного модуля.

Благодаря прибору Холла, пользователь может осуществлять бесконтактное управление телефоном. Микросхема есть практически во всех флагманских устройствах.

Также, он используется в игровых приставках.

Благодаря ему и работают игры Stars Dance, Guitar Hero и другие игры, управление в которых осуществляется только с помощью сканирования жестов пользователя.

Возможности датчика могут быть реализованы в смартфоне не полностью. Все зависит от класса телефона и его целевой аудитории.

Более дешевые гаджеты тоже могут иметь встроенный контроллер, однако, с его помощью юзер сможет использовать смартфон как, к примеру, компас. Реализация возможностей зависит еще и от размеров смартфона, так как аппаратный компонент требует достаточно много места под крышкой.

Задачи прибора в смартфоне:

• Функция встроенного цифрового компаса. Устройство может использоваться программным обеспечением. Все навигационные приложения или другие типы утилит используют возможности датчика для улучшенного позиционирования смартфона в пространстве. Также, с помощью встроенной микросхемы и эффекта устройства можно определить направление движения телефона. Такая возможность пригодиться в играх, при создании онлайн-маршрутов;
• Взаимодействие с аксессуарами. Свойства датчика позволяют расширить функционал смартфона, если у вас есть магнитный чехол. С его помощью владелец может блокировать или получать доступ к рабочему столу, не открывая чехол-книжку;
• В раскладных телефонах он используется для автоматического включения и отключения дисплея, когда крышка гаджета изменяет положение;
• Работа функции «Автоповорот» экрана возможна благодаря микроконтроллеру Холла;
• Автоматическая коррекция изображения в режиме съемки или изменение уровня яркости/контрастности дисплея в разное время суток.

Рис.3 – пример работы прибора

вернуться к меню

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1962
Источник: http://geek-nose.com/datchik-xolla-v-telefone-chto-eto/

Распространение и типы контроллера

Датчики бывают трёх видов:

• Униполярные;
• Биполярные;
• Омниполярные.

Первый вариант реагирует только на один магнитный полюс.

Униполярные используются в современных микропроцессорных системах (смартфонах, планшетах, игровых приставках и прочих гаджетах).

Для активации работы датчика Холла достаточно поднести к устройству один полюс магнита.  На другой полюс телефон реагировать не будет.

Для деактивации работы достаточно убрать магнит от девайса.

Биполярные магниты используются в автомобилях, ракетной технике, авиации. Принцип работы биполярного датчика заключается в том, что он реагирует на оба полюса магнита. После поднесения одного полюса к нему, он будет продолжать работать даже после того, как будет убран. Выключить работу контроллера можно только с помощью противоположного полюса.

Цифровые Омниполярные контроллеры могут включаться и отключаться как от южного, так и от северного полюса магнита.

вернуться к меню

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 986
Источник: http://geek-nose.com/datchik-xolla-v-telefone-chto-eto/

Магнитный чехол

Обращали ли Вы внимание на чехлы в виде книжки, которые автоматически блокируют экран при закрытии и включают его при открытии? Как это происходит?

Ответ прост: это происходит за счет того, что такие чехлы меняют магнитное поле за счет флипа (магнита), на который реагирует датчик Холла.

Часто в продаже имеются магнитные чехлы с окошком. В нём обычно отображается самая важная информация в смартфоне (время, пропущенные звонки, непрочитанные сообщения и т.д.), которую можно узнать, не раскрывая чехол. Как так получается, что часть экрана остаётся включённым? И здесь вновь фигурирует Датчик Холла. В данном случае он сам автоматически определит, заблокировать дисплей частично или полностью. На самом деле это очень удобно и практично, поскольку расход батареи снижается за счёт того, что вся необходимая информация «как на ладони», и, тем самым, это освобождает Вас от частого пользования смартфона ради проверки оповещений.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 947
Источник: http://digital-boom.ru/aksessuary/datchik-holla-v-telefone.html

Вывод

Стоит отметить, что работа магнитного чехла отрицательно никак не влияет на работу самого смартфона.

И ещё совет: при том, что датчик Холла очень полезен в гаджетах, не все производители прибегают к его помощи. Это значит, что, прежде чем покупать тот же магнитный чехол, необходимо примерить «костюмчик», чтобы удостовериться, что телефон на него реагирует, и что датчик в него встроен!

Всем удачи!

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 427
Источник: http://digital-boom.ru/aksessuary/datchik-holla-v-telefone.html

Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 11853
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

1. https://vr4you.net/31-what-is-the-hall-sensor-in-the-smartphone.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 1333 (11%)
2. http://digital-boom.ru/aksessuary/datchik-holla-v-telefone.html: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 2670 (23%)
3. http://geek-nose.com/datchik-xolla-v-telefone-chto-eto/: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 4587 (39%)
4. https://mobila.guru/faqsingle/datchik-holla-v-telefone-kak-rabotaet-i-zachem-nuzhen/: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 3263 (28%)

Датчик Холла в телефоне — зачем нужен и как используется? | AndroidLime

Датчик Холла — деталь в смартфоне, которая может обнаруживать магнитное поле. В отличие от магнитных датчиков, отвечающих за работу компаса в телефоне, датчик Холла выполняет немного другие функции.

Что такое датчик Холла и как он используется?

Датчик Холла является миниатюрной деталью размером с головку спички. Его основная задача — определять наличие или отсутствие магнитного поля без привязки к осям. После определения датчик отправляет соответствующий сигнал на телефон. С помощью только датчика Холла нельзя определить стороны света, а значит и использовать телефон в качестве компаса. Однако можно приводить в действие другие важные функции.

Датчик Холла в телефоне — зачем нужен и как используется?

Обычно датчик Холла работает в паре с магнитным датчиком. В этом случае его главная задача заключается в том, чтобы ускорять запуск GPS-навигатора и улучшать географическое положение.

Функции датчика Холла в смартфоне

Кроме того, что датчик Холла позволяет магнитным датчикам более точно определять стороны света и положение телефона, он выполняет и другие задачи. Одна из них — работа с умными чехлами для телефонов. В обложку умных чехлов (Smart Case) встраивают небольшую магнитную защелку. Так как датчик Холла может определять наличие или отсутствие магнитного поля, он может распознать, на каком расстоянии находится магнит. Если обложка чехла закрыта (магнит близко), датчик Холла передает эту информацию, и экран телефона гаснет. Если обложка открыта (магнит далеко), экран автоматически активируется.

Таким образом датчик Холла позволяет значительно экономить заряд батареи, деактивируя экран телефона, когда он не используется. В зависимости от чехла, дисплей может гаснуть полностью или оставлять небольшое активное окошко, в котором будут расположены часы, дата и другая минимальная информация.

Датчик Холла в телефоне — зачем нужен и как используется?

По такому же принципу работают телефоны-раскладушки. Как только телефон складывается, датчик Холла определяет это и гасит экран до следующего открытия устройства.

Таким образом, главная задача датчика Холла — помогать магнитному датчику точнее определять направления, а также ускорять запуск GPS-навигатора. Также этот датчик позволяет телефону взаимодействовать с умными чехлами для экономии заряда батареи мобильного устройства.

Знаете другие функции датчика Холла? Пишите комментарии!

Что такое датчик Холла в смартфоне и для чего он нужен?

В любом из отвечающих современным требованиям устройстве имеется внушительное количество функциональных блоков. При этом имеются ввиду не только элементы, являющиеся основными, но и датчики из разряда вспомогательных. Практически всем пользователям известно об акселерометре. Никого не удивишь сенсором освещённости и гироскопом. А вот о датчике Холла знают не многие.

Так что же это такое — Датчик Холла?

Датчик Холла – неотъемлемая часть каждого современного смартфона. Они являются измерительными элементами, с помощью которых есть возможность определения наличия магнитного поля и его интенсивности. Кроме того они могут его изменять. Названы датчики так по имени учёного из Америки по имени Эдвин Холл. Своё открытие он сделал в 1879 году. Благодаря ему мир узнал об эффекте изменения напряжения тока на проводнике, помещённого в магнитном поле.

Для чего нужен датчик Холла в смартфонах

Возможности этого сенсора очень разнообразны. Они зависят от того, насколько они реализуются. В их числе:

Возможность измерять показатель электромагнитной индукции разнообразных устройств.
Осуществление бесконтактного управления.
Магнитометр, в основе которого лежит датчик Холла, очень часто используется изготовителями современных смартфонов. Это утверждение особенно справедливо для флагманских устройств.
Надо сказать, что в подавляющем большинстве девайсов не осуществлена полная реализация всех возможностей, имеющихся у датчиков Холла.

Недостаток свободного пространства во внутреннем пространстве, необходимость снижения уровня потребления заряда аккумуляторной батареи, не очень высокий интерес, а также практически полное отсутствие острой необходимости реализовать новые функции — вот перечень причин по которым сенсор используется только для решения трёх задач.

Во-первых, — в качестве цифрового компаса. С его помощью в навигационных программах ускоряется позиционирование, что позволяет более точно определять направление передвижения. Наличие магнитометра позволяет добиться значительного ускорения «холодного» старта системы GPS.
Во-вторых, благодаря датчикам Холла появляется возможность улучшить взаимодействие между устройствами и магнитными чехлами, а также прочими аксессуарами. Это свойство признано наиболее востребованным среди пользователей имеющих смартфоны.
В-третьих, датчики Холла используются в телефонах, которые принято называть «раскладушками». Благодаря им происходит включение, и выключение устройства в тот момент когда его крышка открывается или закрывается.

Как происходит взаимодействие смартфона и магнитных чехлов

В качестве несложного примера, иллюстрирующим процесс взаимодействия магнитного чехла со смартфоном, можно вспомнить об автоматической блокировке/разблокировке экрана. Осуществляются они, когда чехол открывается или закрывается. Блокировка дисплея при этом происходит благодаря реакции датчика Холла на приближающийся магнит, установленный в флипе. Когда крышка чехла открывается, то происходит снижение интенсивности излучения, что приводит к активизации экрана.

В чехлах, у которых имеется окошко в верхней части, использование датчиков Холла позволяет пользоваться отдельными функциями, не открывая флипа. Так может производиться управление звонками, проигрывателем или часами. Возможность регистрации наличия или отсутствия высокого магнитного поля, позволяет смартфону принять решение о необходимости оставления всего экрана активным или же какой-то его части.

И в заключение ещё об одном аксессуаре, которому необходимо использование датчика Холла — Google CardBoard. Речь идёт об очках, переносящих в виртуальную реальность. Для их использования необходим смартфон. В процессе эксплуатации аппарат размещается внутри устройства, а потому единственный способ управлять им — с помощью удалённого взаимодействия между магнитом и датчиком Холла. Магнит при этом встраивается в единственную «кнопку» аксессуара.  Meizu Pro 8 — информация здесь

Датчики (приближения, освещения, положения в пространстве, барометр, гироскоп)

Геомагнитный датчик в смартфоне? Для чего нужен и как им пользоваться?

Всё, что нужно знать о датчиках в вашем смартфоне

Ваш смартфон — настоящее произведение инженерного искусства. Он сочетает в себе функции по меньшей мере десятка разных гаджетов. И большей частью своих удивительных возможностей он обязан разнообразным сенсорам. Но каким именно и как они устроены?

Как телефон подсчитывает ваши шаги? Расходует ли GPS ваш трафик? На какие датчики нужно обратить внимание при выборе нового телефона? Вот все, что вам нужно знать о современном смартфоне.

Акселерометр

 Акселерометр отслеживает изменение скорости движения устройства и его повороты вокруг своей оси. Такие датчики устанавливаются не только в телефонах, но и в фитнес-трекерах — именно с их помощью смартфон может подсчитывать ваши шаги, даже если у вас нет никаких носимых гаджетов.

Анализируя данные акселерометра, приложения могут определить, в какую сторону направлен телефон, — эта технология находит все более широкое применение с распространением дополненной реальности.

Существуют различные типы акселерометров, но самый распространенный — пьезоэлектрический. В таких акселерометрах сенсор представляет собой микроскопический кристалл, который деформируется под действием сил ускорения. При этом кристалл вырабатывает электрический ток. Анализируя силу тока, система определяет, как быстро и в каком направлении движется ваш телефон. Поэтому Snapchat добавляет на карту забавный стикер с автомобилем, когда вы используете приложение за рулем.

Акселерометр является одним из самых важных датчиков вашего телефона: без него вы не могли бы пользоваться автоматическим поворотом экрана, а навигационные приложения не могли бы определять текущую скорость.

Гироскоп

Гироскоп дает точные данные о положении смартфона в пространстве, что бывает полезно в играх и при создании 360-градусных фотографий

Гироскоп помогает акселерометру с гораздо более высокой точностью определить, как именно ваш телефон ориентирован в пространстве. Поэтому 360-градусные панорамы выглядят так впечатляюще.

Всякий раз, когда вы запускаете на смартфоне гоночный симулятор и наклоняете экран, чтобы повернуть руль, именно гироскоп помогает приложению понять, что вы делаете. Поскольку при этом вы не перемещаетесь в пространстве, этих условий было бы недостаточно недостаточно для работы акселерометра.

Гироскопы используются не только в телефонах. Их можно найти в самолетах, где они помогают определить высоту и положение, и в системах стабилизации, которые позволяют фото- и видеокамерам делать плавную съемку в движении.

Старые гироскопы, которые еще можно найти в самолетных высотомерах, используют механическое движение маховика, но гироскоп в вашем смартфоне представляет собой микроэлектромеханическую систему (МЭМС) — крошечный инерциальный датчик, который может поместиться на печатной плате.

Впервые МЭМС-гироскопы были использованы в iPhone 4 в 2010 году — и произвели фурор: никогда еще телефон не умел определять свою ориентацию в пространстве с такой точностью. Сегодня мы считаем это чем-то само собой разумеющимся.

Магнитометр (датчик Холла)

Магнитометр (магнитный компас) встречается не во всех смартфонах. Этот датчик измеряет уровень магнитного поля и используется для комфортной работы с навигационными сервисами и в случае запуска цифрового компаса. Работа с чехлами, которые позволяют разблокировать смартфон при открывании аксессуара, тоже зависит от наличия магнитометра.

Многие смартфоны не имеют аппаратного магнитометра, что не позволяет использовать соответствующие аксессуары. В них используется так называемый цифровой (программный) компас, который используется в навигации, но является менее точным.

Применение датчиков Холла

Изначально датчик Холла стал применяться в автомобилестроении. С его помощью определяется угол положения коленвала или распредвала. В более старых автомобилях он используется для получения сигнала об образовании искры.

Датчики Холла широко применяются в производстве амперметров, способных определять силу тока от 250 мА до тысяч ампер. С помощью датчиков можно измерять силу постоянного и переменного тока высокой частоты. При этом она будет пропорциональна индукции магнитного поля, которая наводится током, проходящим через проводник.

Датчики Холла используются при изготовлении электромеханических приводов, специальных систем для обеспечения работы исполнительных механизмов на фабриках и заводах. В этом случае датчики будут регулировать правильное положение механизма.

В современные смартфоны и планшеты встроено большое количество контроллеров и блоков. Одним из таких и является датчик Холла.

В этом материале мы расскажем, зачем он нужен в телефоне и как вообще он применяется в смарт-технике.

Они могут быть как основными деталями телефона ( , модуль памяти), так и вспомогательными (положения, приближения и другие элементы).

Определение и принцип работы

Датчик Холла – это измерительное устройство, целью которого является определение наличия и всех сопутствующих параметров магнитного поля. Своё название он получил в честь так называемого «эффекта Холла» и ученного Эдвина Холла, который и открыл эффект еще в 1879 году.

Учёный в лабораторных условиях изучал свойства электрического тока.

В результате, была определена прямая зависимость между током и магнитным полем: после того, как элементы электрической цепи были помещены в зону действия магнитного поля, напряжение тока в проводнике изменялось в зависимости от интенсивности магнитных излучений.

Фактически, это устройство определяет наличие магнитного поля. Напряжение поля им не измеряется. В результате, смартфон или другой гаджет может легко взаимодействовать с пространством, заменяя привычный компас и другие приборы.

Полезная информация:

Первые приборы Холла использовались в сфере машиностроения: в автомобилях и заводских установках. В автомобилях измерял угол распредвала/коленвала.

В более старых моделях машин, прибор позволял определить момент появления искры.

С течением времени и научно-технического прогресса датчики начали использовать во многих предметах, встречающихся в быту: бесконтактные выключатели, устройства для определения уровня жидкости и другие.

Также, результат работы датчика Холла является основой аппарата .

Устройство используется в сфере безопасности – для организации защиты периметра. Датчик измеряет любые изменения в магнитном поле, постоянно контролируя безопасность на охраняемом объекте.

Как проверить наличие в смартфоне?

Первый способ проверки наличия датчика – это описание характеристик телефона. Их можно найти в открытом доступе в интернете.

Однако, не во всех интернет-магазинах или форумах может упоминаться датчик Холла как один из встроенных модулей. Как правило, такая характеристика не вносится в число основных.

Если вы еще не приобрели телефон, зайдите на сайт производителя и скачайте электронную инструкцию по использованию смартфона.

В ней всегда детально описаны все аппаратные компоненты. Также, можно воспользоваться одним из следующих способов :

• Почитайте отзывы о гаджете. Возможно, другие владельцы обозначили наличие датчика;
• Задайте вопрос администрации интернет-магазина , через который планируете покупать товар;
• Найдите тематические группы, которые посвящены модели телефона , и в них задайте интересующий вопрос владельцам аналогичных телефонов;
• Посмотрите видео обзоры гаджета на YouTube. Как правило, они являются полными и упоминают обо всех аппаратных и программных особенностях телефона.

Если вы уже купили телефон и хотите проверить наличие контроллера Холла, нет необходимости выполнять вышеуказанные действия. Возьмите магнит любого размера и приложите его к экрану телефона. Гаджет со встроенным датчиком мгновенно погаснет и заработает снова только после того, как вы уберете магнит.

Барометр

Встроенный в смартфон барометр позволит с высокой точностью определять атмосферное давление. С помощью этого датчика легко выяснить текущее положение над уровнем моря. Присутствие барометра существенно повышает точность данных GPS, но является привилегией топовых дорогих смартфонов.

Шагомер

Шагомер или педометр помогает контролировать пройденное расстояние, выраженное в количестве шагов. Наличие этого сенсора демонстрирует то, что владелец смартфона уделяет внимание физическим нагрузкам и состоянию своего здоровья.

Отдельный датчик шагов может быть только в некоторых смартфонах и умных часах, ориентированных специально на спортсменов и людей, которые хотят вести более подвижный образ жизни. В других смартфонах шаги считаются с помощью стандартных датчиков и специальных спортивных программ, но немного менее точно.

Датчик приближения

Датчик приближения является обязательным модулем, который блокирует экран во время разговора от случайных нажатий (когда экран прикладывается к щеке). Кроме этого, в некоторых более дорогих моделях успешно реализована система управления жестами с использованием датчика приближения.

Датчик освещенности

Датчик освещенности устанавливается для замера освещенности вокруг смартфона. На основе полученной с него информации смартфон может автоматически выставлять комфортную яркость экрана. Это крайне полезный датчик, облегчающий использование смартфона без необходимости постоянной ручной регулировки яркости, но может отсутствовать в некоторых бюджетных смартфонах.

На улице при ярком свете экран будет максимально ярким и хорошо читаемым, в помещении яркость будет снижаться до среднего уровня, а в вечернее время и затемненном помещении подсветка будет опускаться до минимального щадящего для глаз уровня.

Датчик влажности воздуха

В этом, к слову, также преуспел четвёртый представитель линейки Galaxy S. Благодаря этому датчику четвёртая «Галактика» сообщала об уровне комфорта – соотношении температуры и влажности.

Педометр

Несмотря на довольно не очевидное название, задачей педометра является определение количества пройденных пользователем шагов. Да, совсем как в большинстве умных часов и фитнес-браслетов. Одним из первых устройств с настоящим педометром стал Nexus 5.

Дактилоскопический сенсор

Стандартом в современных смартфонах в последние годы стал сканер отпечатка пальца. Используя этот способ разблокировки, можно закрыть доступ к устройству или отдельным приложениям от посторонних.

Разблокировка смартфона с помощью датчика отпечатка пальцев позволяет ускорить получения доступа к функционалу смартфона и предотвратить доступ к личным данным в случае его утери или кражи.

Сканер отпечатка пальца обеспечивает высокий уровень защиты смартфона, потому что в отличие от пароля или графического ключа найти способ разблокировки без заданного пальца практически невозможно.

Сканер отпечатков пальцев

Об этом вы, конечно же, слышали. Благодаря сканеру отпечатков пальцев можно не только сократить время разблокировки смартфона, но и надёжно защитить свои данные. Среди наиболее популярных девайсов с пресловутым сканером – iPhone 5s, HTC One Max и Samsung Galaxy S5.

Сканер радужной оболочки

Данный сенсор впервые использовала компания Samsung на флагмане Galaxy Note 7. Он работает почти такой же быстро, как сканер отпечатков пальцев, но данная технология пока не так безопасна и надежна.

Специальный инфракрасный луч сканирует радужную оболочку глаза. Такой сенсор способен работать даже в темноте и может идентифицировать пользователя, если тот носит очки или контактные линзы.

Температурный датчики

Несложно догадаться, что этот сенсор измеряет температуру. Он бывает двух видов: внутренний и внешний. Первый отвечает за измерение температуры внутри устройства и предотвращения его перегрева, второй измеряет температуру окружающей среды. В смартфонах последний встречается достаточно редко, а первый есть практически на каждом гаджете.

Гигрометр

Гигрометр позволяет телефону измерять влажность воздуха. На данный момент встретить его на смартфонах можно достаточно редко. Благодаря такому сенсору пользователь может определять, когда стоит включать прибор для осушения или увлажнения воздуха.

Датчик сердцебиения

Раз уж мы заговорили о нынешнем южнокорейском флагмане, нельзя не упомянуть и датчик сердцебиения, созданные для измерения пульса. Впрочем, многие пользователи в необходимости его внедрения откровенно сомневаются.

Датчик вредного излучения

Поверить довольно непросто, однако в этом мире действительно есть смартфон со встроенным датчиком вредного излучения. Прихвастнуть его наличием может японский Sharp Pantone 5. После запуска специального приложения последний демонстрирует окружающий уровень радиации. Неожиданно, не так ли?

GPS

Спутники GPS всегда знают, где находится ваш телефон.

Ах, GPS, где бы мы были без тебя? Вероятно, блуждали бы где-то в глуши, проклиная день, когда решили сменить бумажные карты, компас и секстант на электронные устройства.

GPS-модуль в вашем телефоне связываются со спутниками на орбите, чтобы определить, где именно на поверхности планеты вы находитесь. Для этого даже не нужна сотовая сеть: если ваш телефон потерял сигнал, вы все равно можете видеть свое местоположение, хотя загрузить подробную карту вам, скорее всего, не удастся.

Фактически телефон поочередно связывается с несколькими спутниками, а затем вычисляет, где вы находитесь, по задержке сигнала. Если связаться со спутниками не удается, — например, когда вы находитесь в помещении или под очень плотной облачностью, — определить ваше положение не получится.

GPS не расходует трафик, но связь со спутниками и вычисления могут сильно сказаться на заряде батареи, поэтому многие руководства рекомендуют отключать GPS-навигацию, чтобы дольше оставаться на связи. По этой же причине модуль GPS обычно не включается в более мелкие устройства — например, в большинство смарт-часов.

GPS— не единственный способ определить ваше положение на карте: его можно приблизительно установить по расстоянию до сотовых вышек. Однако высокой точности без него не добиться. Современные GPS-модули объединяют данные от спутников с показаниями компаса и уровнем сигнала сети, чтобы определить ваше местоположение с точностью до нескольких метров.

Что такое геомагнитный датчик

Встраиваемый в мобильное устройство геомагнитный датчик (geomagnetic fields sensor, магнитометр) являет собой сенсор, реагирующий на магнитные поля Земли, то есть, улавливающий электромагнитное излучение. Поскольку с его помощью можно определить стороны света и узнать текущее направление девайса, он именуется также «электронный компас».

Измерения магнитных полей, выполняемые датчиком, позволяют хорошо ориентироваться на местности, что обеспечит точную навигацию и очень выручит в отсутствии модуля GPS на устройстве, ведь с магнитометром легко определить текущее местонахождение смартфона и направление движения (при этом подразумевается использование Wi-Fi и вышек сотовой связи).

Отличия между магнитными и геомагнитными датчиками

Пользователь телефона может обнаружить, что устройство оснащено двумя разновидностями датчиков: магнитным и геомагнитным. Они отличаются предназначением и вариантами повседневного использования.

Магнитный датчик улавливает магнитное поле. Он обладает простой конструкцией и способен просто регистрировать напряженность окружающего поля. Альтернативное название элемента — датчик Холла. Им оснащаются современные смартфоны для взаимодействия с аксессуарами. Наглядным примером являются чехлы в форме книжек. После закрытия обложки датчик регистрирует приближение магнита, подавая сигнал операционной системе. В результате экран телефона автоматически выключается. Эта возможность сохраняет заряд батареи и одновременно исключает случайные нажатия. Пользователю больше не требуется самостоятельно блокировать систему — достаточно закрыть чехол.

Геомагнитный датчик отличается усовершенствованной конструкцией, позволяющей регистрировать магнитное поле Земли. Обычно он устанавливается производителями в современные и дорогостоящие телефоны. Предназначение сенсора — точное определение сторон света. Таким образом, владелец смартфона сможет пользоваться им в качестве компаса.

Точность определения сторон света достаточно высокая, но перед эксплуатацией производители рекомендуют выполнить калибровку датчика. Для этого нужно несколько раз совершить круговые движения мобильным устройством в пространстве. Подробная инструкция обычно встречается в приложениях-компасах.

Для чего нужен геомагнитный датчик

На смартфонах датчик геомагнитного анализа используется чаще всего для определения местоположения объекта и стороны света, куда направлен девайс. Информация об отслеживании ориентации устройства в пространстве относительно магнитных полюсов пригодится при работе с картографическими приложениями. Софт данной категории относится к must have для любого современного мобильного устройства и обычно на девайсах под управлением Android уже предустановлены карты (Google Maps), альтернативные варианты можно устанавливать самостоятельно из магазина Google Play.

Наиболее распространённое применение магнитометра в смартфоне – реализация компаса и улучшение геомагнитного позиционирования, но можно использовать его также в качестве металлоискателя и с целью поиска проводки в стенах помещений, для чего потребуется установка специального ПО.

Вместе с акселерометром и гироскопом магнитометр позволяет полноценно использовать Android-устройство в качестве геймпада на компьютере.

Как пользоваться компасом на телефоне?

Несмотря на наличие геомагнитного датчика, в некоторых телефонах нет «родного» приложения для его использования. В этом случае пользователю нужно установить стороннюю программу. После установки желательно ознакомиться с инструкцией эксплуатации, где разработчик подробно описывает все возможности программы.

Большинство приложений обладают простым интерфейсом с изображением компаса и встроенной функцией калибровки датчика. Подробная статья о компасе в телефоне доступна по этой ссылке. Если сомневаетесь в поступающей со смартфона информации, проверьте значения с реальным компасом.

МАГНИТО́МЕТР

МАГНИТО́МЕТР, при­бор для из­ме­ре­ния ха­рак­те­ри­стик маг­нит­но­го по­ля и маг­нит­ных свойств объ­ек­тов и ма­те­риа­лов. Не­ко­то­рые М. име­ют спец. на­зва­ния в за­ви­си­мо­сти от из­ме­ряе­мой ве­ли­чи­ны: эр­стед­мет­ры из­ме­ря­ют на­пря­жён­ность маг­нит­но­го по­ля, гра­ди­ен­то­мет­ры и ва­рио­мет­ры – из­ме­не­ния на­пря­жён­но­сти в про­стран­ст­ве и вре­ме­ни, инк­ли­на­то­ры и дек­ли­на­то­ры – на­прав­ле­ние век­то­ра на­пря­жён­но­сти, тес­ла­мет­ры – ве­ли­чи­ну маг­нит­ной ин­дук­ции. М. из­ме­ря­ют так­же сле­дую­щие ха­рак­те­ри­сти­ки объ­ек­тов и ма­те­риа­лов: маг­нит­ную про­ни­цае­мость и маг­нит­ную вос­при­им­чи­вость (мю-мет­ры и кап­па-мет­ры), ко­эр­ци­тив­ную си­лу (ко­эр­ци­ти­мет­ры), по­ток маг­нит­ной ин­дук­ции (ве­бер­мет­ры или флюкс­мет­ры), маг­нит­ный мо­мент, кри­вые на­маг­ни­чи­ва­ния, по­те­ри на гис­те­ре­зис и др. Час­то маг­ни­то­мет­рич. дат­чи­ки ис­поль­зу­ют­ся при кос­вен­ных из­ме­ре­ни­ях не­маг­нит­ных ве­ли­чин.

Зачем используется магнитометр

Магнитометры реагируют на магнитное поле и выражают показатели его силы в различных физических единицах измерения. В связи с этим существует много типов данных приборов, каждый из которых адаптирован под определенную поисковую цель.

По принципу действия магнитометры разделяют на 3 вида:

1. Магнитостатические.
2. Индукционные.
3. Квантовые.

Каждая разновидность реагирует на стороннее магнитное поле, используя определенный физический принцип. На базе этих трех разновидностей созданы различные узкоспециализированные виды магнитометров, которые являются более точными для измерений в определенных условиях.

Магнитостатические магнитометры

Прин­цип дей­ст­вия этих М. ос­но­ван на ме­ха­нич. воз­дей­ст­вии маг­нит­но­го по­ля на маг­нит. К та­ким при­бо­рам от­но­сят­ся ком­пас маг­нит­ный и бус­соль, оп­ре­де­ляю­щие на­прав­ле­ние маг­нит­но­го по­ля Зем­ли, квар­це­вые ва­рио­мет­ры, по­зво­ляю­щие ре­ги­ст­ри­ро­вать гео­маг­нит­ные ва­риа­ции с точ­но­стью 10^–3–10^–4 А/м и маг­нит­ные ве­сы, при­ме­няе­мые в ла­бо­ра­тор­ных ус­ло­ви­ях для ис­сле­до­ва­ния маг­нит­ной вос­при­им­чи­во­сти об­раз­цов. В маг­нит­ных ве­сах вос­при­им­чи­вость маг­нит­но­го ма­те­риа­ла оп­ре­де­ля­ет­ся по си­ле, с ко­то­рой ис­сле­дуе­мый об­ра­зец, имею­щий фор­му длин­но­го ци­лин­д­ра, втя­ги­ва­ет­ся в по­ле элек­тро­маг­ни­та (ме­тод Гуи), или по си­ле, дей­ст­вую­щей на об­ра­зец ма­ло­го раз­ме­ра, по­ме­щён­ный в не­од­но­род­ное маг­нит­ное по­ле (ме­тод Фа­ра­дея). В ме­то­де Гуи тре­бу­ет­ся бо́льшая мас­са ве­ще­ст­ва (1–10 г), а ме­тод Фа­ра­дея по­зво­ля­ет ра­бо­тать с мил­ли­грам­ма­ми ве­ще­ст­ва и тре­бу­ет бо­лее слож­но­го обо­ру­до­ва­ния.

Индукционные магнитометры

Ра­бо­та этих М. ос­но­ва­на на яв­ле­нии элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции; они ре­ги­ст­ри­ру­ют из­ме­не­ние по­то­ка маг­нит­ной ин­дук­ции в из­ме­рит. ка­туш­ке, вы­зван­ное разл. при­чи­на­ми. Ин­дук­ци­он­ные М. ус­лов­но де­лят на пас­сив­ные и ак­тив­ные: в пер­вых эдс в ка­туш­ке воз­бу­ж­да­ет­ся из­ме­не­ни­ем во вре­ме­ни внеш­не­го маг­нит­но­го по­ля, во вто­рых – из­ме­не­ния­ми в са­мом при­бо­ре. Пас­сив­ные М. пред­став­ля­ют со­бой длин­ную ци­лин­д­рич. ка­туш­ку, на­мо­тан­ную на фер­ро­маг­нит­ный сер­деч­ник и фак­ти­че­ски яв­ля­ют­ся ан­тен­на­ми сверх­низ­кой час­то­ты. Та­кие М. ис­поль­зу­ют­ся для де­тек­ти­ро­ва­ния ядер­ных взры­вов, свя­зи с под­вод­ны­ми лод­ка­ми, маг­ни­то­тел­лу­рич. зон­ди­ро­ва­ния зем­ной ко­ры, изу­че­ния взаи­мо­дей­ст­вия сол­неч­но­го вет­ра с маг­ни­то­сфе­рой Зем­ли и вол­но­вых про­цес­сов в кос­мич. плаз­ме.

К ак­тив­ным ин­дук­ци­он­ным М. от­но­сят­ся, напр., рок-ге­не­ра­тор и фер­ро­зон­до­вый М. В рок-ге­не­ра­то­ре ис­сле­дуе­мый об­ра­зец по­ме­ща­ет­ся на спец. пло­щад­ку, вра­щаю­щую­ся в цен­тре из­ме­рит. ка­туш­ки с час­то­той 40 Гц. В ре­зуль­та­те в ка­туш­ке воз­ни­ка­ет эдс, ве­ли­чи­на ко­то­рой про­пор­цио­наль­на ве­ли­чи­не на­маг­ни­чен­но­сти об­раз­ца. Для ис­клю­че­ния влия­ния внеш­не­го маг­нит­но­го по­ля на ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний ка­туш­ка (вме­сте с вра­щаю­щей­ся пло­щад­кой и об­раз­цом) за­кры­та мно­го­слой­ным пер­мал­лое­вым эк­ра­ном. Рок-ге­не­ра­тор при­ме­ня­ет­ся при ис­сле­до­ва­ни­ях маг­нит­ных свойств гор­ных по­род, напр. при изу­че­нии па­лео­маг­не­тиз­ма.

Фер­ро­зон­до­вые М. ос­но­ва­ны на пе­рио­дич. из­ме­не­нии маг­нит­ной про­ни­цае­мо­сти фер­ро­маг­не­ти­ков при пе­ре­маг­ни­чи­ва­нии (до на­сы­ще­ния) пе­ре­мен­ным по­лем воз­бу­ж­де­ния. На об­мот­ку воз­буж­де­ния по­да­ёт­ся пе­ре­мен­ный ток; при этом в из­ме­рит. ка­туш­ке на­во­дит­ся пе­ре­мен­ная эдс, чёт­ные гар­мо­ни­ки ко­то­рой про­пор­цио­наль­ны про­доль­ной ком­по­нен­те внеш­не­го по­ля. Про­стей­ший фер­ро­зон­до­вый дат­чик со­сто­ит из стерж­не­во­го фер­ро­маг­нит­но­го сер­деч­ни­ка и на­хо­дя­щих­ся на нём об­мо­ток из­ме­ре­ния и воз­бу­ж­де­ния. В наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ных фер­ро­зон­до­вых М. ис­поль­зу­ет­ся то­рои­даль­ный сер­деч­ник с об­мот­кой воз­бу­ж­де­ния или два стерж­не­вых сер­деч­ни­ка с рас­пре­де­лён­ны­ми по их дли­не об­мот­ка­ми воз­бу­ж­де­ния, вклю­чён­ны­ми по­сле­до­ва­тель­но-встреч­но (т. е. элек­три­че­ски по­сле­до­ва­тель­но, но маг­нит­ные по­ля, соз­да­вае­мые об­мот­ка­ми, име­ют про­ти­во­по­лож­ное на­прав­ле­ние). Из­ме­ре­ния про­из­во­дят­ся ли­бо при по­мо­щи од­ной об­щей сиг­наль­ной об­мот­ки, ли­бо с ис­поль­зо­ва­ни­ем двух об­мо­ток, со­еди­нён­ных так, что не­чёт­ные гар­мо­нич. со­став­ляю­щие маг­нит­но­го поля прак­ти­че­ски ком­пен­си­ру­ют­ся. Ис­поль­зо­ва­ние то­рои­даль­но­го сер­деч­ни­ка по­зво­ля­ет од­но­вре­мен­но из­ме­рять 2–3 вза­им­но ор­то­го­наль­ные ком­по­нен­ты маг­нит­но­го по­ля, что умень­ша­ет ошиб­ки в оп­ре­де­ле­нии на­прав­ле­ния век­то­ра по­ля.

Фер­ро­зон­до­вые М. при­ме­ня­ют для из­ме­ре­ния маг­нит­но­го по­ля Зем­ли и его ва­риа­ций, при аэ­ро­маг­нит­ных съём­ках и раз­вед­ке по­лез­ных ис­ко­пае­мых, в кос­мич. ис­сле­до­ва­ни­ях, хи­рур­гии, в сис­темах кон­тро­ля ка­че­ст­ва про­дук­ции, в элек­трон­ных ком­па­сах. Чув­ст­ви­тель­ность фер­ро­зон­до­во­го М. дос­ти­га­ет 10^–4–10^–5 А/м.

Квантовые магнитометры

В ра­бо­те кван­то­вых магнитометров ис­поль­зу­ют­ся кван­то­вые яв­ле­ния: сво­бод­ная упо­ря­до­чен­ная пре­цес­сия ядер­ных (ядер­ный маг­нит­ный ре­зо­нанс, ЯМР) или элек­трон­ных (элек­трон­ный па­ра­маг­нит­ный ре­зо­нанс, ЭПР) маг­нит­ных мо­мен­тов во внеш­нем маг­нит­ном по­ле, кван­то­вые пе­ре­хо­ды меж­ду маг­нит­ны­ми по­ду­ров­ня­ми ато­мов, а так­же кван­то­ва­ние маг­нит­но­го по­то­ка в сверх­про­во­дя­щем кон­ту­ре. В за­ви­си­мо­сти от спо­со­ба соз­да­ния мак­ро­ско­пич. маг­нит­но­го мо­мен­та и ме­то­да де­тек­ти­ро­ва­ния сиг­на­ла раз­ли­ча­ют: про­тон­ные М. (М. сво­бод­ной пре­цес­сии, с ди­на­ми­чес­кой и син­хрон­ной по­ля­ри­за­ци­ей), М. с оп­тич. на­кач­кой и др.

Дат­чи­ком про­тон­но­го М. слу­жит кон­тей­нер с диа­маг­нит­ной жид­ко­стью, мо­ле­ку­лы ко­то­рой со­дер­жат ато­мы во­до­ро­да. В ка­че­ст­ве та­кой жид­ко­сти мо­гут вы­сту­пать во­да, ке­ро­син, бен­зол, геп­тан и др. Ам­пу­лу с жид­ко­стью по­ме­ща­ют в ка­туш­ку, ли­бо ка­туш­ку по­гру­жа­ют в ём­кость с ра­бо­чей жид­ко­стью. Че­рез ка­туш­ку вна­ча­ле про­пус­ка­ют ток по­ля­ри­за­ции, ко­то­рый соз­да­ёт маг­нит­ное по­ле, ори­ен­ти­рую­щее маг­нит­ные мо­мен­ты про­то­нов и на­маг­ни­чи­ваю­щее жид­кость. По­сле от­клю­че­ния то­ка по­ля­ри­за­ции маг­нит­ные мо­мен­ты про­то­нов на­чи­на­ют пре­цес­си­ро­вать во­круг на­прав­ле­ния из­ме­ряе­мо­го маг­нит­но­го по­ля Н_изм c час­то­той ω = γ_pН_изм, где γ_p – ги­ро­маг­нит­ное от­но­ше­ние для про­то­нов. Т. о., из­ме­ре­ние час­то­ты пре­цес­сии по­зво­ля­ет с вы­со­кой точ­но­стью оп­ре­де­лить ве­ли­чи­ну на­пря­жён­но­сти маг­нит­но­го по­ля.

В ра­бо­те кван­то­во­го М. мо­жет быть ис­поль­зо­ва­на так­же пре­цес­сия в маг­нит­ном по­ле маг­нит­ных мо­мен­тов не­спа­рен­ных элек­тро­нов па­ра­маг­нит­ных ато­мов. Час­то­та пре­цес­сии элек­тро­нов в сот­ни раз боль­ше час­то­ты пре­цес­сии про­то­нов. Соз­да­ны про­тон­ные М., в ко­то­рых ЭПР уве­ли­чи­ва­ет ин­тен­сив­ность ЯМР (эф­фект Овер­хау­зе­ра).

Кван­то­вый оп­тич. М. (М. с оп­тич. на­кач­кой) час­то на­зы­ва­ют про­сто кван­то­вым М. Дат­чи­ком при­бо­ра яв­ля­ет­ся стек­лян­ная кол­ба, на­пол­нен­ная парáми ще­лоч­но­го ме­тал­ла (напр., Rb, Cs, K), ато­мы ко­то­ро­го па­ра­маг­нит­ны. При про­пус­ка­нии че­рез кол­бу све­та с кру­го­вой по­ля­ри­за­ци­ей и дли­ной вол­ны, со­от­вет­ст­вую­щей пе­ре­хо­ду ато­мов ме­тал­ла на один из воз­бу­ж­дён­ных уров­ней, ато­мы за­пол­ня­ют один из маг­нит­ных по­ду­ров­ней это­го уров­ня, что при­во­дит к умень­ше­нию ре­зо­нанс­но­го по­гло­ще­ния и рас­сея­ния све­та. При по­ме­ще­нии кол­бы в пе­ре­мен­ное маг­нит­ное по­ле с час­то­той ω = γ_eН_изм (γ_e – ги­ро­маг­нит­ное от­но­ше­ние для элек­тро­нов) на­се­лён­ность маг­нит­ных по­ду­ров­ней вы­рав­ни­ва­ет­ся, а по­гло­ще­ние и рас­сея­ние све­та рез­ко воз­рас­та­ют. Чув­ст­ви­тель­ность про­тон­но­го и оп­ти­че­ско­го М. со­став­ля­ет 10^–4–10^–5 А/м.

Все опи­сан­ные кван­то­вые М. при­ме­ня­ют­ся для из­ме­ре­ния на­пря­жён­но­сти сла­бых маг­нит­ных по­лей, в т. ч. гео­маг­нит­но­го по­ля в кос­мич. про­стран­ст­ве, а так­же в гео­ло­го­раз­вед­ке.

Прин­цип дей­ст­вия сверх­про­во­дя­щих кван­то­вых М. (СКВИД-маг­ни­то­мет­ров) ос­но­ван на кван­то­вых эф­фек­тах в сверх­про­вод­ни­ках: кван­то­ва­нии маг­нит­но­го по­то­ка в сверх­про­вод­ни­ке и за­ви­си­мо­сти кри­тич. то­ка кон­так­та двух сверх­про­вод­ни­ков от Н_изм (см. Джо­зеф­со­на эф­фект). Сверх­про­во­дя­щие М. из­ме­ря­ют сверх­сла­бые маг­нит­ные по­ля и при­ме­ня­ют­ся в био­фи­зи­ке, фи­зи­ке твёр­до­го те­ла, маг­не­то­хи­мии и др., а так­же для из­ме­ре­ний ком­по­нент гео­маг­нит­но­го по­ля. Чув­ст­ви­тель­ность СКВИД-маг­ни­то­мет­ров дос­ти­га­ет 10^–10 A/м.

Отличие между приборами

Магнитометр представляет собой высокотехническое оборудование, которое может отличаться от других подобных приборов не только по физическому принципу реакции на изменение магнитного поля или чувствительности, но и по прочим характеристикам.

Другие типы магнитометров

Прин­цип дей­ст­вия галь­ва­но­маг­нит­ных М. ос­но­ван на ис­крив­ле­нии тра­ек­то­рий за­ря­жен­ных час­тиц в маг­нит­ном по­ле. К этой груп­пе М. от­но­сят­ся М., ис­поль­зую­щие Хол­ла эф­фект и эф­фект Га­ус­са (из­ме­не­ние со­про­тив­ле­ния про­вод­ни­ка в по­пе­реч­ном маг­нит­ном по­ле). На эф­фек­те Хол­ла ос­но­ва­ны так­же: тес­ла­мет­ры, при­ме­няе­мые для из­ме­ре­ния по­сто­ян­ных, пе­ре­мен­ных и им­пульс­ных маг­нит­ных по­лей; флюкс­мет­ры, ис­поль­зуе­мые для от­бра­ков­ки по­сто­ян­ных маг­ни­тов; ко­эр­ци­ти­мет­ры, при­ме­няе­мые при не­раз­ру­шаю­щем кон­тро­ле ка­че­ст­ва. На ос­но­ве дат­чи­ков Хол­ла соз­да­ют­ся гра­ди­ен­то­мет­ры для ис­сле­до­ва­ния маг­нит­ных свойств ма­те­риа­лов. Чув­ст­ви­тель­ность М. на эф­фек­те Хол­ла обыч­но на­хо­дит­ся в диа­па­зо­не 10–100 А/м. Эф­фект Га­ус­са при­ме­ня­ет­ся в маг­ни­то­ре­зи­стив­ных дат­чи­ках, ис­поль­зуе­мых в элек­трон­ных ком­па­сах и др. Чув­ст­ви­тель­ность та­ких тес­ла­мет­ров со­став­ля­ет 0,5–10 А/м.

Су­ще­ст­ву­ют так­же М., прин­цип дей­ст­вия ко­то­рых ос­но­ван на вра­ще­нии плос­ко­сти по­ля­ри­за­ции све­та в маг­нит­ном по­ле или по­ле на­маг­ни­чен­но­го об­раз­ца, из­ме­не­нии дли­ны на­маг­ни­чен­но­го стерж­ня под дей­ст­ви­ем при­ло­жен­но­го по­ля (маг­ни­то­ст­рик­ции) и др. Та­кие М. при­ме­ня­ют­ся в разл. об­лас­тях тех­ни­ки.

Источники

• https://ru.ihodl.com/technologies/2017-07-29/vsyo-chto-nuzhno-znat-o-datchikah-v-vashem-smartfone/
• http://ironfriends.ru/osnovnye-datchiki-smartfona-kakie-byvayut-i-zachem-nuzhny/
• https://offlink.ru/general-information/kak-vklyuchit-magnitnyi-datchik-smartfone-chto-takoe-datchik/
• https://AndroidInsider.ru/polezno-znat/12-datchikov-kotoryie-mogut-nahoditsya-vnutri-vashego-smartfona.html
• https://AndroidLime.ru/sensors-in-the-smartphone
• https://nastroyvse.ru/opersys/android/chto-takoe-geomagnitnyj-datchik-v-smartfone.html
• https://AndroidLime.ru/geomagnetic-sensor-in-a-smartphone
• https://bigenc.ru/physics/text/2153764
• https://tehpribory.ru/glavnaia/pribory/magnitometr.html

Какая польза от датчиков Холла в смартфонах?

Смартфон с датчиком Холла

Если пользователь мобильной техники до сих пор не знает, чем известен знаменитый ученый Эдвин Холл, то пора восполнить этот пробел. Датчики, работа которых основана на открытии зала, теперь стоят в каждом третьем смартфоне — хотя раньше такие датчики устанавливались только на элитных гаджетах.

В списке датчиков, оснащенных смартфоном, иногда можно встретить датчик Холла — пожалуй, самый загадочный из всех известных датчиков.Если функции, скажем, пульсометра и шагомера ясны и очевидны, то назначение датчика Холла известно не каждому пользователю. В этой статье мы узнаем, кто такой Холл и почему датчик, названный в его честь, становится все более популярным.

Немного физики

Эдвин Холл — американский физик. Свое знаменитое открытие он сделал в девятнадцатом веке. Холл обнаружил, что если проводник (например, металлическая пластина), подключенный к источнику постоянного тока, поместить в магнитное поле, сила Лоренца будет действовать на движущиеся электроны.В результате электроны движутся по дуге и вызывают одну из поверхностей пластины. На этой грани электроны будут накапливать отрицательный заряд, а на противоположной — положительный. Разность потенциалов на 2 краях платы называется , напряжение Холла .

Практическое применение эффекта Холла было найдено всего через 15 лет после смерти ученого. Теперь этот эффект основан на работе дисководов ПК, компьютерных кулеров, систем зажигания автомобилей и даже реактивных двигателей.Разработчики сравнительно недавно догадались, как применить проем Холла на своем смартфоне.

Зачем мне нужен датчик Холла на смартфоне?

Датчик Холла (также называемый магнитным датчиком ) комплектуется многими моделями популярных производителей и некоторыми смартфонами малоизвестных китайских брендов. Этот датчик предназначен для измерения напряжения Холла.

Датчик не измеряет напряжение, а только определяет его наличие или отсутствие, а затем отправляет сигнал на смартфон.При получении сигнала гаджет выполняет запрограммированное действие.

Как правило, использование датчика Холла на телефоне сводится к решению всего двух задач, поэтому для гаджета этот датчик необходим:

• Датчик ускоряет запуск GPS-навигатора и улучшает географическое положение.
• Датчик Холла дает смартфону возможность взаимодействовать с магнитными экранами.

Кроме того, благодаря открытию американского ученого стало возможным управлять жестами — «трюк », который пользователи впервые встретили на Samsung Galaxy S3.

Конечно, возможности эффекта Холла в дизайне смартфонов раскрыты не полностью. Причина тому — ряд технических ограничений. Использование отверстия « полностью » не позволяет использовать современные мобильные устройства и аккумуляторы компактных размеров с недостаточной мощностью.

Принцип взаимодействия датчика Холла с мобильными аксессуарами

Благодаря датчику Холла мобильные устройства могут взаимодействовать с так называемыми «умными» чехлами ( Smart Case ).Магнит установлен в крышке такой заслонки. Как только пользователь закрывает крышку корпуса, появляется эффект Холла, датчик посылает сигнал в систему смартфона — и экран гаджета автоматически блокируется. Конечно, все это происходит за несколько секунд. Когда владелец смартфона открывает крышку крышки, напряжение Холла «ничего не гаснет». Датчик дает команду на разблокировку дисплея.

Smart Case

Если владелец гаджета использует оконный бокс (как на рисунке выше), то датчик Холла дает команду не выключать полностью дисплей, а переключать его из одного режима в другой.Когда крышка закрыта, в доступной области экрана могут отображаться часы, календарь, музыкальный проигрыватель или список уведомлений.

Беспокоиться о том, что магнит «умного» корпуса повредит начинку смартфона, точно ни за что. Магнитное поле не портит гаджет — это подтверждено многочисленными профессиональными и любительскими тестами.

Датчик Холла экономит аккумулятор гаджета — это главное достоинство этого датчика. Активированный экран с высокой яркостью потребляет внушительное количество драгоценных миллиампер.

В каких смартфонах есть датчик Холла?

К сожалению, не все производители в списке возможностей своих гаджетов указывают, есть ли в устройстве датчик Холла. В кратком списке параметров такой информации точно нет. Однако пользователь может быть уверен: если для смартфона производится оригинальный Smart Case, значит, это устройство как раз оснащено магнитным датчиком.

Последнее слово

К сожалению, «лучшие умы» индустрии мобильной электроники не смогли (пока?) Узнать, как использовать открытие зала, чтобы полностью раскрыть его потенциал.Автоматическое отключение / переключение дисплея — «разговор с ребенком» по сравнению с тем, что можно сделать, если можно преодолеть технические ограничения. Однако поиск путей реализации наблюдений Холла продолжается — и прогресс не стоит на месте. Об этом может свидетельствовать, например, появление очков виртуальной реальности Google Card Board , управление которыми основано на взаимодействии магнита и датчика Холла.

Датчик движения в телефоне. Что такое датчик Холла в смартфоне? Датчики нужны

Современные телефоны Сильно похожи на компьютеры — устроены по общему принципу: материнская плата, процессор, ОЗУ видеоадаптера.

Но главное отличие — это многочисленные датчики, без которых смартфон не требуется: акселерометр, гироскоп, барометр, датчики температуры, приближение света и т. Д. Все они упрощают использование телефона и делают его умнее. Сегодня мы расскажем об особенностях и назначении магнитного датчика в современных смартфонах.

Зачем нужен магнитный датчик?

Этот датчик еще называется. Эффект Холла был открыт почти 150 лет назад, но активно используется в разных техниках и по сей день.Датчик Холла обнаруживает магнитное поле, которое может определить положение смартфона в пространстве. Итак, смартфон — просто скачайте специальное приложение из Google Play. (Просто введите «Компас»).

Еще полвека датчик Холла стал применяться в автомобилях — это стало первым шагом на пути внедрения таких технологий в жизнь человека. Далее разработку начали использовать и в других сферах, в том числе в мобильных технологиях.

Магнитный датчик удобно наталкивать крышкой на магнитную застежку / защелку.Благодаря этому вы можете сэкономить время, так как экран телефона автоматически отключается при закрытии и включается при открытии аксессуара. Если в крышке есть окошко, незакрытое пространство может быть активным, то есть можно будет проверять время, приложения и некоторые виджеты, не открывая корпус и не разблокируя смартфон. Следует отметить, что магнит не повреждает ни один датчик, другие датчики или компоненты телефона.

Как включить магнитный датчик на телефоне?

В большинстве флагманов, выпускаемых как крупными брендами, так и более бюджетными компаниями, присутствует магнитный датчик.Работает автоматически. Проверьте наличие технических характеристик конкретного устройства или с помощью простых тестов:

1. Можно смоделировать магнитный футляр, прикрепив к экрану телефона обычный магнит. Если дисплей погас, значит сработал магнитный датчик.
2. Скачайте приложение компаса, отключите интернет и проверьте, будет ли оно работать. UPD. Следует отметить, что в случае с компасом речь идет о продвинутом геомагнитном датчике.

Современный смартфон — это не только звонки и SMS, но и многое другое.Но сегодня мы поговорим о том, как работать с этими устройствами в Интернете, а не об их возможностях гиперкоммуникации и не о преимуществах мобильной операционной системы. Статья будет посвящена датчикам и сенсорам, которыми разработчики оснащают современные устройства, чтобы их функциональность стала еще более разнообразной. Так что же такое датчики и сенсоры? Это микро-администрирование в самом смартфоне (плеер, планшет, навигатор, ноутбук, цифровая камера, игровая консоль и т. Д.), Которые делают его умным, а также ассоциируются с внешним миром.Без них смартфон не будет таким интересным и востребованным, поскольку гаджет будет без связи с окружающей средой. Именно с помощью датчиков и сенсоров появляется связь с окружающим миром, а значит, появляются новые удивительные функции.

Из основных датчиков и датчиков, известных многим, и без которых пока невозможно иметь полностью бюджетные мобильные телефоны, можно выделить следующие:

1. Датчик приближения

2.Акселерометр.

3. Датчик освещенности

4. Датчик гироскопа

5. Датчик магнитного поля (Магнитный компас обычно не считается датчиком, но мы все же включили его в список)

ДАТЧИК ПРИБЛИЖЕНИЯ (датчик приближения)

Датчик приближения позволяет определять приближение объекта без физического контакта с ним. Например, датчик приближения, установленный на мобильном телефоне, позволяет отключать подсветку экрана, когда телефон приближается к уху пользователя во время разговора.То есть его основная задача — заблокировать смартфон, чтобы пользователь не давил шанс, скажем, щекой по спине. Кстати, в этом случае спасает и зарядка аккумуляторной батареи. Естественно, производители всячески стараются расширить возможности этой функции. Например, год назад в Samsung Galaxy S3 появилась функция «Каталог», которая при наложении устройства на лицо позволяет позвонить контакту, чья информация, журнал вызовов или данные обмена сообщениями отображаются на экране.Также телефон с этим сенсором можно спокойно положить в карман или чехол, не боясь случайно сделать ненужный звонок.

В общем, управление движениями — это следующий этап общения человека и техники, над которым сегодня работает масса производителей. Например, в прошлом году Pioneer представила линейку автомобильных мультимедийных навигационных GPS-систем, которыми можно управлять с помощью жестов. Pioneer назвала свою разработку «Air Gesture». Если пользователь поднесет руку к передней части экрана мультимедийно-навигационной системы, он отобразит окно с названием воспроизводимой в этот момент Композиции и часто используемыми командами управления: «Установить как пункт назначения» и «Установить любимое место как пункт назначения «.Как только пользователь уберет руку с экрана, эти команды исчезнут, и навигационная карта исчезнет. Он снова появится на всем экране. Кроме того, перемещая руки по горизонтали, можно вызывать определенные функции, указанные пользователем, без нажатия кнопки. Вы можете установить одну из 10 функций, включая «переключение между функциями навигации и AV» и «пропуск составной композиции / воспроизведения предыдущей композиции». Датчик, определяющий движение руки, состоит из двух частей, излучающих инфракрасное излучение, и одной, принимающей между ними.Когда рука перемещается к передней части экрана, принимающий ИК-датчик обнаруживает отражение инфракрасного света. С помощью горизонтально движущейся руки ИК-датчик определяет изменение таймингов инфракрасного излучения с помощью правой и левой излучающих частей, так что становится ясно, какая из сторон сделана вручную. Кстати, производство моделей с пользовательским интерфейсом управления жестами Air Gesture уже началось.

Эта же функция реализована в новом флагмане Samsung Electronics — Galaxy S4.Помимо датчика приближения, рядом с фронтальной камерой есть еще один датчик, который используется для распознавания жестов. Он распознает движение руки, принимает инфракрасные лучи, которые отражаются от ладони пользователя, и работает в паре с функцией Air Gesture, предоставляя пользователям возможность принимать вызов, изменять музыкальную композицию или прокрутите веб-страницу вверх или вниз буквально одной рукой.

Акселерометр (акселерометр)

Пожалуй, это самый распространенный датчик.G-сенсор, как его называют многие производители, сегодня можно найти практически в каждом современном устройстве. Задача акселерометра проста — отследить ускорение, которое прикреплено к устройству. Вроде бы вопрос, а зачем измерять ускорение смартфона? Но давайте подумаем о моменте, когда мы поворачиваем телефон, происходит движение с ускорением. Акселерометр регистрирует его и на основе полученных от него данных запускает процесс, например, изменение ориентации экрана. Датчик также используется для масштабирования страниц браузера при наклоне смартфона, обновления списка Bluetooth на Shake, в определенных приложениях и, конечно же, в играх, особенно в симуляторах.Кроме того, акселерометр используется как карманный шагомер для подсчета количества шагов, сделанных пользователем.

В камерах камер акселерометр используется для переворачивания отснятого материала на отснятый материал, а в ноутбуках — для срочной парковки головки жесткого диска при внезапном падении компьютера. А в автомобилях он служит для срабатывания подушек безопасности при ударе. Проще говоря, акселерометр определяет положение устройства в пространстве и наклон корпуса на основе его ускорения при изменении этого положения.

Датчик освещенности (Light Sensor)

Задачи этого датчика предельно просты и заключаются в определении степени наружного освещения и соответствующей регулировке яркости экрана. Благодаря такой автонастройке яркости появилась возможность сэкономить электроэнергию, особенно если вы хотите оптимизировать расход заряда аккумулятора. Возможно, это самый старый датчик в мобильном мире, и хотя в работе этого датчика вроде бы нет возможностей для улучшения функциональности, производители и в данном случае стараются сделать работу со смартфоном еще более комфортной.

Например, в мобильной операционной системе Apple iOS 6 появилась возможность настройки автозапуска. Ранее датчик освещенности был полностью автоматизирован и регулировал яркость экрана на свое усмотрение. Теперь у пользователя появилась возможность контролировать работу этого датчика. Вы можете легко определить комфортный для вас уровень яркости, и IOS учитывает этот выбор при расчете уровня яркости для новых условий освещения. Однако для правильной работы датчика необходимо произвести небольшую настройку устройства.

Датчик гироскопа (гироскоп)

Если возможности акселерометра по большому счету исчерпаны, а сферы его использования явно ограничены, то в смартфонах все же освоено устройство другого инерциального датчика — гироскопа. История использования гироскопов берет начало в конце XIX века. Инерционные датчики в то время были распространены во флоте, поскольку с помощью гироскопа наиболее точно можно определить местонахождение стороны света.Позже, благодаря такой уникальной функции, гироскоп получил широкое распространение в авиации. По своей конструкции гироскоп в мобильных телефонах напоминает классический поворотный, представляющий собой быстро вращающийся диск, закрепленный на подвижных рамах. Даже при изменении положения рамок в пространстве ось вращения диска не изменится. Благодаря постоянному вращению диска, например, с помощью электродвигателя, можно постоянно определять положение объекта (в котором находится гироскоп) в пространстве, его наклоны или крены.

Гироскопы

в современных приборах основаны на микроэлектромеханическом датчике, но принцип действия инерционного датчика остается прежним. В это же семейство входят акселерометры, магнитометрические и другие узкоспециализированные датчики. Рынок этих миниатюрных элементов, также известных как МЭМС, получил серьезный толчок к развитию в тот момент, когда Apple начала устанавливать гироскоп в iPhone 4, а затем и в iPod Touch. Успешные продажи мобильных устройств привели к тому, что производители элементов Mems успешно обосновались на мобильном рынке.Apple iPhone. 4, где гироскоп и два микрофона MEMS были впервые использованы для подавления шума, оказали огромное влияние на индустрию телефонов. Например, в конце 2010 года менее пяти выпущенных на рынок телефонов могли похвастаться наличием гироскопа, а в 2011 году уже было представлено более 50 моделей телефонов и планшетов с гироскопом.

Гироскопы, встроенные в мобильные телефоны, обеспечивают высочайшее качество игр. Используя этот датчик для управления игрой, вы можете использовать не только обычный поворот устройства, но и скорость вращения, что обеспечивает более реалистичное управление.Помимо гироскопических игр, гироскоп используется в браузерах дополненной реальности для более точного позиционирования устройства в пространстве, а также в управляемых смартфонами на платформах IOS и Android радиомоделей самолетов.

Датчик магнитного поля (Магнитный компас )

После прихода в наш мир приемников GPS появились цифровые компасы, однако в эпоху развития навигационных технологий от них не так много пользы.Магнитометр, как и обычный магнитный компас, отслеживает ориентацию прибора в космосе относительно магнитных полюсов Земли.

Информация, полученная с компаса, используется в картографических и навигационных приложениях. На практике это устройство показало себя неплохо и сегодня незаменимо в ряде игр и приложений, например, в браузере, дополненном реальностью Layar.

Датчики и датчики прочие

Барометр

Помогает с позиционированием и этим датчиком.Барометр начал появляться в смартфонах недавно, с выпуском Samsung Galaxy Nexus, и может сократить время подключения к сигналу GPS. Встроенный барометр измеряет атмосферное давление в месте нахождения владельца смартфона и определяет высоту над уровнем моря. Многие флагманские смартфоны оснащены не только приемниками GPS и ГЛОНАСС, но и барометром, благодаря которому захват сигнала со спутника и определение исходного местоположения происходит мгновенно.Эта функция полезна и в том случае, когда пользователь перемещается по наклонным плоскостям, будь то холм или гора, потому что в зависимости от атмосферного давления и высоты можно рассчитать точное количество калорий, которые сжигаются во время прогулки. Ну соответственно определять давление и погодные условия прямо со своего смартфона.

Рассмотрим принцип работы этого датчика на примере смартфона sAMSUNG Galaxy S III, где определение перепада давления можно пересчитывать примерно 25 раз в секунду.Такая скорость позволяет четко определять движение человека вверх и вниз, то есть использовать навигацию не только в горизонтальной плоскости, но и в вертикальной. Таким образом, мы получаем объемную навигацию, которая полностью соответствует действительности. Например, при навигации в торговом центре Вам будет недостаточно обычного GPS-навигатора, так как он укажет точку на плоскости Земли, а не на какой высоте будет ваш маршрут. А автомобильные навигаторы умеют ориентироваться на многоэтажных парковках и многоярусных дорогах.

Датчик давления позволяет реализовать это, и вы получите не только точные координаты указанного места, но и информацию о том, на каком этаже или высоте находится ваш маршрут.Обычно такие датчики включают в себя систему обработки данных, а их размеры находятся в пределах 3x3x1 мм. Миниатюрный датчик реагирует на изменение высоты с точностью до 50 см. Метод реализуется путем сравнения внешнего атмосферного давления относительно вакуумной камеры внутри датчика. Помимо вакуумной камеры и датчиков, в миниатюрное устройство устройства уместились встроенный микропроцессор, аналоговый усилитель, цифровой сопроцессор и элемент энергонезависимой памяти.

Датчик температуры / влажности

Такой сенсор стал новым дополнением к Samsung Galaxy S4.Он определяет уровни температуры и влажности окружающей среды через небольшое отверстие, расположенное в основании смартфона. Затем датчик определяет оптимальный уровень комфорта и отображает эту информацию на экране приложения S Health. Кроме того, датчик температуры позволяет регулировать ошибку давления, вызванную изменением температуры воздуха. Те, кто хочет сразу воспользоваться возможностями датчика температуры, могут обратить внимание на разработку ученых Robocat.

Они создали крошечный электрический термометр Thermodo, который подключается к телефону через порт для наушников. Thermodo состоит из пассивных датчиков температуры, встроенных в стандартный 4-полюсный разъем для наушников в прочном корпусе. Подключение к сети не требуется, устройство питается от телефона и потребляет мало энергии. Когда измерение температуры не требуется, Thermodo можно наблюдать на брелках для ключей. С помощью термодатчика можно измерять температуру как в помещении, так и на улице.

3D-датчик

Датчик, который постоянно сканирует окружающее пространство и с высокой точностью создает виртуальную модель компьютера. Что-то вроде есть Kinect, но новая версия планшета Google Nexus 10 получила сенсор гораздо более компактный и уже есть готовые приложения, которые могут работать на планшете и демонстрировать возможности не только самых современных игр.

Среди прочего, датчик CAPRI 3D, который был представлен в рамках конференции Google I / O 2013 компанией Primesense, способен регистрировать движения и получать метрические параметры предметов.Кстати, такое развитие этой технологии подтверждает предположение IBM, что в середине этого десятилетия коммуникация с использованием 3D-голограмм станет напоминать 3D-голограммы в середине этого десятилетия.

Безопасность

Недавно профессор Саутмор-колледжа (Пенсильвания, США) Адам Дж. Авив продемонстрировал возможность реализации атак с использованием данных, полученных с помощью акселерометра смартфона. Оказалось, что данные, полученные с датчиков смартфона, могут помочь злоумышленникам получить доступ к кодам разблокировки устройства.Они могут узнать PIN-коды и пароли пользователей. Получить информацию через сенсоры намного проще, чем через приложения, загруженные на смартфон, утверждает профессор. Исследователи проанализировали данные, полученные с помощью акселерометра, и составили своеобразный «словарь» движений смартфона при вводе пароля, после чего разработали программное обеспечение, позволяющее расшифровывать PIN-коды, используя данные, полученные с акселерометра. В ходе исследований ученым удалось правильно определить ПИН-код в 43% случаев, а пароль — в 73%.Система выдает сбой, когда пользователь находится в движении во время использования устройства, поскольку движения создают дополнительные помехи, и получение точных данных с акселерометра довольно затруднительно.

Специалисты, занимающиеся мобильной безопасностью, также считают, что чем больше у смартфона сенсор, тем больше данных они могут его исправить, а значит, проблема защиты устройства становится более острой. Сейчас исследователи разрабатывают методы предотвращения утечки данных, собранных гироскопами, акселерометрами или другими датчиками.Так что можно предположить, что с развитием технологий и расширением сенсорного функционала ситуация безопасности будет только формироваться.

Перспективы

Недавно американский изобретатель Якоб Фрейден основал Fraden Corporation и запатентовал систему бесконтактного измерения температуры для мобильных устройств. На задней панели смартфона находится небольшой инфракрасный датчик, снять с которого можно только показание температуры пользователя. Таким образом, в будущем смартфоны вполне могут превратиться в наших личных помощников врача.Фрейден собирается создать также средства измерения ультрафиолетового излучения и электромагнитного загрязнения. Но сотрудники лаборатории Next Lab Массачусетского технологического института утверждают, что вскоре сенсоры в смартфонах смогут обнаруживать аритмию и тахиакардию, что заставит пользователей своевременно обращаться за помощью к врачам.

По оценкам экспертов IBM, к 2017 году в смартфонах появится обоняние. Крошечные датчики запаха могут быть встроены в смартфоны и другие мобильные устройства.Обнаруженные следы химических соединений будут переданы в мощное облачное приложение, которое сможет анализировать все, от окиси углерода до вируса гриппа. В результате, если вы чихнете, телефон сможет рассказать вам о вашей болезни.

Все самое интересное только начинается, и сегодня работа идет по массе направлений. Например, не исключено, что в ближайшем будущем ваш смартфон с определенным типом сенсоров научится имитировать тактильные ощущения. Вы можете различать ткани, фактуру и переплетение.А звуковые датчики в сочетании с массивными системами облачных вычислений получат сверхчеловеческие слуховые возможности. Эх, чего только предположить нельзя, тем более что масса предположений, расчетов и даже фантазий в последнее время стала сбываться с поразительной скоростью.

Для реализации правильной работы Современные мобильные телефоны Применяют различные функциональные блоки и датчики информирования. На их основе система, высшая иерархия, принимает решения об определенных действиях. Сегодня речь пойдет об измерительном элементе, определяющем наличие магнитного поля, его напряженность и изменение.

Выдающийся физик Эдвин Холл в США в конце XIX века открыл явление искривления пути носителей заряда в полупроводниках, пребывающих в магнитном поле. «Эффект» зал имеет большие возможности. С его помощью отслеживается ориентация экрана в космосе, измеряется магнитная полярность в ракетных двигателях. Датчики отлично работают в бесконтактных переключателях и определителях уровня жидкости.

Для измерения напряжения магнитного поля используются 2 типа устройств: аналоговые и цифровые датчики.У первого вида индукция поля преобразуется в напряжение, величина которого зависит от силы и полярности. Во втором — при смене полярности и уменьшении индукции датчик отключает тачскрин.

Мое основное приложение, миниатюрный датчик, используемый в цифровых гаджетах для улучшения их позиционирования, в обеспечении быстрого запуска GPS-навигатора. Отличительной особенностью данного устройства является универсальное направление действия:

• С его помощью изменяется величина магнитного потока;
• Бесконтактное управление реализовано с помощью жестов;
• Яркость экрана автоматически корректируется при изменении освещенности;
• Замена ориентации изображения на дисплее при соответствующем повороте гаджета, манипуляции в играх и других приложениях;
• Точное направление определяется.

Конечно, это далеко не весь список. положительные характеристики, присущие этому датчику.

Зачем нужен датчик Холла в смартфоне?

Датчик, как высокочувствительная часть вещателя, расположен непосредственно под крышкой смартфона или планшета, что позволяет быстро реагировать на любые изменения пространства. За счет работы сенсора экономится аккумулятор, улучшается взаимодействие телефона с магнитным футляром и различными аксессуарами.

Датчики Холла также используются в телефонах типа «раскладушка». С их наличием упрощается работа по включению / выключению экрана при открытии или закрытии защитной крышки. Похожий эффект наблюдается на смартфоне с магнитным корпусом, где датчик молниеносно реагирует на изменение (приближение / удаление) магнитного поля на флипе и регистрирует его. При интенсивном облучении дисплей блокируется, при уменьшении — происходит его активация. При этом сам магнит, установленный в откидной крышке, совершенно не вредит смартфону.

Особенно эффект Холла характерен для крышек с окном вверху, где часть экрана остается открытой. В этом случае можно использовать отдельные функции (звонок, пропущенные звонки, часы, плеер), не открывая флип. Магнитоэлектрический прибор самостоятельно определит, оставит ли дисплей активным полностью или частично. Аналогично гаджет работает при использовании крышек без «окон».

Приобретая новый смартфон, можно самостоятельно определить наличие или отсутствие датчика Холла.Стоит отметить, что далеко не все производители указывают его наличие, поэтому нужно внимательно изучить небольшой список характеристик. Устройство находят другим методом, анализируя чехлы для своего мобильного устройства. Например, на крышке Smart Case к 100% смартфону или планшету вмонтирован датчик Холла. По аналогии анализируются другие покрытия.

Гаджеты

оснащены множеством разнообразных датчиков, которые открывают новые функции и делают использование телефонов проще и удобнее.

Мы уже учли, что смартфоны оснащены, но не упомянули датчик Холла. Что это такое, для чего он нужен и как работает — все это можно найти в этой статье.

Зачем нужен датчик Холла?

Этот датчик способен определять положение и основан на эффекте Холла, который был открыт в 1878 году. Ученому-физику удалось сделать открытие, измерив напряжение в проводнике, находящемся в магнитном поле.

В наших гаджетах используется упрощенная версия датчика Холла.Он может определить наличие магнитного поля, но напряженность поля по разным осям не вычисляется. Вместе с ним на смартфонах часто используется магнитный датчик, отвечающий за работу компаса.

Датчик Холла в смартфонах

Датчик Холла

можно встретить в основном во флагманских смартфонах, для которых доступны специальные чехлы с магнитной защелкой — их часто называют смарт-чехлами или Smart Case. Датчик может определять, закрывать или открывать крышку крышки, и в соответствии с этим включать / отключать отображение устройства.

Стоит отметить, что далеко не все производители указывают наличие этого датчика в характеристиках устройства. Именно наличие этого сенсора позволяет убедиться, что Smart Case доступен в качестве аксессуара для гаджета.

Датчик Холла

помогает программам навигации Быстрее определять местоположение. Раньше он использовался в телефонах-раскладушках и помогал активировать экран при открытии гаджета и выключать его при закрытии устройства.

Другое приложение

Изначально датчики Холла использовались на транспортных средствах, где они отвечали за измерение угла коленчатого вала.Датчик определяет момент, когда в автомобиле образовалась искра. Правда, это относится к старым машинам. Позже датчиками стали оснащать бесконтактные переключатели и счетчики жидкости. Они также использовались в системах считывания магнитных кодов и даже в ракетных двигателях.

Полный текст статьи и исходники программы доступны только зарегистрированным участникам сайта.

Стоимость регистрации — символические 340 рублей.

Для регистрации необходимо сначала пополнить Яндекс.Корселк на указанную сумму (либо Webmoney-кошелек R3

954122, либо QIWI —

13963 (кошелек, не за счет телефона!)), А затем отправить письмо на адрес [Email Защищено] С указанием, на какой кошелек вы производили платеж, и реквизиты, по которым вы можете вас определить (не прикрепляйте к письму картинки или файлы).Учитывайте комиссию при переводе.

Не отправляйте в письме мои кошельки — Поверьте, я знаю их без вас.

В ответном письме вы получите учетные данные для чтения статей из закрытой зоны для второго курса.

Доступ к третьему курсу обучения предоставляется только после оплаты второго курса и составляет 340 руб.

Доступ к курсам подготовки бойцов предоставляется после оплаты третьего года и составляет 340 руб.пр.

При оплате сразу всех курсов одновременно (2-9) цена 2700 руб.

Доступ предоставляется минимум на один год. Для тех, кто оплатил третий и другие курсы, время доступа увеличивается.

Датчик ориентации представляет собой комбинацию датчика магнитного поля, выполняющего роль электронного компаса, и акселерометра, измеряющего наклон и вращение.

Если вы знакомы с тригонометрией, вы можете самостоятельно рассчитать необходимые данные и определить положение устройства относительно всех трех осей, основываясь на показаниях акселерометра и датчика магнитного поля.Однако есть и хорошие новости — Android может сделать все расчеты самостоятельно.

При использовании стандартной системы отсчета положение устройства рассчитывается в трех измерениях. Как и в случае с акселерометром, устройство считается покоящимся, лежащим экраном вверх на плоской поверхности.

Ось X (направление). Направление устройства при движении вокруг оси X; 0 ° / 360 ° — север, 90 ° — восток, 180 ° — юг, 270 ° — запад.

Ось Y (наклонная).Угол наклона устройства при вращении относительно оси Y. Он равен 0 °, если устройство лежит на задней крышке, -90 ° — если оно расположено вертикально (верхняя часть устройства направлены вверх), 90 ° — если перевернуто, 180 ° / -180 ° — если экран опущен. .

Микроэнергетическое определение положения в приложениях сотовых телефонов

Микроэнергетическое определение положения в приложениях для сотовых телефонов

Скачать PDF версию

Автор: Шон Милано, Allegro MicroSystems, LLC

Рисунок 1.Общая высота корпуса A1171 составляет не более 0,4 мм, что идеально подходит для тонких телефонов.

По мере того как производители сотовых телефонов начинают встраивать в свои модели больше функций, потребность в различных механических конфигурациях продолжает расти. Микромощные микросхемы датчиков Холла хорошо подходят для определения положения затвора «открыто-закрыто» при любой конфигурации телефона и являются наиболее популярным решением, используемым сегодня на рынке. Многоцелевые телефоны часто требуют определения не только открытия-закрытия, но и третьего положения, например поворота или переворота в другом направлении.В этой заметке будет показано, как использовать Allegro ™ A1171 в стандартном раскладном или выдвижном телефоне, а также методы определения трех положений с использованием только одного магнита и одного устройства Холла в многоцелевом приложении.

Стандартная конфигурация слайд-телефона или телефона-раскладушки

В стандартной конфигурации одна ИС на эффекте Холла и кнопочный магнит могут использоваться для определения открытого и закрытого положений.

В закрытом положении ИС Холла, например H, как показано на рисунке 2A, выровнен с помощью простого кнопочного магнита, отмеченного его северным (N) и южным (S) полюсами.В этом положении выход ИС датчика Холла зафиксирован во включенном состоянии, поскольку плотность магнитного потока больше, чем точка срабатывания магнитного поля устройства. Однако в открытом положении (рис. 2B) магнитное поле достаточно слабое, поэтому выход ИС датчика Холла отключен. Этот простой метод широко используется как в слайд-телефонах, так и в телефонах-раскладушках.

Использование многополюсного переключателя IC упрощает изготовление, поскольку магнит можно вставить, не беспокоясь о том, какой полюс обращен к ИС датчика Холла — для активации переключателя IC можно использовать северный или южный полюс.В примере на рисунке 2 южный полюс является активирующим полюсом, так как он расположен ближе всего к ИС датчика Холла, но с многополярным датчиком ИС размещение северного полюса на этой стороне будет работать одинаково хорошо.

Рис. 2. Положение ИС и магнитов датчика Холла на стандартном слайд-телефоне.

На рисунках 3 и 4 сравниваются передаточные функции омниполярного переключателя (рисунок 3) и известного униполярного переключателя (рисунок 4). На обоих рисунках вертикальные оси представляют собой реакцию выходного напряжения ИС на падающее магнитное поле.По горизонтальным осям показаны увеличение магнитного потока северной полярности (увеличение B–), увеличение магнитного потока южной полярности (увеличение B +) и нейтральная полярность (B = 0).

Рис. 3. Передаточные функции, иллюстрирующие влияние изменений падающего магнитного поля на выходное напряжение для многополярных ИС-переключателей с эффектом Холла: (A) влияние на переключатель, активируемый с низким магнитным потоком, и (B) влияние на переключатель с сильным магнитным потоком. переключатель, активируемый потоком.

Рисунок 4.Передаточные функции для униполярных переключателей на основе эффекта Холла на ИС: (A) влияние магнитного потока на переключатель, активированный северной полярностью, и (B) на переключатель, активированный южной полярностью.

Двухрежимные ИС-переключатели

На рисунке 5 показана простая блок-схема двухрежимного коммутатора A1171. Термин «двухрежимный» относится к способности A1171 работать либо как многополярный коммутатор, либо как пара униполярных коммутаторов. A1171 работает при напряжении батареи всего 1,65 В, что позволяет использовать его в телефонах и КПК с новейшими одноэлементными литиевыми батареями.Он также имеет двухтактные выходы, что устраняет необходимость во внешних подтягивающих резисторах.

Рис. 5. Функциональная блок-схема многополюсного ИС-переключателя Allegro A1171.

Состояние вывода SELECT определяет режим работы A1171. Когда вывод находится в плавающем положении или привязан к VCC, деталь работает в многополярном режиме, как на рисунке 3. Когда вывод заземлен, A1171 работает в униполярном режиме, как на рисунке 4. Обратите внимание, что в многополярном режиме (рисунок 3) отдельные выходы являются дополнительными, в то время как в униполярном режиме (рис. 4) отдельные выходы являются переключателями с южным или северным полюсом.

Используя оба выхода в униполярном режиме и ориентируя обнаруживаемый магнит, A1171 можно использовать для определения трех положений, поддерживая более широкий диапазон положений сочленения, необходимых в многоцелевых телефонных приложениях. В униполярном режиме вывод VOUTPS является выходом переключателя, активируемого южной полярностью, а вывод VOUTPN — выходом переключателя, активированного северной полярностью.

Многоцелевые многопозиционные приложения

Многоцелевое приложение показано на рисунке 6.Когда телефон полностью закрыт (рисунок 6A), например, в приложениях MP3, южный полюс магнита находится напротив микросхемы датчика Холла. Выходной сигнал A1171 имеет низкий уровень VOUTPS и высокий уровень VOUTPN, что соответствует стороне B + на рисунках 4A и 4B.

В выдвижном положении, используемом для приложения телефона (рисунок 6B), на ИС датчика Холла преобладает поле северной полярности, и VOUTPN имеет низкий уровень, а VOUTPS высокий, что соответствует стороне B– рисунков 4A и 4Б. Наконец, в поворотно-открытом положении для текстовых сообщений или использования КПК на полной клавиатуре (рисунок 6C) ни один переключатель не подвергается воздействию значительного магнитного поля, и оба выхода имеют высокий уровень (B = 0 на рисунках 4A и 4B).

Рисунок 6. Многоцелевое приложение для выдвижных и вращающихся телефонов.

Таблица истинности вывода суммирует все три положения телефона и итоговые состояния вывода. Этот метод может быть применен к вращающимся или выдвижным телефонам, если механическое размещение и чувствительный магнит оптимизированы.

Таблица истинности вывода
Приложение	MP3	Телефон	КПК / текстовые сообщения
Позиция	Полностью закрыто	Сдвижной	Повернуть Открыть
VOUTPS	л	H	H
VOUTPN	H	л	H

Резюме

В этой заметке описано, как использовать усовершенствованную ИС датчика Холла, Allegro A1171, для определения двух отдельных положений в многополярном режиме работы и для определения трех положений путем включения униполярного режима.Эти микросхемы позволяют снизить стоимость производства и площадь области применения, поскольку три положения могут быть обнаружены с использованием только одного магнита и одного устройства Холла. Также были предоставлены инструкции по использованию одного из многополюсных выходов или обоих униполярных выходов IC: VOUTPS и VOUTPN, а также по выбору рабочего режима с помощью входа SELECT. A1171 идеально подходит для определения положения в простых выдвижных или откидных телефонах, а также для определения положения в трех положениях для многоцелевых приложений скольжения или вращения.

Allegro MicroSystems, LLC оставляет за собой право время от времени делать такие отклонения от подробных спецификаций, которые могут потребоваться для улучшения производительности, надежности или технологичности своей продукции. Перед размещением заказа пользователь должен убедиться, что информация, на которую он полагается, актуальна.

Продукты

Allegro не должны использоваться в устройствах или системах жизнеобеспечения, если можно обоснованно ожидать, что отказ продукта Allegro вызовет отказ этого устройства или системы жизнеобеспечения или повлияет на безопасность или эффективность этого устройства или системы. .

Информация, содержащаяся в данном документе, считается точной и надежной. Однако Allegro MicroSystems, LLC не несет ответственности за его использование; ни за какие-либо нарушения патентов или других прав третьих лиц, которые могут возникнуть в результате его использования.

Знаете ли вы о применении датчиков Холла на смартфонах?

Как завод датчиков Холла с защелкой , поделитесь с вами.

Эти датчики общего назначения имеют широкий спектр применений, среди которых: Датчики на эффекте Холла в мобильных телефонах и других мобильных устройствах могут использоваться для обнаруживать откидные крышки, которые обычно снабжены магнитами.

После закрывания крышки магнит будет подведен к датчику Холла на смартфон или планшет. Откидная крышка создает магнитное поле для генерации Холла. Напряжение. Когда датчик Холла обнаруживает эту магнитную силу с помощью триггера Шмитта в цепи, мобильное устройство может выполнить определенную операцию.

Датчик эффекта Холла

С помощью датчика Холла можно отключить экран, когда экран покрыт крышкой, что продлевает срок службы батареи и делает ее непригодной для использования.

Датчики на эффекте Холла могут использоваться в других устройствах, поскольку они очень маленькие, проста в изготовлении и недорогая, не подвержена влиянию температуры изменения, что особенно полезно для мобильных телефонов.

Измерение датчика Холла

Хотя датчики Холла в основном используются для обнаружения объектов и пространств, их также можно использовать для измерения тока. Как упоминалось в начале В этом руководстве эффект Холла основан на соотношении между магнитными поле и ток, и вышеупомянутые устройства используют магнитное поле для генерации ток как выход.

Изменив этот принцип, вы также можете использовать датчик Холла для измерение тока путем пропускания тока для получения магнитного поля.

Датчик тока — важный инструмент для мониторинга состояния оборудование, обнаружение потенциальных изменений и обеспечение безопасного использования оборудование. Хотя реле давления, оптические датчики и переключатели нулевой скорости в прошлом часто использовались для мониторинга оборудования, измерение входного тока может дают более точное представление о работе оборудования.

Использование цифровых или линейных датчиков Холла для измерения тока эффективный метод, потому что эти устройства основаны на принципе, что для при заданном токе создается пропорциональное магнитное поле.

Во-первых, цифровой датчик Холла состоит из трех основных компонентов: сердечник, устройство на эффекте Холла и схема преобразования сигнала. Когда датчик открывается и подвергается воздействию магнитного поля магнитопровода, он генерирует измеримую разность потенциалов (или напряжение), которая затем дополнительно усиливается до сигнала технологического уровня.

Одно из основных преимуществ использования датчиков Холла для измерения тока в том, что они полностью изолированы от контролируемого напряжения, что делает это безопасный способ тестирования оборудования, не подключая его к электросети. результаты для источников питания переменного и постоянного тока также являются точными и воспроизводимыми, что позволяет цифровые датчики на эффекте Холла идеально подходят для измерения силы тока.

Наша компания также имеет в продаже датчик Холла , обращайтесь к нам.

Для чего в мобильных телефонах используется датчик Холла?

@Kaustubh Katdare • 06 фев, 2014

Изучал спецификации Moto G и обнаружил, что в нем есть датчик холла.Просто прочел и вспомнил об «эффекте холла», которому я научился во время своего инженерного курса. Похоже, что основная цель датчика Холла в мобильных телефонах — это бесконтактное переключение, позиционирование, определение скорости, а также различные приложения для измерения тока.

Я не совсем уверен, что эти датчики используются в основном для этого. Потому что у меня сложилось впечатление, что датчик приближения и акселерометры предназначены для перечисленных выше функций. Если это правда, может ли кто-нибудь пролить свет на точное назначение датчика Холла в мобильных телефонах?

@Chinna Rao • 18 фев, 2014 • Нравится: 1 Привет…AFAIK откидная крышка Moto G — единственный аксессуар, который использует эффект Холла, аналог Moto G … вы можете увидеть, как он включает дисплей в следующем видео

@Manu Pillai • 23 мар, 2014 • 4 отметки « Нравится » Что ж, у меня сам есть Moto G. Датчик (магнитометр или датчик Холла), расположенный в правом верхнем углу, активирует автоматический режим сна / пробуждения экрана. Я проверил это с помощью небольшого магнита.

Обычно мы находим в большинстве спецификаций смартфонов наличие магнитометра, который отвечает за обнаружение магнитного поля, а код / ​​драйвер Android выполняет работу по активации автоматического режима сна / пробуждения.(лично тестировал Nexus 7 (2013))

Но поскольку я обнаружил, что на некоторых веб-сайтах написано, что Moto G имеет датчик холла, я проверил список датчиков на Moto G с помощью приложения, и я не могу найти его в списке (но обнаружил, что присутствует магнитный датчик / компас)

Поскольку датчик Холла на телефонах предназначен для чистого переключения (аналоговая схема + выход CMOS), мне интересно, действительно ли он есть в Moto G. Если да, то для экономии энергии вместо использования программно-коммутируемого действия с помощью магнитометра?

Что касается дизайна официальной откидной крышки Motorola, то на закрылке есть два магнита разной силы.Один предназначен для включения / выключения экрана, а другой, более мощный, для фиксации откидной створки над экраном с помощью магнитного действия (которое на самом деле очень слабое)

Я обнаружил, что на внутренней стороне есть квадратная металлическая полоса золотисто-бронзового цвета размером 1 см. Флип-кейс (сразу под магнитным датчиком / датчиком Холла). Я подозреваю, что это будет магнитный экран, предотвращающий включение / выключение экрана, когда пользователь откидывает откидную створку (что крайне НЕЖЕЛАТЕЛЬНО) (это произошло с некоторыми откидными крышками Nexus 7)
[Реальная информация о квадратный металл приветствуется]

ОБНОВЛЕНИЕ (после некоторых дополнительных исследований): Хорошо, мне было любопытно, есть ли у Moto G специальный переключатель на основе эффекта Холла для дисплея.На самом деле это не так, у него есть 3-осевой электронный компас (Asahi Kasei) AK8963 IC (в котором есть элементы Холла и самомагнит).

Микросхема AK8963 имеет блок АЦП, который преобразует информацию аналогового магнитного поля в биты, а затем через блок логики и регистров интерфейса отправляет ее процессору.

Я считаю, что «Датчик ориентации», указанный в Moto G, снова является продуктом этого пакета AK8963.

Диапазон: 2000 microTesla
Разрешение: 0,0625 microTesla
Мощность: 6.8 мА

@Ankita Katdare • 27 мар, 2014 @Manu Pillai Спасибо за информацию, братан. Это очень полезно.
Из того, что я читал на других сайтах, в Moto G используется датчик Холла, который может обнаруживать магнитное поле. Это означает, что если в мобильном чехле есть магнит, то из-за магнитного поля он может автоматически перевести смартфон в режим блокировки / ожидания. @Manu Pillai • 27 мар, 2014 • Нравится: 1

Kaustubh Katdare

Просматривал спецификации Moto G и обнаружил, что в нем есть датчик Холла.Просто прочел и вспомнил об «эффекте холла», которому я научился во время своего инженерного курса. Похоже, что основная цель датчика Холла в мобильных телефонах — это бесконтактное переключение, позиционирование, определение скорости, а также различные приложения для измерения тока.

Я не совсем уверен, что эти датчики используются в основном для этого. Потому что у меня сложилось впечатление, что датчик приближения и акселерометры предназначены для перечисленных выше функций. Если это правда, может ли кто-нибудь пролить свет на точное назначение датчика Холла в мобильных телефонах?

Датчик ориентации на Moto G основан на микросхеме электронного компаса AK8963, той же микросхемы, которая выводит показания магнитного поля для компаса.

Для определения скорости может использоваться акселерометр, а для позиционирования (ориентации) должен использоваться датчик на основе элемента Холла.

Приложения включают GPS-навигацию для пешеходов с использованием компаса, автоматический экран сна / пробуждения в зависимости от угла размещения на плоской поверхности или в кармане рубашки. (Это по умолчанию в Moto X, но может быть легко настроено в Moto G с помощью приложения «Gravity Screen»)

Таким образом, используются следующие функции: переключение расстояния (как видно на откидных крышках), позиционирование (GPS-навигация для пешеходов, карман рубашки. ), Приложение для обнаружения металлов.

@ Vishwas_p13 • 29 мар, 2014 Датчики эффекта Холла Афайка ранее использовались для основных приложений включения / выключения экрана в телефонах Slider и Clamshell. Сегодня он используется для продвинутых приложений, таких как магнитный компас, бесконтактное переключение и акселерометр.

@Manu Pillai • 30 мар, 2014 • Нравится: 1

Vishwas_p13

Датчики на эффекте Холла Афайка ранее использовались для основных приложений включения / выключения экрана в телефонах Slider и Clamshell.Сегодня он используется для продвинутых приложений, таких как магнитный компас, бесконтактное переключение и акселерометр.

Да, переключение на основе датчика Холла было замечено в телефонах с раскладушкой, таких как Popular Moto RAZR V3.

Обратите внимание, что микросхема акселерометра отличается от микросхемы электронного компаса.

В некоторых телефонах используются резистивные / емкостные методы обнаружения. В некоторых телефонах с шарнирным соединением типа «моллюск» использовались биполярные датчики Холла с магнитным зондированием для определения правильного положения экрана.

Интересно, что ребята из службы поддержки Motorola в Твиттере ничего не понимают в компасе AK8963 Eelctronic, который присутствует внутри Moto G. Но они признали датчик Moto RAZR в виде ракушки !!

@Sarathkumar Chandrasekaran • 30 марта 2014 г. аккуратное и подробное объяснение. спасибо всей команде CE

@Noothan Kumar • 24 янв, 2020

Датчик на эффекте Холла — это преобразователь, который изменяет свое выходное напряжение в ответ на магнитное поле. Датчики на эффекте Холла используются для бесконтактного переключения, позиционирования, определения скорости и измерения тока. В простейшей форме датчик работает как аналоговый преобразователь, напрямую возвращая напряжение.

Какие датчики есть в телефоне?

Каталог

Ⅰ Введение

Невозможно представить себе скорость развития технологий смартфонов, в том числе сенсорных технологий. Датчики в мобильных телефонах могут существенно изменить наш образ жизни.

Датчики

в мобильных телефонах относятся к тем компонентам, которые могут быть обнаружены микросхемами, таким как расстояние срабатывания, значение освещенности, значение температуры, значение яркости и значение давления.Как и все электронные компоненты, эти датчики становятся все меньше и меньше, с более высокими характеристиками и более низкой стоимостью.

На основе различных данных, собранных датчиком, путем анализа и расчетов программного обеспечения мобильного телефона создаются различные приложения. Сегодняшние мобильные телефоны предоставляют чрезвычайно удобные функции в наших социальных, финансовых платежах, спортивном мониторинге, развлечениях, обучении и других аспектах.

Ⅱ Типы датчиков в телефоне

2.1 Датчик ускорения

Понятия датчика ускорения и датчика силы тяжести немного пересекаются, но на самом деле они разные. Датчик ускорения измеряется в нескольких измерениях, что относится к значениям ускорения в направлениях X, y и Z. В основном он измеряет некоторые действия мгновенного ускорения или замедления.

Например, при измерении скорости и направления мобильного телефона, когда пользователь держит мобильный телефон, он будет качаться вверх и вниз, так что ускорение может быть обнаружено для изменения вперед и назад в определенном направлении, и шаги могут рассчитываться путем определения количества раз изменения назад и вперед.В игре датчик ускорения может запускать специальные инструкции. Этот датчик также используется в некоторых повседневных приложениях, таких как встряхивание и нарезка песен, включение и отключение звука.

Энергопотребление датчика ускорения невелико, но его точность невысока. Обычно используется в мобильных телефонах, его можно использовать для измерения шагов и определения направления движения мобильных телефонов.

2.2 Датчик силы тяжести

Датчик силы тяжести реализован за счет пьезоэлектрического эффекта.В датчик силы тяжести встроены тяжелый предмет и пьезоэлектрический элемент. Горизонтальное направление рассчитывается по напряжению, генерируемому в двух ортогональных направлениях. Датчик силы тяжести, используемый в мобильном телефоне, можно использовать для переключения между горизонтальным и вертикальным направлением экрана.

В некоторых играх датчики силы тяжести также могут использоваться для более интерактивного управления, например, балансир, автомобильные игры и т. Д.

2.3 Датчик освещенности

Датчик освещенности похож на глаз мобильного телефона.Человеческий глаз может регулировать свет, попадающий в глаз в другой световой среде. А датчик освещенности позволяет мобильному телефону определять интенсивность окружающего света, который используется для регулировки яркости экрана мобильного телефона. Поскольку экран обычно является наиболее энергоемкой частью мобильного телефона, использование световых датчиков для регулировки яркости экрана может еще больше продлить срок службы батареи. Датчик освещенности также можно использовать с другими датчиками, чтобы определить, помещен ли телефон в карман, чтобы предотвратить случайный контакт.

2,4 Датчик приближения

Он состоит из инфракрасной светодиодной лампы и детектора инфракрасного излучения. Датчик расстояния расположен рядом с трубкой мобильного телефона. Когда мобильный телефон находится близко к уху, система использует датчик расстояния, чтобы узнать, что пользователь разговаривает по телефону, а затем выключает дисплей, чтобы пользователь не мог повлиять на вызов из-за неправильного использования. Принцип работы датчика расстояния заключается в том, что невидимый инфракрасный свет, излучаемый инфракрасным светодиодом, отражается от близлежащих объектов и обнаруживается детектором инфракрасного излучения.Датчик расстояния обычно используется с датчиком освещенности.

2.5 Датчик магнетизма

Датчик магнитного поля использует магнитосопротивление для измерения плоского магнитного поля, чтобы определять интенсивность и направление магнитного поля. Датчик магнитного поля обычно используется в обычном компасе или навигации по карте, чтобы помочь пользователям мобильных телефонов в достижении точного позиционирования.

С помощью датчика магнитного поля вы можете определить напряженность магнитного поля мобильного телефона в направлениях X, Y и Z.Когда вы поворачиваете мобильный телефон до тех пор, пока значение только в одном направлении не станет равным нулю, ваш мобильный телефон будет указывать вправо на юг. Многие приложения компаса на мобильных телефонах используют данные этого датчика. В то же время конкретная ориентация мобильного телефона в трехмерном пространстве может быть рассчитана в соответствии с различной интенсивностью магнитного поля в трех направлениях.

2.6 Гироскоп

Гироскоп может измерять угловую скорость вдоль одной или нескольких осей, что является идеальной технологией для дополнения функции акселерометра MEMS.Фактически, если объединить акселерометр и гироскоп, разработчик системы может отслеживать и фиксировать все действия в трехмерном пространстве и обеспечивать более реальный пользовательский интерфейс, точную систему навигации и другие функции для конечных пользователей. К гироскопам применимы функция «встряхнуть и встряхнуть» в мобильном телефоне (например, при встряхивании мобильного телефона можно потянуть жребий), технология распознавания тела, а также регулировка угла VR и обнаружение.

Датчик гироскопа — необходимый компонент для некоторых индукционных игр.Благодаря этому сенсору взаимодействие мобильных игр претерпело революционные изменения. Пользователи могут реагировать на игру с помощью разнонаправленных действий своего тела, а не только простых кнопок.

Обычно стандартный мобильный телефон оснащен трехосным гироскопом, который может отслеживать изменения смещения в шести направлениях. Трехосевой гироскоп может получить угловое ускорение текущего мобильного телефона в направлениях X, Y и Z, которое используется для определения направления вращения мобильного телефона.Некоторые функции поворота мобильного телефона и ответа на звонок реализованы за счет изменения углового ускорения.

2.7 Датчик положения GPS

24 спутника GPS работают на определенной орбите над землей. Они будут непрерывно транслировать координаты своего местоположения и отметки времени (общее количество секунд с 1 января 1970 года, 00:00:00 по Гринвичу) во все части мира. Модуль GPS в мобильном телефоне запускается с мгновенного местоположения спутника и вычисляет расстояние между мобильным телефоном и спутником по разнице во времени между отметкой времени координаты передачи спутника и временем приема.Его можно использовать для позиционирования, измерения скорости, измерения расстояния, навигации и т. Д.

Модуль

GPS в основном используется для получения информации о координатах спутника через антенну, чтобы помочь пользователям определить местонахождение. С популяризацией сети 4G GPS используется в большем количестве сценариев, таких как мониторинг удаленного местоположения с помощью интеллектуального оборудования или поиск местоположения после потери устройства.

2.8 Датчик Холла

Принцип действия датчика Холла — магнитоэлектрический эффект Холла.Когда ток проходит через проводник, расположенный в магнитном поле, магнитное поле будет создавать силу, перпендикулярную направлению движения электронов, на электроны в проводнике, тем самым создавая разность потенциалов на обоих концах проводника.

Основная функция датчика Холла, установленного на мобильном телефоне, — использование умного кожаного футляра (магнитного кожаного футляра). После застегивания кожаного футляра на экране в маленьком окошке слева на кожаном футляре появится небольшое окно интерфейса, которое используется для ответа на звонки или чтения коротких сообщений.

2.9 Датчик давления воздуха

При изменении давления воздуха значение сопротивления или емкости изменится, чтобы измерить данные о давлении воздуха. GPS также можно использовать для измерения высоты, но будет ошибка около 10 метров. Если установлен датчик давления воздуха, ошибку можно исправить примерно до 1 метра, что помогает повысить точность GPS (глобальной системы позиционирования).

Кроме того, когда необходимо измерить давление воздуха на открытом воздухе, можно также использовать мобильный телефон с датчиком давления воздуха.В приложениях iOS для здоровья вы можете подсчитать, на сколько этажей вы поднялись.

2.10 Датчик ЧСС

Облучите пальцы светодиодным светом высокой яркости, потому что яркость (глубина красного света) будет периодически меняться, когда сердце отправляет кровь в капилляры. Затем зафиксируйте эти регулярные изменения через камеру и передайте данные на мобильный телефон для расчета, а затем оцените частоту сердечных сокращений, чтобы получить количество ударов сердца в минуту.

Данные о частоте пульса пользователя получаются путем определения количества пульсаций кровеносных сосудов на пальцах рук пользователя в минуту. Датчики пульса широко используются в носимых устройствах.

2.11 Датчик кислорода в крови

Как и датчики сердечного ритма, гемоглобин и оксигемоглобин в крови имеют разные коэффициенты поглощения красного света. Инфракрасный свет и красный светодиоды используются для одновременного облучения пальцев рук, а спектр поглощения отраженного света измеряется для измерения содержания кислорода в крови.Датчики кислорода в крови можно использовать в спортивных или оздоровительных целях.

2.12 УФ-датчик

Эффект фотоэлектрической эмиссии некоторых полупроводников, металлов или металлических соединений приводит к высвобождению большого количества электронов при ультрафиолетовом облучении. Интенсивность ультрафиолета можно рассчитать, обнаружив этот эффект разряда. УФ-датчик также используется в области спорта и здравоохранения, а также для определения уровня радиации в окружающей среде.

В настоящее время есть несколько мобильных телефонов, использующих этот тип датчика, и стабильность измерений требует дальнейшего наблюдения.

2.13 Датчик температуры

Многие смартфоны оснащены датчиками температуры, а некоторые их более одного. Разница в том, что их назначение — контролировать температуру внутри телефона и аккумулятора. Если обнаружится, что температура какой-либо детали слишком высока, мобильный телефон будет выключен, чтобы предотвратить повреждение. Что касается расширенных функций, датчик температуры также может определять изменение температуры наружного воздуха, даже текущую температуру пользователя.

2.14 Датчик отпечатков пальцев

В настоящее время основной технологией является емкостный датчик отпечатков пальцев, но постепенно становится популярным и ультразвуковой датчик отпечатков пальцев. Когда емкостной датчик отпечатков пальцев работает, палец является одним из полюсов емкости, а другой — массивом кремниевых чипов. Благодаря микротоку, генерируемому между микроэлектрическим полем человеческого тела и емкостным датчиком, расстояние между пиком и впадиной отпечатка пальца и датчиком формирует разность емкостных высот для описания рисунка отпечатка пальца.

Принцип действия ультразвукового датчика отпечатков пальцев аналогичен, но ему не будут мешать пот и масло, а скорость распознавания выше. Его можно использовать в мобильных телефонах для разблокировки, шифрования, оплаты и т. Д. Он может автоматически собирать отпечатки пальцев пользователя для защиты конфиденциальности, что обычно используется в качестве меры безопасности.

Ⅲ Интегрированное применение датчиков в телефоне

В настоящее время технологический уровень смартфонов стремительно обновляется, что во многом связано с инновациями и прорывом сенсорных технологий в мобильных телефонах.Благодаря интегрированному приложению и программной поддержке основных датчиков исследователи мобильных телефонов разработали множество интересных функций для мобильных телефонов.

① Сверхбезопасное ультразвуковое распознавание отпечатков пальцев 3D

Мобильный телефон объединяет набор микросхем Xiaolong 820 и Xiaolong sense ID. Среди них Xiaolong sense ID использует новейшую ультразвуковую технологию, разработанную Qualcomm для распознавания 3D-отпечатков пальцев.

Технология распознавания отпечатков пальцев стала стандартным оборудованием некоторых смартфонов.В отличие от предыдущей технологии, Qualcomm snapdragon sense ID может работать даже при небольшом количестве грязи или влаги на пальцах пользователя и даже может проникать сквозь стекло, алюминий, нержавеющую сталь, сапфир, пластик и другое оборудование для идентификации. Это означает, что производители мобильных телефонов могут интегрировать датчики и устройства без необходимости объединять блоки идентификации по отпечатку пальца в одну кнопку.

Таким образом, ультразвуковая технология распознавания отпечатков пальцев может быть помещена в экранное окно плоской панели.Кроме того, он был значительно улучшен с точки зрения безопасности. Ультразвук давно используется в области профессиональной биометрии. Он может проникать в эпидермис и обнаруживать трехмерные детали отпечатка пальца, что затрудняет хакерам копирование отпечатка пальца и проникновение в мобильные телефоны пользователей.

② Распознавание радужной оболочки мобильного телефона

Радужная оболочка человеческого глаза сложнее, чем отпечаток пальца, поэтому для разблокировки мобильного телефона безопаснее использовать распознавание радужной оболочки, чем распознавание отпечатков пальцев.Пользователям нужно всего лишь захватить глазное яблоко через специальное приложение, записать рисунок радужной оболочки глаза на терминал, и тогда они смогут безопасно его использовать. Мобильный телефон Iris станет кошельком для всех, чтобы заплатить, золотой картой банка, ключом для открытия двери, сертификатом для таможенного оформления и свидетельством медицинского страхования, открыв новое поколение аутентификации личности в Интернете.

Встроенный в мобильный телефон продукт для распознавания диафрагмы состоит из модуля формирования изображения, модуля освещения и программного алгоритма.Он может сканировать радужную оболочку глаза пользователя с помощью встроенной камеры, и пользователю нужно только короткое время смотреть на экран. Эффективное расстояние распознавания составляет 20 ~ 30 см, а скорость распознавания — 1 с. Схема распознавания радужной оболочки глаза, основанная на микросхеме безопасности capsaic и метацентрической двойной операционной системе, независимо разработанных Spreadtrum, оптимизирована с учетом аспектов формирования изображения системы, описания и сопоставления функций, безопасности и защиты от подделок, взаимодействия с пользователем и т. Д. Для достижения точного распознавания. .

③ Технология RWB создает интеллектуальное и красивое изображение

Мобильный телефон с технологией RWB оснащен диафрагмой f1.8 и объективом 6p. По сравнению с фотографиями, сделанными предыдущими моделями с технологией RGB, способность снижения шума увеличена на 80%, чувствительность увеличена на 40%, а площадь уменьшена на 23%. Меньший объем зеркала задней камеры используется для получения большего количества света, и детали при слабом освещении будут лучше.

Датчик изображения массива Байера обычно использует технологию RGB (красный, зеленый и синий). В среднем весь датчик блокирует две трети падающего света, что приводит к большим потерям. RWB (красный, белый и синий) имеет наибольшее улучшение по сравнению с традиционным матричным датчиком Байера, что обеспечивает высокую чувствительность при съемке. Поскольку зеленый пиксель заменяется белым пикселем, эффективная интенсивность света, принимаемого датчиком, почти удваивается, а индекс высокой чувствительности RWB также значительно улучшается.

④ Двойная камера Leica

Двойной объектив Leica Summit Series с улучшенной яркостью и четкостью упрощает съемку фотографий и видео. Задняя 12-мегапиксельная черно-белая и цветная двойные камеры имеют больше, чем два 12-мегапиксельных объектива. В процессе фотографирования две камеры работают одновременно, а черно-белый объектив фиксирует детали, чтобы сделать изображение более четким; Цветная линза улавливает цвет, чтобы сделать цвет более полным, а алгоритм синтеза изображения делает детали и цвета более интегрированными, поэтому изображение становится реалистичным и потрясающим.

Используя гибридную технологию фокусировки лазерной фокусировки, фокусировки по глубине и контрастной фокусировки, мы можем мгновенно делать прекрасные снимки с четким изображением и четкими слоями.

Мобильный телефон для комплексного мониторинга физических упражнений

В этом мобильном телефоне большое значение придается здоровью пользователей. Он оснащен десятью основными профессиональными датчиками с низким энергопотреблением, которые позволяют пользователям круглосуточно использовать профессиональные спортивные приложения.Кроме того, большее количество датчиков позволяет телефону восстанавливать реальное движение пользователя с точностью до трех шагов, а также измерять частоту сердечных сокращений, содержание кислорода в крови и ультрафиолет. Благодаря поддержке прикладного алгоритма можно точно определить шаг и частоту шага пользователя.

⑤ 3D визуальное сенсорное восприятие технологии отслеживания движения глаз

В концепции «мобильный телефон с полным дисплеем» перед ним две камеры. Один используется для фотосъемки, как обычные мобильные телефоны, а другой используется для отслеживания взгляда и фиксации положения глаз человека.В соответствии с положением вашего глаза и расстоянием между зрачками, изображение с разумным углом обзора, соответствующее положению глаз человека, настраивается и генерируется в режиме реального времени. Будь то движение влево и вправо или движение вперед и назад, вы всегда можете получить удобное и четкое визуальное сенсорное восприятие 3D.

«Один экран, два ядра и три камеры» является стандартом для мобильных телефонов с полным дисплеем. «Один экран» представляет собой трехмерный ЖК-экран с цилиндрической решеткой невооруженным глазом, пользователи могут испытать шок трехмерного и виртуального зрения, не надевая трехмерные очки, и они могут реализовать свободное переключение между 2D / 3D.«Два ядра» заключаются в том, что в дополнение к процессору существует независимый чип визуального движения VR для повышения скорости рендеринга 3D / VR. «Три камеры» — это то, что в дополнение к обычным камерам добавляются камеры слежения за глазами.

⑥ Бесплатное преобразование 2D / VR в мобильный телефон со встроенным видео

В мобильном телефоне реализована интеграция камеры VR и мобильного телефона. Он оснащен четырьмя камерами, двумя спереди и двумя сзади, которые могут удовлетворить потребности в панорамной съемке на 360 градусов, реализовать трехмерный стереоэффект, а также может одновременно свободно переключаться между объективом VR и объективом 2D-плоскости. .

Пикселей CMOS-датчика изображения в модуле камеры VR достигает 26 миллионов, используется светочувствительное устройство Sony. Самая толстая часть модуля камеры ультратонкого панорамного объектива VR составляет всего 23,8 мм, что является самым тонким модулем мобильной камеры VR в мире. Мобильная камера VR использует один бинокулярный зигзаг, два в одном сверхширокоугольном модуле камеры. Этот модуль камеры VR содержит две системы визуализации с одинаковой структурой. Каждая система формирования изображения состоит из сверхширокоугольного объектива 200 градусов и датчика изображения.Для оптического пути линзы используется зигзагообразный двойной оптический путь 90 градусов. Оптические оси двух камер одинаковы, что значительно уменьшает объем объектива для достижения ультратонкой и сверхлегкой интегрированной конструкции.

Модуль камеры

VR также объединяет сцены передней и задней камеры VR в сферу посредством распознавания изображений, склейки и других алгоритмов, так что размер пикселя, цвет, яркость и другие параметры двух полушарий одинаковы, что является первым из с точки зрения технологии.

Ⅳ Сводка

Разработка датчиков гарантирует, что в будущем они будут знать больше об окружающей среде, то есть типы датчиков будут намного больше, чем эти. Более смелое предположение состоит в том, что в будущем датчики будут не только воспринимать, но и обладать определенной способностью к обработке. Датчики передают не только данные, но и некоторую интеллектуальную операцию и оценку.

С точки зрения сенсорной технологии, во всей отрасли принято считать, что интеграция сенсоров становится все выше и выше.Более высокая степень интеграции оставляет больше возможностей для расширения датчиков и значительно экономит пространство для оборудования, что в большей степени способствует развитию мобильных устройств в направлении портативности.

Я считаю, что в обозримом будущем восприятие нашего мобильного телефона пользователями будет более точным, а его применение в будущем будет намного богаче, чем мы думаем сейчас.

Ⅴ FAQ

1. Какие датчики есть в телефоне?

• Акселерометр.

• Датчик внешней освещенности.

• Датчик температуры окружающей среды.

• Датчик влажности воздуха.

• Датчик барометра.

• Датчик отпечатка пальца.

• Датчик гироскопа.

• Датчик вредного излучения и т. Д.

2. Сколько датчиков в мобильном телефоне?

Современные мобильные устройства оснащены почти 14 датчиками, которые выдают необработанные данные о движении, местоположении и окружающей нас среде.Это стало возможным благодаря использованию микроэлектромеханических систем (MEMS).

3. К скольким типам классифицируются емкостные сенсорные датчики?

Есть два типа емкостных датчиков касания: поверхностные емкостные датчики и проецируемые емкостные датчики. При поверхностном емкостном измерении изолятор наносится с проводящим покрытием на одной стороне его поверхности. Поверх этого токопроводящего покрытия наносится тонкий слой изолятора.

4.Что такое датчик приближения в телефоне?

В Android датчик приближения в основном используется для определения того, когда лицо пользователя находится близко к экрану. … Именно так экран телефона, кажется, отключается, когда вы подносите его к уху во время телефонных звонков, предотвращая случайные нажатия кнопок.

5. Есть ли в телефонах датчик движения?

Большинство устройств на базе Android имеют акселерометр, а многие теперь оснащены гироскопом. Доступность программных датчиков более изменчива, поскольку они часто полагаются на один или несколько аппаратных датчиков для получения своих данных.

6. Какой датчик используется в тачскрине?

В оптических сенсорных экранах

используются инфракрасные излучатели в сочетании с инфракрасными датчиками изображения для непрерывного сканирования сенсорного экрана. Когда объект соприкасается с сенсорным экраном, он блокирует часть инфракрасного света, принимаемого датчиками.

7. Что такое простой сенсорный датчик?

Датчик касания чувствителен к прикосновению, давлению, а также к силе.Датчик касания работает аналогично простому переключателю. При контакте или прикосновении к поверхности сенсора касания. Он действует как замкнутый переключатель и позволяет току течь через него.

8. Как найти код датчика на моем телефоне?

Чтобы начать работу, просто откройте приложение для телефона Samsung. Оттуда введите * # 0 * # с клавиатуры набора номера, и телефон немедленно перейдет в режим секретной диагностики. Обратите внимание, что процесс является автоматическим, поэтому нет необходимости нажимать на зеленую кнопку вызова, чтобы ввести команду.

9. Насколько точны телефонные гироскопы?

Они использовали алгоритм, разработанный для повторяющихся, четко определенных и ограниченных движений ног при педалировании. Их результаты показывают, что достигнутая точность углового сопровождения гироскопа при педалировании находится в диапазоне 2,2–6,4 °. Было опубликовано много работ по отслеживанию движений в гольфах.

10. Что такое датчик глубины в мобильном телефоне?

Камера DepthVision — это камера Time of Flight (ToF) на новых телефонах Galaxy, включая Galaxy S20 + и S20 Ultra, которая может определять глубину и расстояние, чтобы вывести ваши фотографии на новый уровень…. С Quick Measure камера действует как 3D-камера, оценивая ширину, высоту, площадь, объем и многое другое, когда вы помещаете объект в кадр.

Альтернативные модели

Часть	Сравнить	Производителей	Категория	Описание
Производитель.Часть #: VC120630D650DP	Сравнить: V33MLA1206H VS VC120630D650DP	Производители: AVX	Категория: Варисторы	Описание: AVX VC120630D650DP Варистор TVS, 21 В, 30 В, серия TransGuard, 67 В, 1206 [3216 метрическая система], многослойный варистор (MLV)
ПроизводительЧасть #: V33MLA1206A	Сравнить: V33MLA1206H VS V33MLA1206A	Производитель: Littelfuse	Категория: Варисторы	Описание: LITTELFUSE V33MLA1206A Варистор TVS, MOV, 26 В, 33 В, серия MLA, 75 В, 1206 [3216 метрическая система], многослойный варистор (MLV)
ПроизводительЧасть #: V33MLA1206NH	Сравнить: V33MLA1206H VS V33MLA1206NH	Производитель: Littelfuse	Категория: Варисторы	Описание: LITTELFUSE V33MLA1206NH Варистор TVS, 26 В, 33 В, серия MLA, 75 В, 1206 [3216 метрическая система], многослойный варистор (MLV)
ПроизводительЧасть #: V33MLA1206H	Сравнить: Текущая часть	Производитель: Littelfuse	Категория: Варисторы	Описание: LITTELFUSE V33MLA1206H Варистор TVS, 26 В, 33 В, серия ML, 72 В, 1206 [3216 метрическая система], многослойный варистор (MLV)

Гибкий датчик Холла из графена с лазерной разметкой

Характеристика материала

На рис.1а показано изображение поперечного сечения LSG, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), при малом увеличении, на котором видны пористые и карбонизированные чешуйки размером 62 ± 0.На поверхности ПИ различают толщину 5 мкм. Изображение с большим увеличением (вставка к рис. 1a) показывает, что LSG состоит из высокопористой многослойной структуры графена. Поскольку скрайбирование PI с помощью лазерного луча происходит в условиях окружающей среды и при местных температурах> 2500 ° C, присутствие кислорода и влаги во время процесса скрайбирования выжигает некоторое количество углерода, что приводит к пористой морфологии. Рамановские спектры LSG, полученные с использованием длины волны лазера 473 нм, показали три типичных характерных пика: D, G и 2D при 1360, 1580 и 2720 см 9 · 1014 −1 9 · 1015 соответственно (рис.1б) ¹⁵ . Пик D возник из-за дефектов и разорванных sp2-углерод-углеродных связей, G относится к структурам, полученным из графита, а острый 2D-пик является доминирующим в монослойном графене. Наличие сильного 2D-пика может возникать из-за графеновых структур, индуцированных лазерной обработкой ³⁵ . Этот результат хорошо согласуется с анализом спектров XPS. Отчетливый компонент C-C и значительно уменьшенные компоненты C – O, C = O и COO, показанные на рис. 1c, показывают преобладание sp2-углерода и структур нарушенных химических связей.

Рис. 1: Характеристики графена с лазерной скрайбированием (LSG).

a СЭМ-изображения поперечных сечений пористых графеновых структур на PI после лазерного облучения (шкала: 30 мкм). На вставке с большим увеличением показаны беспорядочно расположенные и взаимосвязанные чешуйки графена (масштабная шкала: 5 мкм). b Рамановский спектр LSG. c XPS-спектр высокого разрешения в области C1s LSG.

Магнито-электромеханический отклик

Измеренные значения напряжения Холла были получены путем усреднения за 1 мин и нанесены на график как функция магнитного поля на рис.2. Напряжение Холла показывает линейную зависимость от приложенного магнитного поля, как и ожидалось, с нормированной по току чувствительностью ~ 1,12 В / ат, извлеченной из наклона построенной линии. Используя стандартные протоколы измерений Ван дер Пау из Национального института стандартов и технологий ³⁹ , подвижность носителя, µ = 736 см ² V ⁻¹ s ⁻¹ и листовой носитель плотность, n = 5.6 × 10 ¹⁴ см ⁻² , были обнаружены при комнатной температуре.Полученные значения сопоставимы с гибкими висмутовыми ⁹ , графеновыми ^10,40 и металлическими ⁴¹ сенсорными элементами Холла на подложках из PI, PEEK и Kapton Foil. Между тем, смещение напряжения Холла возникает из-за несовпадения контактов и / или неоднородного протекания тока в активной области датчика. Это обычная проблема, обнаруживаемая в датчиках на эффекте Холла, которую можно минимизировать с помощью различных схемотехнических решений, таких как автоматическое обнуление ⁴² , стабилизация прерывателя ⁴³ и коррелированная двойная выборка ⁴⁴ .

Рис. 2: Магнито-электромеханические характеристики.

a Четырехконтактная конфигурация датчика Холла для измерения Холла. b Напряжение Холла во внешнем магнитном поле при токе 100 мкА.

Выходной сигнал датчика до, во время и после воздействия различных напряжений показан на рис. 3a. Чувствительность оставалась стабильной после изгиба до минимального радиуса 5 мм, что соответствует деформации растяжения ~ 1,6%. Снижение холловской чувствительности, вызванное увеличением кривизны изгиба, можно объяснить уменьшением активной площади, перпендикулярной магнитному полю.Уменьшение радиуса изгиба (<5 мм) приводит к увеличению составляющей магнитного поля, параллельной направлению тока, B _x , и составляющей, ортогональной направлению тока, B _y , чтобы уменьшиться, что приведет к снижению напряжения Холла. Текущие измерения нормализованной чувствительности не выявили деградации после 1, 10, 100 и 1000 циклов изгиба (радиус 5 мм), демонстрируя гибкость и надежность датчиков Холла LSG (рис.3б). Это наблюдение согласуется с результатами, полученными из изображений SEM (дополнительный рисунок 1), которые показали, что нет никаких заметных изменений или повреждений в морфологии LSG после 1000 циклов изгиба.

Рис. 3: Испытание на изгиб гибкого датчика Холла LSG.

a Нормированная по току чувствительность датчиков Холла LSG до, во время и после однократного изгиба на определенный радиус. Масштаб вставленного изображения: 5 мм. b Измерение цикла изгиба нормированной по току чувствительности датчика Холла LSG.

Воздействие высоких температур

Влияние температуры на датчик Холла LSG было сначала оценено с помощью термогравиметрического анализа, который включает обнаружение изменения массы, вызванного повышением температуры. Как видно на рис. 4а, LSG способен выдерживать температуры не менее 400 ° C. После ~ 500 ° C наблюдается существенное падение массы, в основном из-за испарения, сублимации и повышения давления в реагирующих средах ⁴⁵ . Влияние температуры на текущую нормированную чувствительность показано на рис.4b. Чувствительность остается стабильной до 400 ° C, что делает датчики на эффекте Холла LSG привлекательным решением для высокотемпературных применений.

Рис. 4: Влияние температуры на МСР.

a TGM анализ образца LSG на PI в атмосфере азота. b Чувствительность как функция температуры.

Измерения шума

Спектральная плотность шума напряжения, V _n , и магнитное разрешение, B _мин , которые определяются как уровнями сигнала, так и шума, являются важными параметрами, например, для оценить предел обнаружения.Полученная спектральная плотность шума напряжения В _n , показанная на рисунке 5a, показывает, что в шуме преобладает 1/ f или фликкер-шум до угловой частоты fc = 17,6 Гц. Возникновение шума 1/ f в графеновых устройствах на эффекте Холла было исследовано в ряде экспериментальных исследований ^13,46,47,48 , и широко признано, что он возникает из-за «обменного шума» из-за: например, захват и высвобождение носителей в ловушках, что приводит к флуктуациям плотности носителей.Ниже угловой частоты шум увеличивается линейно с увеличением тока смещения (вставка на рис. 5a), что вызвано большим количеством флуктуаций плотности электронных носителей. Выше угловой частоты минимальный уровень напряжения теплового шума составляет всего 50 нВ / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \), что находится в диапазоне ранее заявленных значений сверхмалошумящего графенового холла. датчики ^10,13 . Магнитное разрешение B _мин можно рассчитать, используя спектральную плотность шума напряжения V _n и чувствительность датчика по ^10,46

$$ B _ {{\ mathrm {min}}} = \ frac {{Vn}} {{S_II_c}}.$$

(1)

Рис. 5: Шум и разрешающая способность датчиков Холла LSG.

a Плотность шума напряжения, В _n и b магнитное разрешение, B _мин , как функция частоты.

Магнитное разрешение B _мин датчика Холла LSG как функция частоты показано на рис. 5b, где минимальное обнаруживаемое магнитное поле составляет всего 0.446 мТл / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \).

Мягкий тактильный датчик

Первоначальная попытка использовать линейный датчик Холла для создания искусственной руки для робота была предпринята Kyberdt et al. ⁴⁹ , где внешняя нормальная сила, приложенная к поверхности эластомера, вызвала смещение встроенного магнита. Затем приложенная сила оценивалась по изменениям вектора магнитного поля и механических свойств эластомера. Ранее опубликованные исследования использовали жесткий постоянный магнит для создания магнитного поля ^49,50,51 .Встраивание жесткого элемента магнита в мягкую структуру тактильного датчика привело к быстрому насыщению датчика Холла ⁵² , ограничивая диапазон измеряемых сил. Постоянный магнит также требует определенного расстояния по отношению к датчику Холла, ограничивая минимальную толщину конструкции ⁵² . Мы заменили жесткий постоянный магнит магнитной оболочкой, которая имеет относительно аналогичные механические свойства, что и эластомерное тело, и которая позволяет настраивать как магнитные, так и механические свойства ⁵³ .

Разработанный датчик Холла LSG был интегрирован в гибкий и мягкий тактильный датчик. Тактильный датчик был реализован путем упаковки гибкого магнита, мягкого эластомера и датчика Холла LSG в единую структуру размером 10 × 10 мм, как показано на рис. 6. Приложение нормальной силы к верхней части платформы изменяет расстояние между гибким магнитом и датчиком Холла LSG из-за деформации эластомера, вызывающей изменение магнитного поля в месте расположения датчика. Три слоя платформы были изготовлены отдельно, а затем сложены вместе с использованием липкой поверхности эластомера Ecoflex ^54,55 .Датчик Холла LSG (описанный в разделе «Характеристика материала», толщина PI: 0,12 мм) был встроен в нижний слой конструкции. Средняя часть состоит из силиконового эластомера (Ecoflex, Smooth-on толщиной 2 мм), который был подготовлен путем литья в форму и выровнен с помощью лезвия для литья. Верхний слой конструкции представляет собой сверхгибкий магнит (толщина: 0,17 мм), состоящий из той же эластомерной матрицы на основе кремния (Ecoflex, Smooth-on) и постоянных магнитных частиц (NdFeB, MQP-16-7FP).Подробный процесс изготовления композитного магнита описан на дополнительном рис. 2. Вкратце, композит был приготовлен путем смешивания Ecoflex (50 мас.%) И порошка NdFeB (50 мас.%) И формования. После отверждения магнитный композит был намагничен с использованием магнитного поля напряжением 1,8 Тл во внеплоскостном направлении. Влияние концентрации частиц NdFeB на модуль упругости и остаточную намагниченность показано на дополнительном рис. 3. Распределение магнитного поля в ближней области магнита (рис.7а) был охарактеризован с использованием 3-осевого устройства отображения магнитного поля, показанного на дополнительном рис. 4. Он состоит из 3-осевой роботизированной руки с шаговыми двигателями, приводящими в действие каждую ось, и 3-осевого датчика магнитоимпеданса (BM1422AGV, Rohm) . Только компонент z , B _z , магнитного поля был измерен (усреднен по 30 образцам измерений) на расстоянии 10 мм над магнитом в плоскости xy- , сканирование с шагом размер 500 мкм. Геомагнитное поле, измеренное в 20.78 мкТл перед процессом отбора проб было удалено из данных измерения магнитного поля. На рисунке 8b показано распределение магнитного поля для области отбора проб размером 25 × 25 мм, всего 50 точек отбора проб как в направлениях x , так и y . Сила z компоненты магнитного поля, B _z , достигает 300 мкТл в центре симметрии ( x = 12,5 мм, y = 12,5 мм, z = 10 мм) и уменьшается с увеличением расстояния от центра магнита в плоскости xy .Затем тактильный датчик исследовали путем приложения нормальной силы до 8 Н с квадратной нагрузкой (1 × 1 см) в электромеханическом тестере. Сила прикладывалась к центру датчика квадратной формы. Датчик Холла LSG работал с током 100 мкА, а напряжение Холла измерялось с помощью мультиметра (Agilent, U1272A). Отклик датчика на рис. 8 показывает линейное увеличение напряжения Холла с приложенной силой. Средняя чувствительность 0,034 мВ / Н и стандартное отклонение σ ± 0.002 N были выведены из полученных результатов. Следует отметить, что чувствительность может быть адаптирована и дополнительно оптимизирована за счет массового отношения порошка NdFeB, жесткости эластомера, а также размеров устройства, в частности толщины эластомера.

Рис. 6: Мягкий тактильный датчик.

a Сборка гибкого тактильного датчика LSG. b Оптическая фотография тактильного датчика, демонстрирующая его гибкость.

Рис. 7: Распределение магнитного поля.

a Образец композитного магнита толщиной 170 мкм. b Трехмерный поверхностный график компоненты магнитного поля z на плоскости xy на высоте z = 10 мм над магнитом.

Рис. 8: Среднее выходное напряжение пяти измерений мягкого тактильного датчика в результате последовательных циклов линейной нагрузки.

Планки погрешностей указывают стандартное отклонение.

Гибкий, универсальный и надежный графеновый датчик Холла был реализован в ходе простого одностадийного процесса изготовления.Технология лазерного скрайбирования показала многообещающие результаты для широкого внедрения гибких графеновых датчиков Холла, особенно в суровых условиях. Этот метод позволяет легко настроить геометрию, размеры и форму датчиков. Имея линейный отклик на магнитные поля с нормализованной чувствительностью 1,12 В / АТ, датчики Холла LSG не показали деградации после изгиба до минимального радиуса 5 мм, соответствующего 1,6% деформации растяжения, и после 1000 циклов изгиба. Также было исследовано влияние высокой температуры на работу датчика Холла.Датчик выдерживает температуру до 400 ° C. Фликкер-шум доминирует в шумовом сигнале вплоть до угловой частоты 17,6 Гц, за которой следует низкий уровень постоянного напряжения шума 50 нВ / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \), что соответствует магнитному разрешению 0,446 мТл. / \ (\ sqrt {{\ mathrm {Hz}}} \). Датчик Холла LSG был интегрирован в мягкий и гибкий тактильный датчик на основе магнитного поля.