Магнитный датчик: Магнитный датчик в смартфоне: что это и как работает? – Принцип действия датчиков магнитного поля — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Магнитный датчик в смартфоне: что это и как работает?

Современные телефоны сильно схожи с компьютерами — они устроены по общему принципу: материнская плата, процессор, видеоадаптер оперативная память.

Но главным отличием являются многочисленные датчики, без которых не обходится ни один смартфон: акселерометр, гироскоп, барометр, датчики температуры, освещённости приближения и т.д. Все они упрощают пользование телефоном и делают его умнее. Сегодня расскажем об особенностях и назначении магнитного датчика в современных смартфонах.

Зачем нужен магнитный датчик?

Этот датчик также принято называть датчиком Холла. Эффект Холла был открыт почти 150 лет назад, но активно используется в разной технике по сегодняшний день. Датчик Холла обнаруживает магнитное поле, благодаря чему может определить положение смартфона в пространстве. Так, смартфон может стать компасом — достаточно скачать специальное приложение из Google Play (просто сделайте поиск по запросу «компас»).

В половине прошлого столетия датчик Холла использовали в автомобилях — это стало первым шагом внедрения таких технологий в быт человека. Далее разработку стали использовать в других сферах, включая мобильные технологии.

Магнитный датчик удобен вкупе с чехлом на магнитной застежке/защелке. За счёт этого можно сэкономить время, так как экран телефона будет автоматически выключаться при закрытии и включаться при открытии аксессуара. При наличии у чехла окошка незакрытое им пространство может быть активным, то есть можно будет проверять время, приложения и какие-то виджеты без открытия кейса и разблокировки смартфона. Нужно отметить, что магнит никак не вредит ни сенсору, ни другим датчикам или комплектующим телефона.

Как включить магнитный датчик на телефоне?

В большей части флагманов, выпускаемых как крупными брендами, так и более бюджетными компаниями, есть магнитный датчик. Он работает автоматически. Проверить наличие технологии можно в технических характеристиках определенного устройства или благодаря простым тестам:

Можно сымитировать магнитный чехол, приложив к экрану телефона обыкновенный магнит. Если дисплей погаснет, значит сработал магнитный датчик.
Скачайте приложение компаса, отключите интернет и проверьте, будет ли он работать. UPD. Нужно отметить, что в случае с компасом речь идет о более продвинутом геомагнитном датчике.

Загрузка…

Принцип действия датчиков магнитного поля

О чем эта статья

Приборов детектирования и измерения параметров магнитного поля достаточно много, отчего они используются во многих сферах как чисто технических, так и бытовых. Эти детекторы используются в системах, связанных с задачами навигации, измерения угла поворота и направления движения, определения координат объекта, распознавания «свой — чужой» и т. д.

Широкая область применения таких датчиков требует использования различных свойств магнитного поля для их реализации. В данной работе рассмотрены принципы работы, которые заложены в датчики магнитного поля:

использующие эффект Виганда;
магниторезистивные;
индукционные;
работающие на эффекте Холла;

Датчики Виганда

Работа датчика базируется на эффекте, открытом американским ученным Вигандом. Суть эффекта Виганда проявляется в следующем. При внесении ферромагнитной проволоки в магнитное поле, в ней происходит самопроизвольное изменение магнитной поляризации. Это явление наблюдается при выполнении двух условий. Первое – проволока должна иметь специальный химический состав (52% кобальта,10% ванадия — викаллой) и двухслойную структуру (рисунок справа). Второе – напряженность магнитного поля должна быть выше определенного порогового значения –

порога зажигания.

Момент изменения поляризации проволоки можно наблюдать с помощью катушки индуктивности, расположенной рядом с проволокой. Индукционный импульс напряжения на ее выводах при этом достигает нескольких вольт. При изменении направления магнитного поля полярность индуктируемых импульсов изменяется. В настоящее время эффект объясняют различной скоростью переориентации элементарных магнитов в магнитомягкой сердцевине и магнитотвердой оболочке проволоки.

Конструкция датчиков Виганда содержит катушку индуктивности и проволоку Виганда. При смене полярицации проволоки, катушка, намотанная на неё, фиксирует это изменение.

Чувствительные элементы Виганда применяются в расходомерах, датчиках скорости, угла поворота и положения. Кроме того, одно из наиболее частых применений этого элемента – системы считывания идентификационных карт, которыми все мы пользуемся ежедневно. При прикладывании намагниченной карты меняется напряженность поля, на что реагирует датчик Виганда.

К достоинствам датчика Виганда следует отнести независимость от влияния внешних электрических и магнитных полей, широкий температурный диапазон работы (-80° … +260°C), работу без источника питания.

Магниторезистивные датчики магнитного поля

Магниторезистивные датчики магнитного поля в качестве чувствительного элемента содержат магниторезистор. Принцип действия датчика заключается в эффекте изменения оммического сопротивления материала в зоне действия магнитного поля. Наиболее сильно этот эффект проявляется в полупроводниковых материалах. Изменение их сопротивления может быть на несколько порядков больше чем у металлов.

Физическая суть эффекта заключается в следующем. При нахождении полупроводникового элемента с протекающим током в магнитном поле, на электроны действуют силы Лоренца. Эти силы вызывают отклонение движения носителей заряда от прямолинейного, искривляют его и, следовательно, удлиняют его. А удлинение пути между выводами полупроводникового элемента равносильно изменению его сопротивления.

В магнитном поле изменение длины «пути следования» электронов обусловлено взаимным положением векторов намагниченности этого поля и поля протекающего тока. При изменении угла между векторами поля и тока пропорционально изменяется и сопротивление.

Таким образом, зная величину сопротивления датчика можно судить о количественной характеристике магнитного поля.

Магнитосопротивление сильно зависит от конструкции магниторезистора. Конструктивно датчик магнитного поля представляет магниторезистор, состоящий из подложки с расположенной на ней полупроводниковой полоской. На полоску нанесены выводы.

Для исключения влияния эффекта Холла размеры полупроводниковой полоски выдерживаются в определенных допусках — ширина ее должна быть много больше длины. Но такие датчики обладают малым сопротивлением, поэтому на одной подложке размещают необходимое число полосок и соединяют их последовательно.

С этой же целью часто датчик выполняется в виде диска Корбино. Запитывается датчик путем подключения к выводам расположенным в центре диска и по его окружности. При отсутствии магнитного поля путь тока прямолинеен и направлен от центра диска к периферии по радиусу. При наличии магнитного поля ЭДС Холла не возникает, так как у диска отсутствуют противоположные грани. Сопротивление же датчика изменяется — под действием сил Лоренца пути тока искривляются.

Датчики этого типа, благодаря высокой чувствительности, могут измерять незначительные изменения состояния магнитного поля и его направление. Они применяются в системах навигации, магнитометрии, распознавания образов и определения положения объектов.

Индукционные датчики магнитного поля

Датчики этого типа относятся к генераторному типу датчиков. Конструкции и назначения таких датчиков различна. Они могут использоваться для определения параметров переменных и стационарных магнитных полей. В данном обзоре рассмотрен принцип работы датчика, работающего в постоянном магнитном поле.

Принцип работы индукционных датчиков базируется на способности переменного магнитного поля индуцировать в проводнике электрический ток. При этом ЭДС индукции, появляющаяся в проводнике, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через него.

Но в стационарном поле магнитный поток не изменяется. Поэтому для измерения параметров стационарного магнитного поля применяются датчики с катушкой индуктивности, вращающейся с постоянной скоростью. В этом случае магнитный поток будет изменяться с определенной периодичностью. Напряжение на зажимах катушки будет определяться скоростью изменения потока (числом оборотов катушки) и количеством витков катушки.

По известным данным легко вычисляется величина магнитной индукции однородного магнитного поля.

Конструкция датчика показана на рисунке. Он состоит из проводника в качестве которого может выступать катушка индуктивности, расположенной на валу электродвигателя. Съем напряжения с вращающейся катушки осуществляется с помощью щеток. Выходное напряжение на выводах катушки представляет переменное напряжение, величина которого тем больше, чем больше частота вращения катушки индуктивности и чем больше магнитная индукция поля.

Датчики магнитного поля на эффекте Холла

Датчики магнитного поля на эффекте Холла используют явление взаимодействия перемещающихся электрических зарядов с магнитным полем.

Суть эффекта поясняется рисунком. Через полупроводниковую пластину пластину протекает ток от внешнего источника.

Пластина находится в магнитном поле, пронизывающем ее в направлении перпендикулярном движению тока. В магнитном поле под действием силы Лоренца электроны отклоняются от прямолинейного движения. Эта сила сдвигает их в направлении перпендикулярном направлению магнитного поля и направлению тока.

В данном случае у верхнего края пластины электронов будет больше, чем у нижнего, т.е. возникает разность потенциалов. Эта разность потенциалов и обуславливает появление выходного напряжения – напряжения Холла. Напряжение Холла пропорционально току и индукции магнитного поля. При постоянном значении тока через пластину оно определяется только значением индукции магнитного поля (рисунок слева).

Чувствительные элементы для датчиков изготовляются из тонких полупроводниковых пластинок или пленок. Эти элементы наклеиваются или напыляются на подложки и снабжаются выводами для внешних подключений.

Датчики магнитного поля с такими чувствительными элементами отличаются высокой чувствительностью и линейным выходным сигналом. Они широко применяются в системах автоматики, в бытовой технике и системах оптимизации работы различных агрегатов.

Опубликована 14-12-12.

Если вам понравилась статья нажмите на одну из кнопок ниже

Датчики магнитных полей | 2 Схемы

В продолжение обзоров по готовым модулям различных датчиков к Ардуино платформе, перейдём к датчикам магнитных полей.

Модуль датчика Холла KY-003

Данный модуль предназначен для обнаружения магнитного поля при помощи эффекта Холла. Этот эффект состоит в том, что в проводнике с постоянным током, помещенном в магнитное поле возникает поперечная разность потенциалов [1-3].

Габариты 28 х 15 мм, масса модуля 1,2 г. На плате имеется два крепежных отверстия диаметром 2 мм на расстоянии 10 мм друг от друга. Для подключения служит трехконтактный разъем. Центральный контакт – питание +5В, контакт «-» — общий, контакт «S» — информационный. Когда индукция магнитного поля превышает заданное значение на информационном выходе модуля высокий логический уровень сменяется на низкий. На модуле имеется светодиод, который загорается при срабатывании датчика. В качестве иллюстрации можно загрузить на плату Arduino UNO программу LED_with_button [4], и подключить вместо кнопки данный модуль.

Модуль срабатывает только на северный полюс магнита, порог срабатывания достаточно высокий, магнит нужно подносить вплотную. Потребляемый ток 6,3 мА в ждущем режиме и составляет 11 мА при срабатывании.

Из недостатков следует отметить, что довольно сложно найти взаимную конфигурацию магнита и датчика для надежного срабатывания.

Поскольку модуль реагирует на определенное пороговое значение магнитного поля, то самым очевидным применением такого датчика может быть использование этого датчика вместо геркона. Хотя геркон это весьма надежный прибор, все же в его конструкции имеются подвижные механические контакты, в отличие от него датчик Холла никаких подвижных деталей не имеет. К примеру, можно установить данный модуль на дверном косяке, на полотне двери напротив него установить магнит, получится датчик открывания двери для сигнализации или умного дома, аналогично можно организовать подсчет оборотов колеса, закрепив на нем магнит и поместив в непосредственной близости от него этот датчик.

Модуль на основе геркона KY-021

Датчик представляет собой нормально разомкнутый геркон с добавочным сопротивлением 10 кОм [5-6].

Габариты модуля 24 х 17 мм, масса 1,2 г. Для подключения служит трехконтактный разъем. Центральный контакт – питание +5В, контакт «-» — общий, контакт «S» — информационный.

Потребляемый ток равен нулю в ждущем режиме и составляет 0,5 мА при срабатывании.

Модуль подключается и испытывается абсолютно аналогично тактовой кнопке [4,7]. Геркон можно использовать в системах сигнализации, для подсчета числа оборотов и т.п. Способов использования герконов великое множество [8-9].

Модуль датчика Холла (линейный) KY-024

Модуль предназначен для измерения напряженности постоянного магнитного поля [10-11].

Габариты модуля 44 х 15 х 13 мм, масса 2,8 г., в плате модуля имеется крепежное отверстие диаметром 3 мм. Чувствительным элементом служит датчик Холла SS49E. Индикация подачи питания осуществляется светодиодом L1.

Датчик имеет четыре контакта. «A0» — аналоговый выход, напряжение на котором меняется в зависимости от индукции магнитного поля. Выводы питания «G» — общий провод, «+»– питание +5В. На цифровом входе «D0» присутствует низкий логический уровень, если напряженность магнитного поля не превышает заданного порога, при срабатывании датчика низкий уровень меняется на высокий. Порог срабатывания цифрового канала датчика можно менять многооборотным подстроечным резистором. При срабатывании датчика загорается светодиод L2.

Потребляемый ток 9 мА в ждущем режиме и 11 мА при срабатывании.

Модуль срабатывает только на северный полюс магнита. Максимальное расстояние срабатывания 6 мм.

Аналоговый канал позволяет организовать измерение количественных характеристик магнитного поля. Показания на аналоговом порте Arduino UNO меняются от 550 до 200 единиц в зависимости от расстояния до магнита (в память Arduino UNO была загружена программа AnalogInput2).

Модуль с герконом KY-025

Чувствительным элементом модуля является обычный геркон, работающий вместе с компаратором на микросхеме LM393YD, по заверениям продавцов [12-13] это позволяет уменьшить, ток, протекающий через контакты геркона, и тем самым увеличить его ресурс.

Габариты модуля 45 х 18 х 13 мм, масса 2,8 г., аналогично предыдущему случаю в плате модуля имеется крепежное отверстие диаметром 3 мм. Индикация питания осуществляется светодиодом L1.

При срабатывании геркона загорается светодиод L2. Потребляемый ток 3,7 мА в ждущем режиме и 5,8 мА при срабатывании.

Какой порог чувствительности должен регулироваться переменным резистором неясно, видимо данные модули с компаратором LM393YD являются стандартными и к ним припаивают различные датчики в зависимости от назначения конкретного модуля. Разумеется, модуль срабатывает дискретно как кнопка, в чем можно убедиться с помощью программы LED_with_button [4]. На выводе «A0» постоянно присутствует напряжение питания +5В. Выводы питания «G» — общий провод, «+»– питание +5В. На цифровом входе «D0» присутствует низкий логический уровень, при срабатывании геркона низкий уровень меняется на высокий. Целесообразность данного модуля, по мнению автора, спорна, учитывая, что и в простейшем случае включения геркона типа модуля KY-021 сила тока, протекающая через контакты геркона, существенно меньше одного миллиампера.

Модуль датчика Холла KY-035

Данный модуль представляет собой микросхему SS49E, без каких либо дополнительных устройств [14]. Установка микросхемы на плате в данном случае может быть объяснена, только требованиями унификации при создании данного набора датчиков.

Габариты модуля 29 х 15 мм, масса 1,2 г. Для подключения служит трехконтактный разъем. Центральный контакт – питание +5В, контакт «-» — общий, контакт «S» — информационный.

Потребляемый модулем ток составляет около 6 мА и не зависит от состояния датчика.

При отсутствии внешнего магнитного поля на информационном выходе присутствует напряжение равное половине напряжения питания. Внешнее постоянное магнитное поле приводит к тому, что напряжение на информационном выходе начнет увеличиваться или уменьшатся в зависимости от полярности магнита. В этом легко убедиться, используя программу AnalogInput2

С помощью данного модуля можно организовать контроль расстояния до источника магнитного поля, подсчет числа оборотов и т.п. Микросхема чувствительна к магнитному полю с индукцией в диапазоне 600-1000 Гс [15].

Полезные ссылки

https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Холла
http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-holla
http://www.14core.com/wiring-hall-effect-sensor-switch-magnet-detector-module/
http://robocraft.ru/blog/arduino/57.html
http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-na-osnove-gerkona
http://www.zi-zi.ru/module/module-ky021
http://2shemi.ru/mehanicheskie-datchiki-dlya-arduino/
https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/gerkony/
http://electrik.info/main/school/419-gerkony-sposoby-upravleniya.html
http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-holla-_lineynyiy_
http://www.zi-zi.ru/module/module-ky024
http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-magnitnyiy-datchik-s-gerkonom
http://www.zi-zi.ru/module/module-ky025
http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-holla_
https://ru.wikipedia.org/wiki/Гаусс_(единица_измерения)

Все файлы документации и программ находятся в общем архиве. Обзор подготовил Denev.

Как выбрать подходящий магнитный датчик

Добавлено 1 октября 2017 в 23:05

Сохранить или поделиться

Нужна помощь в выборе правильных датчиков? Прочитайте эту статью.

Успех любой системы, использующей магнитные датчики, зависит от способности инженера-конструктора полностью понимать уникальные параметры, требования и ограничения всей системы, а не только датчика. Помимо ответа на простой, но важный вопрос «Что должен делать этот датчик?», важно определить среду, в которой этот датчик будет работать. Для гарантирования правильного выбора датчик среди прочего необходимо учесть факторы температуры, влажности, воздействия ультрафиолетового излучения, близости к другим компонентам системы.

Тем не менее, если во время процесса проектирования с выбором датчика запоздали, вполне вероятно, что специализированный датчик должен быть либо разработан, либо модифицирован в соответствии с конкретными требованиями конструкции реальной системы, что может стоить довольно дорого. Большинство инженеров сталкиваются с проблемой завершения проекта, обнаруживая, что параметры ключевого компонента проекта были проигнорированы, и необходимо вернуться к чертежной доске или САПР, чтобы выяснить, как всё состыкуется. Гораздо разумнее и дешевле учитывать все потенциальные факторы, влияющие на работу датчика до проектирования реальной системы, при этом всегда уделяя особое внимание конструкции всей системы. В тех случаях, когда использования изготовленного на заказ датчика избежать невозможно, существуют определенные параметры проектирования, которые следует учитывать для обеспечения надежности конструкции системы: окружающая среда, механические, электрические и магнитные факторы.

Рисунок 1 – Компоненты датчика Холла для приложения определения скорости. Когда магнит вращается над датчиком, микросхема датчика Холла детектирует магнитное поле.

Рисунок 2 – Датчик геркон состоит из контактов на ферромагнитных пластинах, которые запечатаны в стеклянной колбе. Если поместить датчик в магнитное поле, контакты разомкнутся или замкнутся.

Окружающая среда: знайте, что вас окружает

Существует несколько факторов окружающей среды, которые могут повлиять на работу магнитного датчика. Понимание влияния на датчик любого из этих факторов имеет решающее значение в процессе выбора и поможет инженеру принять меры предосторожности для обеспечения целостности системы.

Температура: Температура эксплуатации и хранения, превышающая 100°C, может ухудшить работу датчика и магнита. Датчики на основе эффекта Холла имеют ограничения по максимальной температуре в диапазоне от 85°C до 150°C. После превышения значения максимальной температуры датчик теряет свою калибровку и перестает реагировать должным образом на магнитное поле. Работа геркона слабо зависит от температуры вплоть до 150°C. Заключительный раздел по магнитным параметрам дает более подробную информацию о том, как температура влияет на выбор магнитного материала привода.

Влажность: Она сильно влияет на выбор магнитного материала и, если требуется, возможного покрытия магнита. Некоторые магнитные материалы, такие как неодим, очень чувствительны к влаге и могут разрушаться, поскольку железо в сырости разрушается.

Удары и вибрация: Необходимо учитывать эти физические воздействия. На герконы могут негативно повлиять перегрузки во много g, а также может потребоваться специальная ориентация пластин.

Ультрафиолет: Для наружного монтажа рассматриваемый пластиковый материал для датчика должен выдерживать длительное воздействие ультрафиолетового излучения. Инженер должен проверить, требуются ли какие-либо специальные критерии проверки работы.

Температурный шок: Рекомендуется провести проверку температурным шоком, чтобы проверить конструкцию датчика и обеспечить его продолжительную работу. Этот тест обычно проводят, если возможен широкий диапазон температур, например, от –40°C до +150°C. Максимальная температура может достигать даже +150°C. При неправильном корпусе материалы могут разрушаться из-за высокого давления. Должны быть проанализированы коэффициенты теплового расширения для пластика и материалов заливки для обеспечения их совместимости с коммутирующим компонентом внутри датчика в полном диапазоне температур.

Механические проблемы: понимание пространственных требований датчика

Инженер-проектировщик должен рассмотреть в САПР 3D модель, показывающую область в изготавливаемой системе, где будут расположены датчик и магнитный привод, чтобы получить точное понимание того, как датчик должен будет работать в заданном пространстве. Этот процесс поможет инженеру выбрать для системы оптимальный дизайн датчика и магнитного привода. Чтобы понять механические ограничения приложения, инженеры должны задать себе следующие вопросы:

Задана ли конкретная ориентация чувствительного компонента, которая может повлиять на дизайн корпуса и способ монтажа?
Есть ли пространство, как для датчика, так и для привода? Есть ли ограничения по размеру?
Обеспечивают ли требуемые расстояния для активации и деактивации между датчиком и приводом правильную ориентацию магнита по отношению к датчику?
Требуется ли специальный разъем (например, герметичный), совместимый с соединительным жгутом или монтажной платой? (Тип изоляции провода важен при рассмотрении температур или химической среды, в которых может находиться датчик. Для монтажа на печатной плате может рассматриваться устройство поверхностного монтажа.)
Есть ли специальные материалы, которые следует учитывать для соблюдения механических требований? Для создания корпусов для магнитных датчиков, таких как датчики Холла и герконы, наиболее распространенными материалами являются термопласты и цветные металлы.
Кроме того, для защиты геркона и датчика Холла необходимы герметизирующие материалы. Существует множество марок эпоксидных смол для герметизации. Для защиты датчиков обычно эпоксиды обычно предпочтительны из-за своей стабильности в широком диапазоне температур.

Электрические факторы: учитывайте нагрузку, количество циклов коммутации и тип выхода датчика

Чтобы полностью понять, какие электрические факторы влияют на проект, инженеры-проектировщики должны спросить себя:
- Какая электрическая нагрузка будет коммутироваться?
- Какие напряжения и токи будут коммутироваться?
- Это переменное напряжение или постоянное? Воспринимает ли нагрузка логические уровни?
- Питается ли схема от аккумулятора? Если да, ток каково значение напряжения на батарее?
- Коммутируемая нагрузка является резистивной, индуктивной или емкостной?
Сколько циклов коммутации потребуется в течение всего срока службы продукта?
Есть ли особые требования к скорости переключения (например, для датчиков скорости)?
Какой тип выходного сигнала датчика необходим: аналоговый или цифровой?
Требуется ли нормально разомкнутый, нормально замкнутый или переключающий геркон?
Есть ли какие-либо особые требования, такие как EMC, EMI и ESD? (Это очень важно при использовании датчика Холла.)

Магнитные параметры: выбор лучшего магнита

К сожалению, магнитный привод часто упускается из виду при выборе конкретного геркона или датчика Холла. Это особенно удивительно, так как и магнит, и датчик составляют по 50 процентов окончательной конструкции магнитной схемы. Затрачивание значительного времени для выбора подходящего датчика может быть напрасным, если он будет сопряжен с неподходящим магнитом.

Проектировщик системы может сказать, что у него уже есть магнит, добавленный в проект системы без учета возможности технических проблем. Для предотвращения проблем важно, чтобы инженер-конструктор рассмотрел дизайн магнита с учетом требований системы. Этот тщательный анализ магнитной схемы предотвратит длительные проблемы с качеством в процессе производства. Для оценки качества и работы магнита инженер должен использовать следующий список:

Используйте программное обеспечение для магнитного моделирования, чтобы получить полное представление о магнитной рабочей среде датчика в широком диапазоне условий. Этот инструмент охарактеризует работу датчика при работе и взаимодействие с движущимися магнитными полями. Он должен учитывать любые черные металлы, расположенные рядом с датчиком и магнитным приводом, которые могут шунтировать от датчика предполагаемое магнитное поле. Это моделирование должно быть выполнено до тестирования на прототипах.
Рассмотрите температуру приложения, поскольку она оказывает наибольшее влияние на магнитный материал. Некоторые магнитные материалы, такие как неодим, имеют ограничения на максимально допустимую рабочую температуру. Как только максимальная температура будет превышена, плотность потока значительно уменьшится и не сможет быть восстановлена. В неопасных средах, таких как приложения внутри помещений, могут хорошо работать магнит из альнико (сплав ЮНДК) или дешевый керамический магнит, если материал соответствует требуемому расстоянию для активации датчика. В высокотемпературных приложениях с большим количеством колебаний температуры (например, в автомобиле) часто требуется очень стабильный редкоземельный магнитный материал, такой как самарий-кобальт.
Изучите полярность и ориентацию магнита. Датчик Холла обычно работает только с использованием северного или южного полюса магнита. Герконовый датчик не чувствителен к полярности и будет хорошо работать с любым магнитным полюсом.
Если допуски на активацию довольно строги, отбросьте керамику и альнико, лучше взять магнит из неодима или самария-кобальта. За последние годы материалы из редкоземельных элементов стали более конкурентоспособны.
Будьте предельно осторожны с использованием неодимового магнита, когда приложение находится в среде с высокой влажностью. Никелевое покрытие является хорошей защитой для неодима. Однако это не гарантия того, что сырость не проникнет через трещину в никеле. Если требуется редкоземельный материал, выберите магнит из самария.
Если магнит помещен в корпус из пластика или цветного метала, то в условиях высокой влажности можно использовать магнит и из неодима.
Чтобы цена при заказе/изготовлении датчика не стала проблемой, материал магнита должен выбираться одновременно с проектированием датчика.

Заключение

Ключевым моментом в разработке надежной магнитной системы датчиков является способность охватить все параметры работы, необходимые для конкретного датчика, который необходимо подобрать. В тех случаях, когда требуются специальные датчики, для обеспечения оптимальной конструкции системы в процессе выбора датчика и магнита необходимо учитывать факторы окружающей среды, механические воздействия, электрические факторы и магнитные условия.

Оригинал статьи:

что это и как работает

Зачастую бывает, что некоторые датчики на устройстве под управлением Android перестают работать вовсе, либо делают это некорректно. К примеру, в момент звонка и приближения девайса к уху, экран не гаснет, при включенной авторегулировке яркости на солнце или в помещении дисплей останется одинаковой яркости и таких примеров можно привести масса. За каждое подобное действие отвечает собственный сенсор (датчик), который располагается в определенной части устройства. Сегодня мы постараемся рассказать, как выполнить калибровку сенсорных датчиков, чтобы избежать различных проблем, связанных с их работой.

Как проверить работу датчика освещённости/приближения

Прежде чем начать процедуру калибровку вам стоит заглянуть в инженерное меню вашего устройства. К сожалению, не все модели смартфонов/планшетов имеют данный раздел. Именно поэтому стоит воспользоваться полезной программой под названием — . С её помощью мы и будем проводить все операции.

Как сделать калибровку (сброс) датчика освещённости/приближения

Для этого стоит воспользоваться полезной программой « ». Скачать, которую можно с нашего сайта.

Как выполнить калибровку акселерометра

Данный датчик является одним из самых полезных, ведь с его помощью определяется ориентация устройства в пространстве, да и многое игры используют данный сенсор для управления, к примеру, для контроля автомобиля на трассе. Если по каким-то причинам он работает не корректно вам стоит выполнить следующие действия. Для выполнения данного действия вам потребуется программа .

Как выполнить калибровку компаса

Компас является полезным инструментом для путешественников и охотников, которые не хотят заблудиться в лесу и могут спокойно ориентироваться с его помощью. Но что делать если компас не работает или показывает направление неверно? Выход прост! Достаточно сделать калибровку используя программу .

Для проверки всех датчиков на работоспособность вам следует загрузить и установить программу . Зайти в основное меню, нажав на верхний левый угол и выбрать «Диагностика датчиков» . Напротив, каждого из датчика будет стоять либо зеленая галочка, свидетельствующая об исправности, либо красный восклицательный знак, символизирующий о возможной неисправности конкретного датчика.

Инструкции, представленные в данной статье могут помочь тем, кто столкнулся с неисправными датчиками на своих устройствах. Если у вас есть какие-либо вопросы, мы будем рады ответить на них в комментариях под статьей.

Какие составляющие можно отметить, рассматривая корпус смартфона? Это, прежде всего, довольно большой дисплей, несколько клавиш под ним, микрофон и несколько окошек камеры. Кроме того, на торцах устройства наверняка найдётся порт microUSB, качелька регулировки громкости, выход для наушников и клавиша блокировки. Но заканчиваются ли на этом компоненты устройств? Конечно же, нет. Внутри него нашлось место для нескольких процессоров, многих схем и, что особенно важно, нескольких разнообразных датчиков. Какие из них можно найти в современных девайсах? Давайте узнаем.

Акселерометр

Как сообщают наши коллеги из phonearena , акселерометр является одним из наиболее распространённых датчиков. Согласно классическому определению, его задачей является расчет разности между истинным ускорением объекта и гравитационным ускорением.
О способах его применения вы наверняка наслышаны. Без акселерометра смартфоны вряд ли бы меняли портретную ориентацию на ландшафтную и обходились без нажатий пользователя во всевозможных симуляторах гонок.

Гироскоп

Гироскоп также предоставляет данные о положении устройства в пространстве, однако делает это со значительно большей точностью. Именно благодаря его помощи приложение Photo Sphere узнает, на сколько градусов был повёрнут смартфон, и в каком направлении это было проделано.

Магнитометр

Всё верно, магнитометр создан для определения магнитных полей. Не будь его внутри смартфона – приложению компаса вряд ли бы удалось понять, где находится северный полюс.

Данный сенсор является соединением инфракрасного диода и детектора инфракрасного излучения. Принцип его работы невероятно прост. Диод излучает невидимое для человеческого глаза излучение, а детектор пытается уловить его отражение. Смартфон блокирует дисплей именно тогда, когда луч попадает обратно.

Датчик света

Самостоятельно изменять яркость дисплея – то еще занятие, верно? То ли дело функция автояркости, которая меняет уровень яркости экрана в зависимости от окружающего излучения. Возможно это, как вы уже наверняка догадались, благодаря датчику света.
Стоит отметить, что некоторые представители линейки Galaxy от южнокорейского производителя Samsung используют обновлённый датчик света. Главной его особенностью является умение измерять долю белого, красного, зелёного и синего света для дальнейшей настройки картинки на экране.

Барометр

Нет, это не ошибка. Некоторые смартфоны действительно оснащены встроенным барометром для измерения уровня атмосферного давления. Среди первых девайсов с данной особенностью были XOOM и Samsung Galaxy Nexus.
Барометр также используется для измерения высоты над уровнем моря, что увеличивает точность работы GPS-навигатора.

Термометр

Возможно, вы удивитесь, но термометр находится практически в каждом смартфоне. Единственным отличием является лишь то, что последний предназначен для измерения температуры внутри девайса. Впрочем, случались и исключения. Galaxy S4 располагал термометром для измерения температуры за бортом.

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.

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 – , HTC One Max и Samsung Galaxy S5.

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?

В итоге получилось целых 12 датчиков. Какие из них чаще всего используете вы?

Современные устройства содержат множество контроллеров и датчиков, в том числе . Все сенсоры выполняют определенную практичную функцию, которая выглядит наглядно в виде определенной возможности, например, датчик освещения, позволяет определять уровень света и автоматически подстраивать яркость экрана. Благодаря встроенным датчикам гаджет становится более функц

Магнитный датчик в смартфоне: как включить датчик магнитного поля

На смену кнопочным телефонам пришли смартфоны – умные телефоны. В отличие от предыдущих, они оснащены большим количеством датчиков, в том числе и магнитным, для выполнения ряда дополнительных функций.

Что такое магнитный датчик в смартфоне и для чего он нужен

Этот прибор еще называют датчиком Холла. Он представляет собой узкопрофильный прибор, предназначенный для измерения напряженности магнитного поля. Датчик расположен непосредственно в магнитомере смартфона.

С помощью данного прибора можно определить положение устройства в пространстве. Для этого достаточно просто скачать приложение “Компас” из магазина Play Market (для ANDROID) или App Store (для IOS). После этого пользователь смартфона (айфона) сможет уверенно ориентироваться в пространстве с помощью электронного компаса.

Магнитометр имеет также другое предназначение. Он принимает непосредственное участие в блокировке/разблокировке устройства чехлом-книжкой на магнитном замке.

Как проверить его наличие

Практически все современные модели имеют встроенные магниты. Проверить наличие прибора можно тремя способами:

Просто заглянуть в технические характеристики устройства – там обязательно будет указано наличие магнита.
Установить на гаджет приложение “Компас”. Если оно будет работать, значит, магнитометр есть.
Поднести к экрану смартфона обыкновенный магнит. Если устройство отреагирует – все встроено.

Кстати, магнитометры использовали еще для некоторых моделей кнопочных телефонов. Те же “раскладушки” работают по принципу чехла-книжки.

Подключение и особенности использования

Магнитометр не требует специальных настроек. Он включается автоматически. Выключение происходит после завершения работы приложений или аксессуаров, использующих магнит.

Сразу следует оговориться, что данный датчик абсолютно безвреден для устройств. Он не оказывает влияния на работу процессора, операционной системы, видеоадаптера, материнской платы и т.п.

Со встроенным магнитометром пользователь получает не только точное указание сторон света. Прибор также дает информацию о точном месте нахождения гаджета, корректирует вектор движения, организовывает корректную работу навигационных программ.

Когда пользователь открывает чехол-книжку, на котором расположен магнит, он срабатывает и экран гаджета автоматически разблокируется. Обратное действие происходит при закрытии чехла.

Если на книжке есть окошко, действие магнита на него не распространяется, что позволяет владельцу смартфона принимать звонки и выполнять еще несколько функций с заблокированным устройством.

Магнитный датчик выполняет несколько функций. Все они направлены на повышение уровня комфорта использования гаджета.

Геомагнитный датчик в телефоне — что это и зачем нужно?

Чем магнитный сенсор в смартфоне отличается от геомагнитного, и как применяются оба датчика?

Современные телефоны оснащаются разнообразными датчиками, которые помогают реализовать много дополнительных функций. Например, производители не так давно начали устанавливать в смартфоны регистраторы геомагнитного поля, которые помогают определять стороны света. Таким образом, можно пользоваться телефоном в качестве компаса — потребуется только запустить специальное приложение.

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.

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.