传感器技术在智能手机中的应用课件.ppt

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1、传感器技术在智能手机中的应用2013204053检测技术与自动化装置邓亚航在许多的层面上，智能手机技术的发展速度都快得令人难以想象，这其中就包含传感器技术。虽然看似不起眼，但手机当中的传感器有能力让我们的生活方式发生重大转变。几种典型的传感器及其在手机中的应用，如重力传感器、光线传感器、触摸传感器（触摸屏的典型应用）、磁阻传感器（电子指南针）、加速传感器（三轴陀螺仪）等。这些传感器的应用为智能手机增加感知能力，使手机能够知道自己做什么，甚至做什么的动作。重力传感器光线传感器距离传感器触摸传感器重力传感器重力传感器，采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器，与采用弹性敏感元件制成的

2、储能弹簧来驱动电触点，完成从重力变化到电信号的转换。手机重力感应技术是利用压电效应实现的，简单来说是测量内部一片重物(重物和压电片做成一体)重力正交两个方向的分力大小，来判定水平方向。通过对力敏感的传感器，感受手机在变换姿势时，重心的变化，使手机光标变化位置从而实现选择的功能。通过重力感应操控游戏目前绝大多数智能手机和平板电脑内置了重力传感器，重力传感器在手机横竖的时候屏幕会自动旋转，在玩游戏可以代替上下左右，比如说玩赛车游戏，可以不通过按键，将手机平放，左右摇摆就可以代替模拟机游戏的方向左右移动了。光线传感器光线感应器也叫做亮度感应器，是能够根据周围光亮明暗程度来调节屏

3、幕明暗的装置。很多平板电脑和手机都配备了该感应器。一般位于手持设备屏幕上方，它能根据手持设备目前所处的光线亮度，自动调节手持设备屏幕亮度，来给使用者带来最佳的视觉效果。例如在黑暗的环境下，手持设备屏幕背光灯就会自动变暗，否则很刺眼。在手机中使用的光线传感器件一般是光敏三极管，也叫光电三极管，光敏三极管有电流放大作用，光敏三极管与普通半导体三极管一样，是采用半导体制作工艺制成的具有NPN或PNP结构的半导体管。它在结构上与半导体三极管相似，它的引出电极通常只有两个，也有三个的。光线传感器光敏三极管的结构如图所示。为适应光电转换的要求，它的基区面积做得较大，发射区面积做得较小

4、，入射光主要被基区吸收。和光敏二极管一样，管子的芯片被装在带有玻璃透镜金属管壳内，当光照射时，光线通过透镜集中照射在芯片上。光线传感器距离传感器距离传感器是利用“飞行时间法”（flyingtime）的原理来实现测距离，以检测物体的距离的一种传感器。“飞行时间法”（flyingtime）是通过发射特别短的光脉冲，并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测时间间隔来计算与物体之间的距离。距离传感器应用:这个传感器在手机上的应用是当我们打电话脸靠近手机屏幕时，手机屏幕会自动熄灭，当你脸离开，屏幕灯会自动开启，并且自动解锁。这个对于待机手机较短的智能手机来说是相当实用的。

5、现在很多智能手机都装备的这个传感器。触摸传感器什么是电阻屏？电阻屏的全称是电阻式触摸屏，电阻屏是一种传感器，它将矩形区域中触摸点(X，Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。电阻式触摸屏电阻式触摸屏基本上是薄膜加上玻璃的结构，薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物)涂层，ITO具有很好的导电性和透明性。当触摸操作时，薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO，经由感应器传出相应的电信号，经过转换电路送到处理器，通过运算转化为屏幕上的X、Y值，而完成点选的动作，并呈现在屏幕上。什么是电容屏？电容屏是一块四层复合玻璃屏玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO最外

6、层是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层夹层ITO涂层作工作面，四个角引出四个电极内层ITO为屏层以保证工作环境。电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体电场，手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。发展现状在过去的2013年，我们也看到了更多新型的传感器技术出现在手机里。苹果的iPhone5s和iPadAir装备了M7追踪芯片，它为这两款设备带来了动作感应的能力。在实际使用当中，它可

7、以分辨步行和乘车的区别，如果你在一段时间内没有移动，它还会采取特定的动作，比如关闭Wi-Fi等。如果你在火车上，M7芯片可以告诉iPhone不要试图去连接经过的公共网络。而与此同时，健身应用不需要腕带就可以获取到有关用户动作的精确数据。发展现状加州大学伯克利分校的研究人员已经开发出了一种污染传感器的原型产品，其体积小到足以被放进手机当中，这可以让环境和健康机构去大范围地检测烟尘和危险的化学物。与此同时，美国环境保护局也正在开发一种移动空气监测传感器。意大利国家地球物理和火山学研究所的两位地震学家AntonioAlessandr