Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Геомагнитный датчик магнитометр на смартфоне. Что такое датчик Холла? Вспомогательные датчики, которые можно встретить во многих смартфонах и планшетах

#Датчики_телефона #Датчики_планшета
Наличие множества датчиков в современных мобильных устройствах, это известный факт, но вот сколько их и для чего эти датчики применяются – загадка. Многие производители указывают только основные общеизвестные датчики в телефонах , вроде акселерометра , гироскопа и датчика приближения . Но подавляющее большинство производителей вообще мало что пишут об использованных датчиках и другой электроники, которой напичкан их девайс.
Мы решили разъяснить ситуацию с датчиками смартфонов и планшетов. Цель статьи – рассказать, какие бывают датчики, для чего они служат, в каких устройствах их можно найти и каким образом.

Датчиками называются различные устройства, считывающие дополнительную информацию. Данные решения делают работу с телефоном, планшетом или другим гаджетом удобнее и добавляют устройству функциональности.

Наличие множества датчиков в современных мобильных устройствах, это известный факт, но вот сколько их и для чего эти датчики применяются – загадка. Многие производители указывают только основные общеизвестные датчики, вроде акселерометра, гироскопа и датчика приближения. Но подавляющее большинство производителей вообще мало что пишут об использованных датчиках и другой электроники, которой напичкан их девайс.

Мы решили разъяснить ситуацию с датчиками смартфонов и планшетов. Цель статьи – рассказать, какие бывают датчики, для чего они служат, в каких устройствах их можно найти и каким образом.

Основные датчики в смартфонах и планшетах

Акселерометр
(accelerometer, датчик ориентации, датчик ускорения) – самый простой датчик, который встречается в любом смартфоне или планшете. Служит, в основном, для регистрации поворота смартфона из портретной ориентации в ландшафтную. Часто, именно акселерометр называют G-Sensor. Вообще, акселерометр регистрирует разницу ускорения объекта и гравитационного ускорения по трём осям.
Затем электроника вычисляет разницу, делает выводы и отправляет сигнал программному обеспечению – когда и в какую сторону повернуть экран. Отсюда вытекает главный недостаток акселерометра – если нет ускорения или оно не велико, то акселерометр перестает регистрировать положение устройства в пространстве или делает это с большой погрешностью. Это негативно сказывается на точности управления устройством, к примеру, в играх или при управлении квадрокоптером. Здесь на помощь приходит следующий датчик.

Гироскоп
(gyroscope) – также служит для регистрации положения устройства в пространстве, но, в отличие от акселерометра, может регистрировать угол наклона по трем осям даже неподвижного устройства. С помощью гироскопа в играх повышается точность, поскольку разработчикам будет доступна информация об отклонении устройства в градусах с погрешностью всего в 1-2 градуса. Многие считают, что даже недорогие смартфоны и планшеты оснащены гироскопом. Однако наш эксперимент показал, что недорогие смартфоны и планшеты не могут похвастаться наличием гироскопа – только акселерометр.
Вот несколько смартфонов и планшетов, где гироскоп обнаружить не удалось:

Гироскоп мы также не обнаружили в ,

А вот, где есть пресловутый датчик:

Гироскоп мы также обнаружили в , . И не стоит сомневаться, что гироскоп и солидный набор других датчиков содержится в ТОПовых решениях вроде , и других лучших современных смартфонах.

Удивительно, но в LG G4S и Asus FonePad 8 (про который мы уже писали – ) гироскопа в списке датчиков не видно, зато полно вспомогательных сенсоров:

Справедливости ради, нужно отметить, что вспомогательные датчики, рассмотренные нами в самом конце статьи, могут нивелировать отсутствие гироскопического датчика, но, мы полагаем, не полностью.

Геомагнитный датчик
(geomagnetic field sensor, магнитометр) – датчик, реагирующий на магнитные поля земли. С его помощью можно определить стороны света, поэтому часто его называют электронный компас. В частности, наличие такого датчика сильно поможет устройствам без модуля GPS определить местоположение (не без помощи WiFi и вышек сотовой связи, разумеется). Магнитометр – один из ключевых датчиков, который совместно с акселерометром и гироскопом даёт возможность разработчикам использовать устройство на полную мощность. Иногда, для еще большего повышения точности, добавляют дополнительные аппаратные датчики схожей, но упрощенной функциональности вроде Geomagnetic Rotation vector sensor. Естественно, магнетометр можно использовать по прямому назначению: в качестве металлоискателя, для поиска проводки в стенах, в качестве компаса – ищите в магазинах приложений нужное.

Некоторые приложения для смартфонов, использующие геомагнитный датчик

Датчик приближения
(proximity sensor) – датчик позволяет определить предмет перед собой и расстояние до него. Представляет собой инфракрасный излучатель и приёмник. Когда на приемник не поступает излучения – предмета нет, а когда поступает – предмет, от которого отражается луч, есть. Этот датчик даёт возможность отключить дисплей, когда вы приблизили ухо к смартфону для совершения звонка. Продвинутые версии датчика используются в качестве датчика жестов (gesture sensor) – смартфон может распознать определенные жесты рук и совершить заданное действие. В некоторых случаях, датчик приближения может быть использован для отключения дисплея при использовании чехла (дешёвая альтернатива датчику Холла).
Датчик освещенности
(light sensor, датчик света)
– позволяет вычислить уровень внешней освещенности. Смартфон или планшет с датчиком освещенности способен самостоятельно повышать или снижать уровень яркости подсветки экрана, что очень удобно, поскольку регулировать яркости по нескольку раз в день не самое приятное занятие. В ТОПовых смартфонах и планшетах, может применяться продвинутая версия датчика освещенности – RGB сенсор, который способен уловить интенсивность основных цветов (красный, зеленый и синий) для дальнейшей настройки картинки на дисплее или для корректировки баланса для фотографирования. Такой датчик можно найти в Galaxy Note 3, например. А в Galaxy Note 4 функционал датчика света расширился до измерения не только в видимом диапазоне, ни в ультрафиолете.
Таким ультрафиолетовым сенсором можно измерить уровень излучения и определить пригодное для загара время суток.

Заключение по основным датчикам

Итак, наличие у смартфона или планшета исключительно акселерометра говорит о том, что это устройство самого низкого ценового диапазона и умеет только «вращать экран». Это удел дешевых смартфонов и планшетов. Конечно, есть вероятность, что производитель не дал вменяемой информации о типах используемых датчиков – в этом случае нужно начинать читать обзоры, в которых подробно изучается аппаратная начинка устройства с помощью приложения System Info for Android, к примеру.

Наличие у смартфона акселерометра, геомагнитного датчика, датчика приближения и освещенности, говорит о его достаточной оснащенности, но он все еще не очень хорош для управления квадракоптером или игр, где управление наклоном/поворотом возложено на перемещение смартфона пользователем. Эту проблему решает гироскоп – устройства с гироскопом точно отслеживают малейшие отклонения.

Наличие всех вышеперечисленных сенсоров, большого набора вспомогательных датчиков (рассмотрены в конце статьи) и большинства нижеперечисленных сенсоров свидетельствует в пользу того, что перед вами продвинутый аппарат, использование которого станет удовольствием, а его возможности превзойдут все ваши ожидания – это лучшие планшеты и смартфоны.

Датчики в дорогих смартфонах и планшетах

Датчик Холла
(Hall sensor) – улавливает магнитное поле, как магнитометр, но имеет простой принцип действия, то есть реагирует только на усиления поля, а не регистрирует напряженность по осям. Применяется для использования обложек типа Smart Cover – позволяет отключать экран при приближении к нему встроенного в обложку магнита. Этот сенсор указывается производителями редко, поэтому обращайте внимание на доступные аксессуары для смартфона или планшета – если среди них есть «умный чехол», то датчик Холла присутствует.

Барометр
(pressure sensor) – датчик, измеряющий атмосферное давление. Может применяться как по прямому назначению, так и в качестве помощника модулям GPS/ГЛОНАСС для ускорения определения местоположения устройства и высоты над уровнем моря (альтиметр).

Термометр
(ambient temperature sensor) – датчик температуры окружающей среды. Впервые появился у Galaxy S4 для улучшения работы приложения S-Health, но теперь применяется во множестве других дорогих смартфонов.
Датчик влажности
(гигрометр) – также впервые появился в Galaxy S4 в качестве расширения функционала S-Health.

Шагомер
(педометр, step detector) – говорящее название сенсора намекает, что он определяет шагнул человек или нет. Это действительно отдельный сенсор, позволяющий точнее определить шаги и уменьшить нагрузку на акселерометр, который является шагомером в большинстве смартфонов без выделенного сенсора. В помощь шагомеру иногда добавляются Step Counter sensor и, даже, pedestrian activity motion sensor – счетчик шагов и датчик активности пешехода (вероятно, оценивает темп ходьбы).
Такой датчик есть, например, в LG Nexus 5 и Galaxy Note 3.

Сканер отпечатков пальцев
(fingerprint sensor, Touch ID) – сенсор, считывающий уникальный рисунок отпечатка пальца. Странно видеть сканер отпечатков в статье про датчики – его лучше было бы отнести к разделу статьи про обеспечение безопасности устройства. Однако этот сенсор по праву может считаться одним из важнейших датчиков современного смартфона. С его помощью можно не только обезопасить свой смартфон, но также применять для открытия определенных приложений или подтверждения платежа.

Сканер сетчатки глаза
(retina scanner)
– считыватель уникальной сетчатки глаза, это первое место пьедестала обеспечения безопасности. Такой датчик уже давно на слуху, но его практической реализации в смартфонах или планшетах, пока что, замечено не было.

Датчик сердцебиения
(измеритель пульса, пульсометр) – впервые появился в Galaxy S5 для того, чтобы смартфон окончательно стал полноценным персональным тренером. Приложение S-Health стало получать больше данных о человеке до, во время и после тренировок и смогло давать более точные персональные рекомендации.

– это совершенно уникальный датчик, который выводит смартфон в лигу медицинского оборудования. Появился в Galaxy Note 4 и совмещен с датчиком сердцебиения. Опять же, заточен под приложение S-Health, но может работать и с другими приложениями, если таковые появятся.

Дозиметр
– определяет дозу ионизирующего излучения или его мощность. Иными словами, можно измерить радиоактивный фон. Вживую, аппарат со встроенным дозиметром мы не встречали, но поговаривают, что в Японии есть смартфон Pantone 5, оснащенный этим датчиком. Мы не удивлены.

Вспомогательные датчики, которые можно встретить во многих смартфонах и планшетах

Иногда, для еще большего повышения точности, добавляют дополнительные аппаратные датчики схожей, но упрощенной функциональности (вы могли видеть их на представленных выше скриншотах).

  • Orientation sensor – вспомогательный датчик ориентации;
  • Gravity sensor – указывает направление и величину силы тяжести;
  • Linear acceleration sensor – указывает ускорение вдоль каждой из трёх осей, не учитывая величину силы тяжести;
  • Rotation vector sensor – указывает на какой угол отклонилось устройство при вращении вокруг одной из трёх осей;
  • Game rotation vector sensor – то же самое, что Rotation vector, но без учета геомагнитного поля;
  • Motion detector sensor – датчик движений, определяет некоторые заданные движения, вроде встряхивания;
  • Gestures sensor – вспомогательный датчик определения жестикуляции;
  • Facing sensor – вспомогательный датчик отслеживания лица;
  • Double-Tap sensor – отслеживает только двойной клик по экрану. Применяется, в том числе, в смартфонах LG для разблокировки устройства с помощью экрана;
  • Screen orientation sensor – отслеживает только поворот экрана, а не всего устройства.


Наверняка существуют и другие датчики, но секреты их применения все равно знают только разработчики операционных систем и другого программного обеспечения.

Большинство Android телефонов имеют встроенные датчики, которые измеряют движение, ориентацию и различные условия окружающей среды. Эти датчики помогут контролировать трехмерное движение устройства или позиционирования, или изменения в окружающей среде. Например, приложение погоды использует датчик температуры телефона и датчик влажности для расчета точки насыщения. Точно так же ваше приложение будет использовать путешествия датчик геомагнитного поля и акселерометр, чтобы найти конкретный пункт назначения. Различные датчики на Android устройства обеспечивают точные и точные данные в другие приложения или непосредственно к вам.

Если вы думаете, что датчики вашего Android телефона не работают так, как надо, вы всегда можете проверить, если это действительно работает нормально или нет. Итак, как вы точно определить, что не так с датчиками вашего телефона?

Какой бы ни была проблема, есть приложения, которые могут помочь вам выяснить проблему и решить ее. Даже если у Вас нет конкретной проблемы, он все еще может быть хорошо, чтобы проходить через небольшой регистрации на вашем телефоне, чтобы обеспечить здоровье телефона. Обратите внимание, что ваше устройство может или не может поддерживать все датчики, упомянутые выше. В данной статье будут перечислены некоторые из наиболее популярных приложений, доступных бесплатно для тестирования датчиков в вашем мобильном телефоне. Большинство из этих приложений включают в себя краткие инструкции для проведения теста для каждого теста датчика.

Android платформа поддерживает следующие три широкие категории датчиков:

Датчики движения

Датчик движения силы измеряет ускорение и силы вращения. Такие датчики включают в себя акселерометры, датчики силы тяжести, гироскопы и вращательные векторных датчиков.

Экологические датчики

Датчик окружающей среды измеряет различные параметры окружающей среды. Примеры датчиков состояния окружающей среды являются барометры, фотометрические и термометры.

Датчики положения

Датчик положения измеряет физическое положение устройства. датчики ориентации и магнитометры являются примерами датчиков положения.

Теперь, прежде чем мы продолжим, давайте кратко рассмотрим некоторые из основных датчиков, что они делают и что делать, чтобы проверить эти датчики. Позже мы расскажем вам о приложениях, которые могут автоматически запускать тесты датчиков.

гироскоп Датчик

Гироскоп используется для измерения 6 направлений одновременно. Это позволяет экран устройства вращаться с книжной на альбомную. Вы можете наклонить телефон медленно, чтобы проверить, если датчик гироскоп работает.

Акселерометр Датчик

Акселерометр определяет ориентацию телефона и измеряет ускорение силы тяжести в том числе по трем осям. Вы можете повернуть телефон медленно, чтобы проверить, если датчик акселерометр работает.

Световой датчик

Датчик освещенности автоматически регулирует яркость экрана в соответствии с интенсивностью освещения вашего окружения. Вы можете проверить датчик в темном месте, а затем, перемещая телефон к зоне с ярким светом. Если изменения освещенности экрана, это означает, что датчик работает.

датчик ориентации

Датчик ориентации определяет состояние направления вашего Android устройства. Он проверяет автоматический поворот экрана. Поверните ваш телефон, чтобы проверить, если датчик работает нормально.

Датчик приближения

Бесконтактный датчик измеряет расстояние объекта от передней панели телефона. Например, ваш телефон экран выключается, когда вы берете его ближе к вашим ушам во время активного вызова.

Датчик температуры

Датчик температуры проверяет температуру батареи вашего Android устройства. Если вы путешествуете в Интернете с помощью 3G или играть в HD игры вы будете испытывать повышение температуры батареи, в которой он становится достаточно горячим на ощупь.

датчик звука

Датчик звука определяет интенсивность звука вокруг вас и дает вам подробную информацию об изменениях интенсивности.

Магнитный датчик поля

Магнитный датчик измеряет поле магнитных полей вдоль трех осей телефона. Он в основном используется для определения направления. Примерами могут служить приложение Google и приложение Compass. Просто двигаться с телефоном, чтобы проверить магнитный датчик.

Датчик давления

Датчик давления измеряет атмосферное давление. Он используется для прогноза погоды и для измерения температуры окружающей среды.

CPU-Z

Приложение CPU-Z собирает всю необходимую информацию о телефоне и представляет его в одном окне. Каждая опция вкладки в верхней части окна отображаются соответствующие детали.

Вкладка SOC – отображает система на кристалле (SoC) Архитектура детали вашего смартфона Android , как показано на рисунке ниже.

Вкладка Устройство – отображает детали устройства, как модель, производитель, аппаратные средства, размер экрана, общей и используемой оперативной памяти, общей и используемой памяти и т.д.

Вкладка Система – отображает подробную информацию о вашем смартфоне, как модель, производитель, тип платы, разрешение дисплея, на Android версии, установленной и т. д.

Вкладка батареи – отображает состояние зарядки аккумулятора, уровня, источник питания, статус, технологии, температуры и напряжения и т.д.

Тепловое вкладка – отображает список показаний температуры. Так как нагрузка на центральный процессор заставляет ваш телефон нагреваться, это хорошо, чтобы проверить, что температура не пересекает 60 ° C, поскольку это указывает на неисправность устройства. Этот датчик может быть не доступен во всех моделях устройства. Если он отсутствует, то вкладка не будет отображать любые значения.

Вкладка Датчики – отображает значения датчиков, поддерживаемых на устройстве. Вы можете играть с телефоном, чтобы проверить, если отдельные датчики работают; например, наклоняя телефон, чтобы проверить гироскоп или переместить ладони по экрану, чтобы проверить датчик близости и т.д. Если показания CPU-Z изменяются в ответ на ваши действия, то датчики отлично и работает. Если вы все еще чувствуете, что датчики не функционируют должным образом, то вам необходимо проверить и сравнить значения с другой аналогичной модели или устройства.

Датчик Кинетика

Датчик Кинетика позволяет просматривать, отслеживать и понимать поведение всех стандартных датчиков, установленных на вашем телефоне. Вы можете изменить настройку задержки или активировать или деактивировать определенные датчики. Это приложение демонстрирует использование каждого из датчиков, имеющихся в телефоне. Таким образом, вы можете легко проверить датчики в телефоне. Каждый датчик прикреплен к зрителю схему с необработанных и обработанных данных. Она также включает в себя документацию с легко понять примеры о том, как проверить каждого из датчиков на телефоне.

Испытание датчика

Тестирование приложения Датчик предназначен для обнаружения и проверки работоспособности каждого из датчиков, которые доступны на вашем телефоне. Он отображает датчики по умолчанию и отображает реальные данные времени и информацию о каждом датчике. Он также отображает поставщика, максимальный диапазон, разрешение и тока абсорбции для каждого датчика.

Sensor Box для Android

Sensor Box для Android приложение является хорошим ищет приложение с впечатляющим графическим представлением. Он обнаруживает все датчики, которые доступны на вашем Android устройстве. Приложение отображает все датчики и соответствующее сообщение появляется, если выбранный датчик не поддерживается вашим телефоном. Это приложение обнаруживает только изменения датчиков, если таковые имеются, и отображает значения. Он может не показывать правильные значения температуры, близость, света и давления, если не произойдет каких-либо изменений.

Телефон тестер

Телефон тестер приложение не только проверяет датчики на телефоне, но и проверяет состояние здоровья аппаратных устройств, Wi-Fi, телефония, GPS, сенсорный, батареи и системной информации. Он также проверяет, температуры окружающей среды, влажности, шаг детектора, монитор сердечного ритма и датчик отпечатков пальцев – при условии, что поддерживается Вашим устройством. A Pro версия приложения также доступна, который отображает дополнительную информацию, такую как память телефона, скорость процессора и памяти SD карты.

AndroSensor

AndroSensor поддерживает все датчики, что Android-устройство может иметь, но отображает в режиме реального времени детали датчик только те, поддерживаемых вашим устройством. Подробные сведения отображаются в графическом и текстовом формате. Это приложение также позволяет сохранить данные датчика в файл CSV.

Программы и опции Другие

Помимо упомянутых выше приложений, существует множество других приложений, доступных бесплатно с Google Play Store. Все эти приложения помогут вам в тестировании датчиков телефона. Некоторые из приложений, которые стоит упомянуть датчики Мультитул, датчик проверки и Advanced Sensor Checker. Вы можете установить и попробовать несколько приложений и посмотреть, если он предоставляет вам информацию, что вы искали.

Если вы используете телефон Samsung, наберите секретный код * # 0 * # , чтобы выполнить тест телефона без необходимости установки каких – либо дополнительных приложений. Выберите вкладку датчика с экрана, который отображается и следуйте инструкциям, чтобы проверить поддерживаемые датчики на телефоне.

Если у Вас возникли вопросы по этой теме, пожалуйста, не стесняйтесь задавать в разделе комментариев. Мы в TechWelkin и наш читатель сообщество будет пытаться помочь вам. Благодарим Вас за использование TechWelkin!

Несмотря на компактные размеры, современный смартфон вмещает мощные элементы, среди которых камера с линзами и автофокусом, процессор,емкостная батарея и всевозможные датчики, позволяющие использовать гаджет больше чем просто «звонилку». Давайте детально разберем, для чего эти датчики и как они работают.

Датчик света в смартфоне

Это один из самых обязательных датчиков. Представляет собой полупроводниковый сенсор, находящийся рядом с разговорным динамиком. Основная его функция — экономия энергии батареи. Он улавливает поток фотонов и регулирует яркость подсветки экрана. Чаще всего работает в тандеме с датчиком приближения.

Датчик приближения

Это сенсор, который находится рядом с датчиком света и отключает экран. Он посылает сигнал предмету, если он отражается, то датчик реагирует отключением экрана. Например, так происходит, когда подносишь смартфон к уху.

Акселерометр (G-сенсор)

Данный сенсор представляет собой эл. механический прибор, фиксирующий все движения смартфона. Его задача переключать экран при наклоне устройства, фиксировать жесты, участвовать в управлении игр, подсчитывать шаги. Он бывает 2-х и 3-х осевым. В последнем случае при покое одна из осей будет показывать 9-10 м/с2. Например, на неподвижный телефон акселерометр не реагирует, поэтому в играх точность снижена. Практически всегда работает в паре с гироскопом.

Гироскоп в телефоне

Эта электромеханическая схема определяет положение смартфона в пространстве, учитывает его неподвижность. Он очень точен, погрешность не более 1-2°. Вместе с акселерометром используется в игровых приложениях, при управлении жестами.

Магнитометр в телефоне

Определяет магнитное поле земли, измеряет положение в 3-х мерном пространстве. Главная функция этого сенсора – наиболее точно определить местоположение при отсутствии GPS-сигнала. Другими словами, это цифровой компас, информирующий, в каком направлении относительно севера перемещается смартфон. С помощью его и специального приложения можно искать проводку в стенах.

Это были наиболее продвинутые датчики, находящиеся даже в бюджетных смартфонах. Более дорогие гаджеты могут иметь дополнительные сенсоры.

Барометр (датчик давления)

Вместе с магнитометром он помогает смартфону быстрее определить свое местонахождение, поймать GPS-сигнал. Прямое назначение – показывать атмосферное давление и высоту над уровнем моря. Чем выше поднимаешься, тем меньше давление. На показания влияет атмосферное давление, поэтому данные могут быть не точными.

Температурные датчики

Хороший смартфон напичкан цифровыми термометрами. Конструктивно это резисторы с двумя выводами, в зависимости от температуры между выводами меняется сопротивление. Так мы узнаем температуру батареи, процессора и разных контроллеров. Именно он отключает зарядку, чтобы не закипел электролит батареи. Очень редко встречаются датчики окружающей среды. Они себя не зарекомендовали, ведь внутренняя температура в смартфоне и температура от рук искажают данные.

Гигрометр

Измеряет влажность воздуха, особо не распространен, последний раз использовался в Galaxy S4. Ориентируясь на его показания можно включить прибор для увлажнения или осушения воздух в помещении.

Пульсометр

Это сенсор для измерения сердечного сокращения (пульса). С его помощью корректируют нагрузки в процессе тренировок. Этим датчиком смартфон должен плотно прилегать к кровеносным сосудам. Предустановлен в Galaxy S5, S7 (S7 Edge). Чаще всего применяется в трекерах и смарт-часах.

Сканер отпечатков пальцев

Данный сенсор завоевывает все больше популярности. Он мгновенно разблокирует девайс без ввода пароля и надежно защищает данные на устройстве. Сегодня даже малоизвестные производители смартфонов стараются оснастить им свои детища. Первым среди смартфонов его получил iPhone 5S.

Сканер сетчатки глаза

В 2016 году печально известный Samsung Galaxy Note 7 был оснащен этим датчиком. По скорости он не уступает сканеру отпечатка пальцев. ИК-луч сканирует радужную сетчатку глаза, фиксирует ее и кодирует в алгоритм, с которым в последствие и сравнивается. Примечательно, что он работает даже в темноте, идентифицирует через прозрачные очки и линзы.

Современный смартфон премиум-класса имеет не менее 12 датчиков, среди лидеров iPhone, Samsung Galaxy, HTC. А сколько датчиков на вашем смартфоне?

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.

Что такое датчик Холла?

Датчик Холла – это устройство, предназначенное для измерения напряженности магнитного поля. Работает на основе эффекта Холла, который был открыт в 1879 году и назван в честь физика Эдвина Холла.

Сам эффект заключается в том, что, помещая проводник под напряжением в магнитное поле, электроны в проводнике отклоняются в направлении, зависящем от полярности магнитного поля. Таким образом, с одной стороны идёт накопление отрицательного заряда, а с другой – положительного. Суть работы датчика как раз состоит в том, чтобы фиксировать разность между этими потенциалами.

Кому-то, может, была понятна выше написанная теория, кому-то нет. Не страшно! Чтобы было понятнее, давайте с практической точки зрения посмотрим, каким образом используется датчик Холла в смартфонах.

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 .
  • Взаимодействует с магнитным чехлом (при его наличии), таким образом, экономит заряд устройства.

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.

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!

Вы дочитали до самого конца?

Была ли эта статься полезной?

Да Нет

Что именно вам не понравилось? Статья была неполной или неправдивой?
Напишите в клмментариях и мы обещаем исправиться!

Смартфон OPPO A54 (4+64) черный

Функции камеры: автофокус, вспышка, запись видео 1080Р.
Датчики: датчик внешней освещенности, датчик приближения, акселерометр, датчик силы тяжести, геомагнитный датчик, сканнер отпечатка пальцев.
Поддерживаемые форматы аудио: mp3, aac, amr, mid, flac, ogg.

Характеристики:

EAN: 6944284687240
Серия: A54
Сертификат: EAC
Диагональ экрана: 6,51″
Электронная стабилизация: нет
Платформа: Android
Разрешение экрана: 1600×720
Основная камера: 13/2/2 Мп
Фронтальная камера: 16 Мп
Объем оперативной памяти: 4 Гб
Тип SIM-карты: Nano Sim
Камерофон: нет
Количество SIM-карт: 2
Объем встроенной памяти: 64 Гб
Емкость аккумулятора: 5000 мА*ч
Сеть 3G: да
Сеть 4G (LTE): да
Стандарт Wi-Fi: 802.11 a/b/g/n/ac
Оптический зум: нет
Широкоугольный объектив: нет
Слот для карты памяти: да
Наличие NFC: да
Беспроводная зарядка: нет
Ударопрочный корпус: нет
Цвет корпуса: черный
Тип корпуса: классический
Водозащита корпуса: нет
Материал корпуса: пластик
Управление: сенсорные кнопки
Вес: 192 г
Для детей: нет
Ширина: 75,7 мм
Высота: 163,6 мм
Толщина: 8,4 мм
Тип экрана: LCD
Тип сенсорного экрана: емкостный
Число пикселей на дюйм (PPI): 269
Устойчивое к царапинам стекло: нет
Световая индикация событий: нет
Распознавание лиц: да
Запись видеороликов: да
Макс. разрешение видео: 1920×1080
Макс. частота кадров видео: 30 кадров/с
Разъем для наушников: да
Интерфейсы: USB Type-C, mini jack 3.5, NFC, Bluetooth 5
Спутниковая навигация: GPS/ГЛОНАСС/BeiDou
Использование в качестве USB-накопителя: да
Операционная система: Android 10
Процессор: MediaTek Helio P35
Количество ядер процессора: 8
Оптическая стабилизация: нет
Видеопроцессор: IMG GE8320
Аккумулятор: несъемный
Время разговора: 34 ч
Время ожидания: 381 ч
Безрамочный: да
Стилус: нет
Гарантия: 12 месяцев
Страна производства: Китай

Получение Премии возможно только Участником программы «Аэрофлот Бонус» и только при предъявлении документа, удостоверяющего личность. Замена получателя Премии невозможна.

Оформление Премии на имя Участника в возрасте до 18 лет может быть осуществлено только родителями/опекунами/попечителями, с предоставлением в письменном виде согласия на списание Миль со счета несовершеннолетнего участника. 


Премия предоставляется партнером ООО «Селлер» (Техпорт).
Сроки обработки заказа до 2-х рабочих дней, после чего Премия будет передана в службу доставки. Доставка Премий курьерской службой осуществляется:

  • Москва, Московская область, Санкт-Петербург – до 5 рабочих дней.
  • Сибирский и Дальневосточный округа – до 30 рабочих дней.
  • Норильск – до 50 рабочих дней.
  • Остальные области и округа – до 10 рабочих дней.

Точная дата и время курьерской доставки согласовывается с Участником дополнительно.
Доставка Премий осуществляется только на территории Российской Федерации. Если Вы отказались от получения Премии, или если служба доставки не смогла доставить Премию по вине получателя в течение 7 дней, мили, использованные на оформление Премии, не возвращаются. 
В случае если персональные данные Участника (фамилия, имя) в предъявляемом удостоверении личности отличаются от указанных в заказе, курьерская служба может отказать Участнику в получении Премии. Обо всех изменениях персональных данных просьба заранее уведомлять ПАО «Аэрофлот» в соответствии с порядком, установленным Правилами Программы «Аэрофлот Бонус».
Доставка Премий в гостиницы, аэропорты, железнодорожные и автовокзалы не производится. При оформлении заказа необходимо указывать контактный номер телефона, зарегистрированный на территории РФ. Выбранный вариант доставки Премии будет добавлен к итоговой сумме заказа в милях. Сумма доставки рассчитывается из объемно – весовых параметров заказанных Премий и региона доставки. При получении Вам необходимо проверить товарный вид Премии. 
Возврат Премии:
Возврат Премии возможен только при условии получения ее в поврежденном, некомплектном или неисправном виде (производственный брак). Отказ от Премии по другим причинам невозможен, и мили возврату не подлежат.
Если в момент доставки Премии курьером Вы обнаружили, что доставленная Премия ненадлежащего качества, пожалуйста, сообщите об этом курьеру. В случае если Вы обнаружили недостатки Премии в течение 7 календарных дней после получения Премии, и такие недостатки возникли не по Вашей вине, что должно быть подтверждено заключением сервисного центра, уполномоченного производителем Товара, то Вам нужно:
1. Обратиться в службу поддержки «Аэрофлот Бонус» с запросом на осуществление возврата миль по телефону +7 (495) 223-55-55 или 8 (800) 444-55-55;
2. Направить в службу поддержки «Аэрофлот Бонус» сканированные копии:

  • акта приема-передачи Премии;
  • заключение сервисного центра, уполномоченного производителем.

3. После получения подтверждения от службы поддержки «Аэрофлот Бонус»  на возврат миль отправить в адрес партнера ООО «Селлер»: 115516, г. Москва, Кавказский бульвар, 57, стр.7 оригинал заключения сервисного центра.
4. Ожидать возврата миль. Мили подлежат возврату на счет в программе в течение 30 рабочих дней с даты получения партнером оригинала заключения сервисного центра.
Возврат миль без предварительного подтверждения службой поддержки «Аэрофлот Бонус» невозможен.

Узнайте больше об умных часах HUAWEI WATCH 3 на HUAWEI VMALL


HUAWEI WATCH 3

по выгодной цене


Линейка умных часов HUAWEI WATCH всегда была в числе лидеров по удобству использования. 

HUAWEI WATCH 2 сменили курс развития от простой практичности и надежности до наличия редких возможностей и попыток задать тренды во всем направлении — эта серия умела сохранять музыку в памяти и транслировать ее на наушники, так часы обеспечивали пользователя независимостью от смартфона. 

HUAWEI WATCH 3 сделали еще один шаг вперед. Теперь инженеры переосмыслили датчики анализа физической активности, а разработчики — процесс сбора данных о теле пользователя. Пульс, стресс, кислород в крови, состояние носителя во время сна — теперь эти данные собираются точнее, а добавили к ним измерение температуры тела. 

Характеристики HUAWEI WATCH 3:
 
— Размеры — 46,2 ×46,2 × 12,15 мм 
— Вес: 54 г (без ремешка) 
— Ремешок: 22 мм 
— Корпус: нержавеющая сталь + керамика 
— Дисплей: 1,43 дюйма, AMOLED, 466 x 466 пикселей, 326 ppi 
— Подключение: Wi-Fi 2.4 GHz, BT5.2 
— Сенсоры: акселерометр, гироскоп, геомагнитный датчик, оптический датчик для измерения пульса, датчик освещенности, барометр, датчик для измерения температуры 
— NFC — да 
— Навигация — GPS + GLONASS + Galileo + Beidou + QZSS 
— Зарядка — беспроводная 
— Аккумулятор — 450 мАч, время заряда около 2 часов   
— Влагозащита — 5 ATM
— Процессор — HiSilicon Hi6262
— Память — 2+16 ГБ  

Характеристики HUAWEI WATCH 3 Pro:
 
— Размеры — 48 × 49,6 × 14 мм  
— Вес — 64 г (без ремешка) 
— Ремешок — 22 мм 
— Корпус — титан + керамика 
— Дисплей — 1,43 дюйма, AMOLED, 466 x 466 пикселей, 326 ppi 
— Подключение — Wi-Fi 2.4 GHz, BT5.2 
— Сенсоры — акселерометр, гироскоп, геомагнитный датчик, оптический датчик для измерения пульса, датчик освещенности, барометр, датчик для измерения температуры  
— NFC — да 
— Навигация — GPS + Beidou + GLONASS + Galileo + QZSS 
— Зарядка — беспроводная 
— Аккумулятор — 790 мАч, время заряда около 3 часов, время работы 5 дней 
— Влагозащита — 5 ATM 
— Процессор — HiSilicon Hi6262 
— Память — 2+16 ГБ 

Дизайн

Часы отличаются друг от друга по дизайну. HUAWEI WATCH 3 Pro получил премиальный корпус из титана с сапфировым стеклом, WATCH 3 — более демократичный вариант со стальной оболочкой и стеклом Gorilla Glass. Старшая модель чуть больше и тяжелее (48 × 49,6 × 14 мм и 64 г у Watch 3 Pro против 46,2 × 46,2 × 12,15 мм, 54 г у Watch 3). 

HUAWEI WATCH 3 сохранили преемственность с точки зрения дизайна — это часы с круглым экраном. Внешне они напоминают механические часы, дорогие материалы дают им презентабельный внешний вид, смотрятся они привлекательно и дорого. Отличие от предыдущего поколения — коронка для управления интерфейсом Rotatable Crown тут одна, вторая физическая кнопка выполняет роль функциональной клавиши. 

Вокруг экрана расположено металлическое кольцо. Как и во втором поколении, оно стоит ниже экрана, в первом оно стояло выше и защищало стекло от ударов, но индустрия потребительских устройств стремится к безрамочности, минималистичности и максимальному увеличению полезной площади, поэтому решение такое. У Pro-шки на металлическом кольце размещены арабские цифры, так что электронному циферблату нужны только стрелки для показа времени — мелочь, сильно упрощающая пользование.  

У обеих моделей один экран — AMOLED, 1,43 дюйма, 466 x 466 пикселей, 326 ppi. Применение AMOLED заметно по картинке — цвета контрастные, а черный цвет — насыщенный и глубокий.


Программное обеспечение

HUAWEI WATCH 3 — первые умные часы с HarmonyOS. В июне этого года компания презентовала собственную операционную систему, где сделала акцент на стильный дизайн, естественные анимации и экосистему. 

Часы получили обновленный интерфейс. Под новую операционную систему специально разработан шрифт HarmonyOS Sans и естественные гравитационные анимации. Так, программное обеспечение получает единый стиль во всех приложениях и на всех устройствах. Между часами, планшетами, умными экранами HUAWEI Vision и смартфонами чувствуется единство. 

Кстати, насчет анимаций. Управление аксессуаром осуществляется двумя способами — свайпами и нажатиями по экрану или же коронкой Rotatable Crown. В процессе управления прежде всего в глаза бросается плавность интерфейса. 

На часы установлен магазин приложений App Gallery. В нем можно устанавливать те же программы, что есть у вас на смартфоне, для удобной синхронизации. Там уже есть приложение авиакомпании S7, Maxim Taxi и Huawei Music, также скоро появятся Вконтакте, Яндекс.Музыка и Viber. 

Удобное нововведение — управление жестами. С их помощью можно принять или отменить входящий вызов, не касаясь экрана часов или сенсоров для удаленного управления от наушников. Удобно при занятии спортом — не нужно переключать внимание на устройство, достаточно одного жеста. А вот как ими пользоваться. 

Отмена входящего вызова:
1. Поднимите руку (Посмотрите на дисплей)
2. Переверните руку, чтобы отключить звонок 

Принятие входящего вызова:
1. Поднимите руку
2. Сожмите смарт-часы в кулак, затем разожмите, чтобы принять вызов 

Работа в связке со смартфоном

HUAWEI WATCH 3 совместимы со всеми мобильными операционными системами: iOS, Android, HarmonyOS (до которой позже будут обновлены смартфоны Huawei). Смартфоны с EMUI (Magic UI) и HarmonyOS распознают наличие часов поблизости автоматически: на экране появляется анимация с предложением сопрячь устройства, с другими девайсами процесс сопряжения осуществляется вручную.

Как подключить HUAWEI WATCH 3 к iPhone: 
1. Подключите устройство с помощью Bluetooth. 
2. Скачайте Huawei Здоровье в AppStore и создайте HUAWEI аккаунт. 
3. Нажмите «Устройства» и подключите WATCH 3. 

Как сопрячь HUAWEI WATCH 3 с Android-устройством: 
1. Подключите устройство с помощью Bluetooth. 
2. Скачайте Huawei Здоровье с помощью QR-кода на коробке; создайте Huawei аккаунт. 
3. Нажмите «Устройства» и подключите WATCH 3. 

Новое поколение HUAWEI WATCH унаследовало от предшественников возможность сохранять музыку. Это делает устройство еще более автономным — например, вы собрались на пробежку без смартфона, наушники можно подключить к часам, и аудио будет транслироваться с них. Хранить кэш аудиофайлов есть где: объем оперативной памяти составляет 2 ГБ, емкость накопителя — 16 ГБ. 

Полная синхронизация плейлистов реализована в приложении Huawei Музыка. Данные считываются с облака, так, через часы можно слушать аудио с того момента, на котором вы остановились на смартфоне. Впрочем, контролировать воспроизведение можно в любом другом стриминговом сервисе: Apple Music, Spotify, Яндекс.Музыке, BOOM и т.д. 

В плане контроля воспроизведения музыки HUAWEI WATCH 3 станут незаменимыми, едва им начнешь пользоваться. Они позволяют: управлять потоком с помощью цифрового плеера на экране, воспроизводить аудио со смартфона через собственный микрофон и воспроизводить музыку самостоятельно. 

Зимой удаленное управление музыкой — ценная возможность. Не нужно доставать телефон, пробираясь к нужному карману через верхнюю одежду — снял перчатку с одного пальца, задал нужное действие с экрана на запястье, получил желаемое действие (продолжить / остановить воспроизведение, следующий / предыдущий трек). Это быстрее и безопаснее для смартфона — мобильным устройством нельзя пользоваться при температуре ниже 0 градусов по Цельсию, тогда как умные часы выдерживают температуру до -10. 

Но вернемся к сохранению музыки в память часов. Эта возможность — не единственная, дающая пользователю больше свободы. Помимо нее, здесь реализована eSIM с поддержкой 4G, уже два года как доступная в России. Привязываете СИМ-карту, надеваете наушники, остаетесь на связи — можете отвечать на звонки и получать уведомления из приложений, ведь вы подключены у LTE. Другой сценарий — телефон разрядился, но вы остаетесь на связи благодаря часам. С них можно принимать звонки даже без смартфона. 

Для работы часов с eSIM необходимо завести дополнительную СИМ-карту. Лайфхак: настройте переадресацию с основного номера, и вы будете получать вызовы сразу на два. Подключение одной СИМ-карты на смартфон и часы пока невозможно, HUAWEI работает над этой опцией. Датчик GPS позволяет собирать данные о вашем перемещении, поэтому для анализа преодоленного расстояния телефон тоже не нужен. Часы в принципе стремятся к автономности, HUAWEI WATCH 3 достигли максимального уровня независимости от телефона.


Здоровье

Самое заметное нововведение в линейке — HUAWEI WATCH 3 и WATCH 3 Pro оснащены датчиком температуры тела. С его помощью умные часы определяют ваш показатель в течение дня и выводят его на экран. Не нужно измерять температуру специально, датчик собирает данные о вашем физическом состоянии круглосуточно и предоставляет информацию о ее изменении в течение дня. 

Уже привычная возможность — обнаружение падения пользователя с помощью гироскопа и акселерометра. Система также позволяет позвонить в экстренную службу или выбранному контакту: пять раз нажмите на Rotatable Crown. Это простой жест, и при этом одновременно он исключает рандомные нажатия. 

Серия HUAWEI WATCH 3 обновила технологию мониторинга всех важных и  актуальных функций анализа показателей здоровья: стресс, пульс, кислород в крови и сон.  

HUAWEI WATCH 3 распознают более 100 предустановленных тренировок. Шесть из них определяются автоматически, 15 режимов профессиональные, остальные 85 индивидуальные. 

Аксессуары умеют анализировать физическую активность по показателям VO2Max: оценивать эффективность тренировок и время восстановления. Смарт-часы научились подробно анализировать восстановление пользователя — если он отдохнул недостаточно, они предупредят его, чтобы носитель не получил травму.


Итог

HUAWEI WATCH 3 — универсальные умные часы. 

Масса датчиков, обновленные показатели физической активности, более сотни режимов тренировок — эти параметры и возможности делают их оптимальными аксессуарами для фитнеса. eSIM и загрузка музыки в собственную память — уникальные возможности, незаменимые для бега на улице. Качественный экран, детально проработанная совместимость со смартфоном на любой операционной системе, стильный дизайн с корпусом из премиальных — эти особенности делают часы практичный и внешне привлекательным повседневным аксессуаром. 

Компания научилась сочетать практичность и прогрессивность. Часы удобные, но вместе с этим они предлагают редкие (eSIM) и уникальные (измерение температуры тела) возможности. 

Купить HUAWEI WATCH 3

Купить HUAWEI WATCH 3 Pro

Автор: Денис Марков

          

Что такое датчик отпечатка на телефоне. Датчики и сенсоры современных мобильных устройств. Датчик Холла в телефоне: что это

Современные мобильные устройства оснащаются большим количеством функциональных блоков, среди которых – не только основные элементы, но и вспомогательные датчики. Если о том, что такое акселерометр, сенсор освещенности и гироскоп знают многие пользователи, то по поводу датчика Холла нередко возникают вопросы.

Датчики Холла, используемые в современных смартфонах, это измерительные элементы, которые позволяют определять наличие и интенсивность магнитного поля, а также его изменения. Свое название они получили в честь американского ученого Эдвина Холла, который еще в 1879 году открыл эффект изменения напряжения тока на проводнике при его помещении в магнитное поле.

Магнитный поток, взаимодействующий с датчиком Холла

Зачем нужен датчик Холла в смартфоне

В зависимости от уровня реализации, этот сенсор обладает довольно широкими возможностями. Среди них – измерение величины электромагнитной индукции различных приборов, возможность реализации бесконтактного управления и другие функции. Магнитометр, основанный на датчике Холла, в современных смартфонах встречается достаточно часто. Особенно в флагманских устройствах.

Но в большинстве мобильных устройств не все возможности датчика Холла реализованы в полной мере. Ограниченное пространство под крышкой, желание снизить потребление заряда аккумулятора, отсутствие широкого интереса и острой потребности в реализации новых функций сводят использование сенсора к двум задачам:

  • Первая из них – это цифровой компас. Он используется навигационными программами для ускорения позиционирования и более точного определения направления движения.
  • Второй областью применения датчика Холла, наиболее востребованной владельцами смартфонов, является улучшение взаимодействия устройства с магнитными чехлами и другими аксессуарами.
  • Использование датчика Холла в телефонах “раскладушках”, чтобы включать или выключать экран при закрытии или открытии крышки.

Как смартфон взаимодействует с магнитными чехлами

Самым простым примером реализации взаимодействия чехла с магнитом и смартфона является автоматическая блокировка/разблокировка экрана при закрытии/открытии чехла. Датчик Холла реагирует на приближение магнита, расположенного в флипе, регистрируя усиление поля, и блокирует дисплей. При открытии интенсивность излучения снижается и экран активизируется.

Чехлы с окошком в верхней части, которые оставляют часть дисплея открытой для возможности использования отдельных функций (звонки, проигрыватель, часы) без раскрытия флипа, тоже взаимодействуют с датчиком Холла. Регистрируя наличие/отсутствие повышенного магнитного поля, смартфон определяет, оставлять активным весь экран или только его часть.

Еще одним примером аксессуара, требующего наличия датчика Холла, являются Google CardBoard – доступные очки виртуальной реальности, использующие смартфон. Так как при использовании устройства телефон находится внутри, единственным способом управления остается удаленное взаимодействие магнита, встроенного в единственную «кнопку» аксессуара, с датчиком Холла.

Большинство Android телефонов имеют встроенные датчики, которые измеряют движение, ориентацию и различные условия окружающей среды. Эти датчики помогут контролировать трехмерное движение устройства или позиционирования, или изменения в окружающей среде. Например, приложение погоды использует датчик температуры телефона и датчик влажности для расчета точки насыщения. Точно так же ваше приложение будет использовать путешествия датчик геомагнитного поля и акселерометр, чтобы найти конкретный пункт назначения. Различные датчики на Android устройства обеспечивают точные и точные данные в другие приложения или непосредственно к вам.

Если вы думаете, что датчики вашего Android телефона не работают так, как надо, вы всегда можете проверить, если это действительно работает нормально или нет. Итак, как вы точно определить, что не так с датчиками вашего телефона?

Какой бы ни была проблема, есть приложения, которые могут помочь вам выяснить проблему и решить ее. Даже если у Вас нет конкретной проблемы, он все еще может быть хорошо, чтобы проходить через небольшой регистрации на вашем телефоне, чтобы обеспечить здоровье телефона. Обратите внимание, что ваше устройство может или не может поддерживать все датчики, упомянутые выше. В данной статье будут перечислены некоторые из наиболее популярных приложений, доступных бесплатно для тестирования датчиков в вашем мобильном телефоне. Большинство из этих приложений включают в себя краткие инструкции для проведения теста для каждого теста датчика.

Android платформа поддерживает следующие три широкие категории датчиков:

Датчики движения

Датчик движения силы измеряет ускорение и силы вращения. Такие датчики включают в себя акселерометры, датчики силы тяжести, гироскопы и вращательные векторных датчиков.

Экологические датчики

Датчик окружающей среды измеряет различные параметры окружающей среды. Примеры датчиков состояния окружающей среды являются барометры, фотометрические и термометры.

Датчики положения

Датчик положения измеряет физическое положение устройства. датчики ориентации и магнитометры являются примерами датчиков положения.

Теперь, прежде чем мы продолжим, давайте кратко рассмотрим некоторые из основных датчиков, что они делают и что делать, чтобы проверить эти датчики. Позже мы расскажем вам о приложениях, которые могут автоматически запускать тесты датчиков.

гироскоп Датчик

Гироскоп используется для измерения 6 направлений одновременно. Это позволяет экран устройства вращаться с книжной на альбомную. Вы можете наклонить телефон медленно, чтобы проверить, если датчик гироскоп работает.

Акселерометр Датчик

Акселерометр определяет ориентацию телефона и измеряет ускорение силы тяжести в том числе по трем осям. Вы можете повернуть телефон медленно, чтобы проверить, если датчик акселерометр работает.

Световой датчик

Датчик освещенности автоматически регулирует яркость экрана в соответствии с интенсивностью освещения вашего окружения. Вы можете проверить датчик в темном месте, а затем, перемещая телефон к зоне с ярким светом. Если изменения освещенности экрана, это означает, что датчик работает.

датчик ориентации

Датчик ориентации определяет состояние направления вашего Android устройства. Он проверяет автоматический поворот экрана. Поверните ваш телефон, чтобы проверить, если датчик работает нормально.

Датчик приближения

Бесконтактный датчик измеряет расстояние объекта от передней панели телефона. Например, ваш телефон экран выключается, когда вы берете его ближе к вашим ушам во время активного вызова.

Датчик температуры

Датчик температуры проверяет температуру батареи вашего Android устройства. Если вы путешествуете в Интернете с помощью 3G или играть в HD игры вы будете испытывать повышение температуры батареи, в которой он становится достаточно горячим на ощупь.

датчик звука

Датчик звука определяет интенсивность звука вокруг вас и дает вам подробную информацию об изменениях интенсивности.

Магнитный датчик поля

Магнитный датчик измеряет поле магнитных полей вдоль трех осей телефона. Он в основном используется для определения направления. Примерами могут служить приложение Google и приложение Compass. Просто двигаться с телефоном, чтобы проверить магнитный датчик.

Датчик давления

Датчик давления измеряет атмосферное давление. Он используется для прогноза погоды и для измерения температуры окружающей среды.

CPU-Z

Приложение CPU-Z собирает всю необходимую информацию о телефоне и представляет его в одном окне. Каждая опция вкладки в верхней части окна отображаются соответствующие детали.

Вкладка SOC – отображает система на кристалле (SoC) Архитектура детали вашего смартфона Android , как показано на рисунке ниже.

Вкладка Устройство – отображает детали устройства, как модель, производитель, аппаратные средства, размер экрана, общей и используемой оперативной памяти, общей и используемой памяти и т.д.

Вкладка Система – отображает подробную информацию о вашем смартфоне, как модель, производитель, тип платы, разрешение дисплея, на Android версии, установленной и т.д.

Вкладка батареи – отображает состояние зарядки аккумулятора, уровня, источник питания, статус, технологии, температуры и напряжения и т.д.

Тепловое вкладка – отображает список показаний температуры. Так как нагрузка на центральный процессор заставляет ваш телефон нагреваться, это хорошо, чтобы проверить, что температура не пересекает 60 ° C, поскольку это указывает на неисправность устройства. Этот датчик может быть не доступен во всех моделях устройства. Если он отсутствует, то вкладка не будет отображать любые значения.

Вкладка Датчики – отображает значения датчиков, поддерживаемых на устройстве. Вы можете играть с телефоном, чтобы проверить, если отдельные датчики работают; например, наклоняя телефон, чтобы проверить гироскоп или переместить ладони по экрану, чтобы проверить датчик близости и т.д. Если показания CPU-Z изменяются в ответ на ваши действия, то датчики отлично и работает. Если вы все еще чувствуете, что датчики не функционируют должным образом, то вам необходимо проверить и сравнить значения с другой аналогичной модели или устройства.

Датчик Кинетика

Датчик Кинетика позволяет просматривать, отслеживать и понимать поведение всех стандартных датчиков, установленных на вашем телефоне. Вы можете изменить настройку задержки или активировать или деактивировать определенные датчики. Это приложение демонстрирует использование каждого из датчиков, имеющихся в телефоне. Таким образом, вы можете легко проверить датчики в телефоне. Каждый датчик прикреплен к зрителю схему с необработанных и обработанных данных. Она также включает в себя документацию с легко понять примеры о том, как проверить каждого из датчиков на телефоне.

Испытание датчика

Тестирование приложения Датчик предназначен для обнаружения и проверки работоспособности каждого из датчиков, которые доступны на вашем телефоне. Он отображает датчики по умолчанию и отображает реальные данные времени и информацию о каждом датчике. Он также отображает поставщика, максимальный диапазон, разрешение и тока абсорбции для каждого датчика.

Sensor Box для Android

Sensor Box для Android приложение является хорошим ищет приложение с впечатляющим графическим представлением. Он обнаруживает все датчики, которые доступны на вашем Android устройстве. Приложение отображает все датчики и соответствующее сообщение появляется, если выбранный датчик не поддерживается вашим телефоном. Это приложение обнаруживает только изменения датчиков, если таковые имеются, и отображает значения. Он может не показывать правильные значения температуры, близость, света и давления, если не произойдет каких-либо изменений.

Телефон тестер

Телефон тестер приложение не только проверяет датчики на телефоне, но и проверяет состояние здоровья аппаратных устройств, Wi-Fi, телефония, GPS, сенсорный, батареи и системной информации. Он также проверяет, температуры окружающей среды, влажности, шаг детектора, монитор сердечного ритма и датчик отпечатков пальцев – при условии, что поддерживается Вашим устройством. A Pro версия приложения также доступна, который отображает дополнительную информацию, такую как память телефона, скорость процессора и памяти SD карты.

AndroSensor

AndroSensor поддерживает все датчики, что Android-устройство может иметь, но отображает в режиме реального времени детали датчик только те, поддерживаемых вашим устройством. Подробные сведения отображаются в графическом и текстовом формате. Это приложение также позволяет сохранить данные датчика в файл CSV.

Программы и опции Другие

Помимо упомянутых выше приложений, существует множество других приложений, доступных бесплатно с Google Play Store. Все эти приложения помогут вам в тестировании датчиков телефона. Некоторые из приложений, которые стоит упомянуть датчики Мультитул, датчик проверки и Advanced Sensor Checker. Вы можете установить и попробовать несколько приложений и посмотреть, если он предоставляет вам информацию, что вы искали.

Если вы используете телефон Samsung, наберите секретный код * # 0 * # , чтобы выполнить тест телефона без необходимости установки каких – либо дополнительных приложений. Выберите вкладку датчика с экрана, который отображается и следуйте инструкциям, чтобы проверить поддерживаемые датчики на телефоне.

Если у Вас возникли вопросы по этой теме, пожалуйста, не стесняйтесь задавать в разделе комментариев. Мы в TechWelkin и наш читатель сообщество будет пытаться помочь вам. Благодарим Вас за использование TechWelkin!

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).

Встроенные измерители не только позволяют упростить работу гаджета, но и дополняют его функциональные возможности .

Cодержание:

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.

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.

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 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 ;
  • 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 в разное время суток.

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, 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.

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.

В представленном видеоролике наглядно продемонстрирован простой способ определения датчика в смартфоне :

#Датчики_телефона #Датчики_планшета
Наличие множества датчиков в современных мобильных устройствах, это известный факт, но вот сколько их и для чего эти датчики применяются – загадка. Многие производители указывают только основные общеизвестные датчики в телефонах , вроде акселерометра , гироскопа и датчика приближения . Но подавляющее большинство производителей вообще мало что пишут об использованных датчиках и другой электроники, которой напичкан их девайс.
Мы решили разъяснить ситуацию с датчиками смартфонов и планшетов. Цель статьи – рассказать, какие бывают датчики, для чего они служат, в каких устройствах их можно найти и каким образом.

Датчиками называются различные устройства, считывающие дополнительную информацию. Данные решения делают работу с телефоном, планшетом или другим гаджетом удобнее и добавляют устройству функциональности.

Наличие множества датчиков в современных мобильных устройствах, это известный факт, но вот сколько их и для чего эти датчики применяются – загадка. Многие производители указывают только основные общеизвестные датчики, вроде акселерометра, гироскопа и датчика приближения. Но подавляющее большинство производителей вообще мало что пишут об использованных датчиках и другой электроники, которой напичкан их девайс.

Мы решили разъяснить ситуацию с датчиками смартфонов и планшетов. Цель статьи – рассказать, какие бывают датчики, для чего они служат, в каких устройствах их можно найти и каким образом.

Основные датчики в смартфонах и планшетах

Акселерометр
(accelerometer, датчик ориентации, датчик ускорения) – самый простой датчик, который встречается в любом смартфоне или планшете. Служит, в основном, для регистрации поворота смартфона из портретной ориентации в ландшафтную. Часто, именно акселерометр называют G-Sensor. Вообще, акселерометр регистрирует разницу ускорения объекта и гравитационного ускорения по трём осям. Затем электроника вычисляет разницу, делает выводы и отправляет сигнал программному обеспечению – когда и в какую сторону повернуть экран. Отсюда вытекает главный недостаток акселерометра – если нет ускорения или оно не велико, то акселерометр перестает регистрировать положение устройства в пространстве или делает это с большой погрешностью. Это негативно сказывается на точности управления устройством, к примеру, в играх или при управлении квадрокоптером. Здесь на помощь приходит следующий датчик.

Гироскоп
(gyroscope) – также служит для регистрации положения устройства в пространстве, но, в отличие от акселерометра, может регистрировать угол наклона по трем осям даже неподвижного устройства. С помощью гироскопа в играх повышается точность, поскольку разработчикам будет доступна информация об отклонении устройства в градусах с погрешностью всего в 1-2 градуса. Многие считают, что даже недорогие смартфоны и планшеты оснащены гироскопом. Однако наш эксперимент показал, что недорогие смартфоны и планшеты не могут похвастаться наличием гироскопа – только акселерометр. Вот несколько смартфонов и планшетов, где гироскоп обнаружить не удалось:

Гироскоп мы также не обнаружили в ,

А вот, где есть пресловутый датчик:

Гироскоп мы также обнаружили в , . И не стоит сомневаться, что гироскоп и солидный набор других датчиков содержится в ТОПовых решениях вроде , и других лучших современных смартфонах.

Удивительно, но в LG G4S и Asus FonePad 8 (про который мы уже писали – ) гироскопа в списке датчиков не видно, зато полно вспомогательных сенсоров:

Справедливости ради, нужно отметить, что вспомогательные датчики, рассмотренные нами в самом конце статьи, могут нивелировать отсутствие гироскопического датчика, но, мы полагаем, не полностью.

Геомагнитный датчик
(geomagnetic field sensor, магнитометр) – датчик, реагирующий на магнитные поля земли. С его помощью можно определить стороны света, поэтому часто его называют электронный компас. В частности, наличие такого датчика сильно поможет устройствам без модуля GPS определить местоположение (не без помощи WiFi и вышек сотовой связи, разумеется). Магнитометр – один из ключевых датчиков, который совместно с акселерометром и гироскопом даёт возможность разработчикам использовать устройство на полную мощность. Иногда, для еще большего повышения точности, добавляют дополнительные аппаратные датчики схожей, но упрощенной функциональности вроде Geomagnetic Rotation vector sensor. Естественно, магнетометр можно использовать по прямому назначению: в качестве металлоискателя, для поиска проводки в стенах, в качестве компаса – ищите в магазинах приложений нужное.

Некоторые приложения для смартфонов, использующие геомагнитный датчик

Датчик приближения
(proximity sensor) – датчик позволяет определить предмет перед собой и расстояние до него. Представляет собой инфракрасный излучатель и приёмник. Когда на приемник не поступает излучения – предмета нет, а когда поступает – предмет, от которого отражается луч, есть. Этот датчик даёт возможность отключить дисплей, когда вы приблизили ухо к смартфону для совершения звонка. Продвинутые версии датчика используются в качестве датчика жестов (gesture sensor) – смартфон может распознать определенные жесты рук и совершить заданное действие. В некоторых случаях, датчик приближения может быть использован для отключения дисплея при использовании чехла (дешёвая альтернатива датчику Холла).
Датчик освещенности
(light sensor, датчик света) – позволяет вычислить уровень внешней освещенности. Смартфон или планшет с датчиком освещенности способен самостоятельно повышать или снижать уровень яркости подсветки экрана, что очень удобно, поскольку регулировать яркости по нескольку раз в день не самое приятное занятие. В ТОПовых смартфонах и планшетах, может применяться продвинутая версия датчика освещенности – RGB сенсор, который способен уловить интенсивность основных цветов (красный, зеленый и синий) для дальнейшей настройки картинки на дисплее или для корректировки баланса для фотографирования. Такой датчик можно найти в Galaxy Note 3, например. А в Galaxy Note 4 функционал датчика света расширился до измерения не только в видимом диапазоне, ни в ультрафиолете. Таким ультрафиолетовым сенсором можно измерить уровень излучения и определить пригодное для загара время суток.

Заключение по основным датчикам

Итак, наличие у смартфона или планшета исключительно акселерометра говорит о том, что это устройство самого низкого ценового диапазона и умеет только «вращать экран». Это удел дешевых смартфонов и планшетов. Конечно, есть вероятность, что производитель не дал вменяемой информации о типах используемых датчиков – в этом случае нужно начинать читать обзоры, в которых подробно изучается аппаратная начинка устройства с помощью приложения System Info for Android, к примеру.

Наличие у смартфона акселерометра, геомагнитного датчика, датчика приближения и освещенности, говорит о его достаточной оснащенности, но он все еще не очень хорош для управления квадракоптером или игр, где управление наклоном/поворотом возложено на перемещение смартфона пользователем. Эту проблему решает гироскоп – устройства с гироскопом точно отслеживают малейшие отклонения.

Наличие всех вышеперечисленных сенсоров, большого набора вспомогательных датчиков (рассмотрены в конце статьи) и большинства нижеперечисленных сенсоров свидетельствует в пользу того, что перед вами продвинутый аппарат, использование которого станет удовольствием, а его возможности превзойдут все ваши ожидания – это лучшие планшеты и смартфоны.

Датчики в дорогих смартфонах и планшетах

Датчик Холла
(Hall sensor) – улавливает магнитное поле, как магнитометр, но имеет простой принцип действия, то есть реагирует только на усиления поля, а не регистрирует напряженность по осям. Применяется для использования обложек типа Smart Cover – позволяет отключать экран при приближении к нему встроенного в обложку магнита. Этот сенсор указывается производителями редко, поэтому обращайте внимание на доступные аксессуары для смартфона или планшета – если среди них есть «умный чехол», то датчик Холла присутствует.

Барометр
(pressure sensor) – датчик, измеряющий атмосферное давление. Может применяться как по прямому назначению, так и в качестве помощника модулям GPS/ГЛОНАСС для ускорения определения местоположения устройства и высоты над уровнем моря (альтиметр).

Термометр
(ambient temperature sensor) – датчик температуры окружающей среды. Впервые появился у Galaxy S4 для улучшения работы приложения S-Health, но теперь применяется во множестве других дорогих смартфонов.
Датчик влажности
(гигрометр) – также впервые появился в Galaxy S4 в качестве расширения функционала S-Health.

Шагомер
(педометр, step detector) – говорящее название сенсора намекает, что он определяет шагнул человек или нет. Это действительно отдельный сенсор, позволяющий точнее определить шаги и уменьшить нагрузку на акселерометр, который является шагомером в большинстве смартфонов без выделенного сенсора. В помощь шагомеру иногда добавляются Step Counter sensor и, даже, pedestrian activity motion sensor – счетчик шагов и датчик активности пешехода (вероятно, оценивает темп ходьбы). Такой датчик есть, например, в LG Nexus 5 и Galaxy Note 3.

Сканер отпечатков пальцев
(fingerprint sensor, Touch ID) – сенсор, считывающий уникальный рисунок отпечатка пальца. Странно видеть сканер отпечатков в статье про датчики – его лучше было бы отнести к разделу статьи про обеспечение безопасности устройства. Однако этот сенсор по праву может считаться одним из важнейших датчиков современного смартфона. С его помощью можно не только обезопасить свой смартфон, но также применять для открытия определенных приложений или подтверждения платежа.

Сканер сетчатки глаза
(retina scanner) – считыватель уникальной сетчатки глаза, это первое место пьедестала обеспечения безопасности. Такой датчик уже давно на слуху, но его практической реализации в смартфонах или планшетах, пока что, замечено не было.

Датчик сердцебиения
(измеритель пульса, пульсометр) – впервые появился в Galaxy S5 для того, чтобы смартфон окончательно стал полноценным персональным тренером. Приложение S-Health стало получать больше данных о человеке до, во время и после тренировок и смогло давать более точные персональные рекомендации.

– это совершенно уникальный датчик, который выводит смартфон в лигу медицинского оборудования. Появился в Galaxy Note 4 и совмещен с датчиком сердцебиения. Опять же, заточен под приложение S-Health, но может работать и с другими приложениями, если таковые появятся.

Дозиметр
– определяет дозу ионизирующего излучения или его мощность. Иными словами, можно измерить радиоактивный фон. Вживую, аппарат со встроенным дозиметром мы не встречали, но поговаривают, что в Японии есть смартфон Pantone 5, оснащенный этим датчиком. Мы не удивлены.

Вспомогательные датчики, которые можно встретить во многих смартфонах и планшетах

Иногда, для еще большего повышения точности, добавляют дополнительные аппаратные датчики схожей, но упрощенной функциональности (вы могли видеть их на представленных выше скриншотах).

  • Orientation sensor – вспомогательный датчик ориентации;
  • Gravity sensor – указывает направление и величину силы тяжести;
  • Linear acceleration sensor – указывает ускорение вдоль каждой из трёх осей, не учитывая величину силы тяжести;
  • Rotation vector sensor – указывает на какой угол отклонилось устройство при вращении вокруг одной из трёх осей;
  • Game rotation vector sensor – то же самое, что Rotation vector, но без учета геомагнитного поля;
  • Motion detector sensor – датчик движений, определяет некоторые заданные движения, вроде встряхивания;
  • Gestures sensor – вспомогательный датчик определения жестикуляции;
  • Facing sensor – вспомогательный датчик отслеживания лица;
  • Double-Tap sensor – отслеживает только двойной клик по экрану. Применяется, в том числе, в смартфонах LG для разблокировки устройства с помощью экрана;
  • Screen orientation sensor – отслеживает только поворот экрана, а не всего устройства.


Наверняка существуют и другие датчики, но секреты их применения все равно знают только разработчики операционных систем и другого программного обеспечения.

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?

Датчики современных смартфонов — android.mobile-review.com

26 сентября 2019

Владимир Нимин

Facebook

Twitter

Вконтакте

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. 

трехосевой датчик ускорения (акселерометр) и трехосевой магнитометр

Автор: admin

21 Фев

LSM303DLM представляет собой скомпонованные в одном корпусе трехосевой цифровой линейный датчик ускорения и трехосевой цифровой датчик магнитного поля.

Чувствительные элементы датчиков изготовлены с использованием специализированных технологий механической микрообработки, в то время как интерфейс устройства реализован по технологии КМОП, позволяющей создавать схемы, наиболее полно соответствующие требованиям взаимодействия с чувствительными элементами. LSM303DLM обеспечивает высокую точность измерения линейных ускорений в пределах любой из выбираемых пользователем шкал ±2g/±4g/±8g и магнитных полей в диапазонах ±1.3/±1.9/±2.5/±4.0/±4.7/±5.6/±8.1 Гс.

Устройство оснащено последовательным интерфейсом I2C, поддерживающим как стандартный (100 кГц), так и быстрый (400 кГц) режимы работы. Система позволяет генерировать сигнал прерывания при механическом воздействии либо свободном падении, а также при определенном положении устройства. Пороги и задержки генератора прерываний программируются конечным пользователем в процессе эксплуатации устройства.

Имеется возможность независимого включения и выключения датчиков ускорения и магнитного поля. Устройство выпускается в пластмассовом LGA корпусе и предназначено для эксплуатации в расширенном температурном диапазоне от -40 до +85° C.

Внутренняя архитектура LSM303DLM

Отличительные особенности:

  • Напряжения питания: аналоговой части от 2.16 В до 3.6 В, цифровой части 1.8 В
  • Режим низкого энергопотребления
  • 3 оси измерения магнитного поля и 3 оси измерения ускорения
  • Диапазоны измерения магнитного поля от ±1.3 до ±8.1 Гс
  • Диапазоны измерения ускорения ±2g/±4g/±8g
  • Последовательный интерфейс I2C
  • 2 независимых программируемых прерывания для обнаружения движения и свободного падения
  • Функция пробуждения от сна по сигналу акселерометра
  • Диапазон рабочих температур: -40…+85°C
  • 28-выводной корпус LGA

 

 

Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку

 

Документация на LSM303DLM (англ.)

  • Рубрика: STMicroelectronics
  • что это и для чего он нужен? Для чего он нужен в телефоне

    2 года назад



    У всех современных мобильных устройств много функциональных блоков. И среди них не только основные элементы. Есть также и вспомогательные датчики.

    Многие пользователи, в частности, знают, что такое гироскоп, акселерометр, сенсор освещенности. К сожалению, далеко не всем известно, что такое датчик Холла. И потому у них очень часто появляются вопросы.

    Датчики Холла нашли применение в современных смартфонах. Именно так называют измерительные элементы, которые предоставляют возможность определить, есть ли магнитное поле, какая у него интенсивность, а также все его изменения.

    Свое название датчики получили в честь ученого из Америки Эдвина Холла. Именно им в далеком 1879 году был открыт эффект, когда напряжение тока на проводнике изменялось, если его помещали в магнитное поле.

    Предназначение датчика Холла в смартфоне

    Суть данного эффекта заключается в следующем: если пластину под напряжением поместить в магнитное поле, то электроны в пластине станут отклоняться перпендикулярно направлению магнитного потока.

    На разных сторонах пластины плотность электронов будет разная. А это приводит к тому, что и потенциалы, которые улавливает датчик Холла, будут разные.

    У этого сенсора достаточно большие возможности. Однако при этом надо подчеркнуть, что все зависит от уровня реализации. Среди таких возможностей, например, измерение величины электромагнитной индукции. Причем у самых разных приборов.

    Есть также возможность реализовать бесконтактное управление. Есть немало и других функций. Основанный на датчике Холла магнитометр в современных смартфонах можно встретить очень часто. Во флагманских устройствах – особенно часто.

    Отметим, что только незначительная часть мобильных устройств использует все возможности датчика Холла сполна. Пространство под крышкой ограничено. Есть желание уменьшить потребление заряда аккумулятора. Нет ни большого интереса, ни острой потребности, чтобы реализовать новые функции. А в итоге сенсор используется при выполнении двух задач.

    Первая задача – это цифровой компас. В нем нуждаются навигационные программы, чтобы ускоренно позиционировать и более точно определять направления движения. «Холодный» старт GPS происходит быстрее за счет магнитометра.

    Вторая задача – улучшить взаимодействие устройства с магнитными чехлами и другими аксессуарами. Эта сфера использования датчика Холла чаще всего востребована теми, кто владеет смартфоном.

    Датчик Холла используется и в телефонах «раскладушках», когда нужно включить или выключить экран при закрытии или открытии крышки.

    Взаимодействие смартфона с магнитными чехлами

    Самый простой пример того, как взаимодействует чехол с магнитом и смартфон, – это автоматическая блокировка/разблокировка экрана, когда закрываешь/открываешь чехол. Если магнит, расположенный в флипе приближается, то датчик Холла реагирует и регистрирует усиление поля, а потом блокирует дисплей. Интенсивность излучения уменьшается при открытии, и экран активизируется.

    Чехлы, у которых окошко в верхней части, оставляют часть дисплея открытой. Это для того, чтобы была возможность применить отдельные функции, например, проигрыватель, часы, звонки, проигрыватель и при этом не раскрывать флип. Они тоже взаимодействуют с датчиком Холла.

    Смартфон регистрирует есть или нет повышенное магнитное поле и определяет, весь экран оставлять активным или лишь его часть.

    Еще одним примером аксессуара, требующего наличия датчика Холла, являются Google CardBoard – доступные очки виртуальной реальности, которые применяют на смартфон. Это тоже аксессуар, который требует, чтобы у него был датчик Холла. Ведь когда используешь девайс, телефон находится внутри. И тогда единственный метод управлять – это удаленное взаимодействие с датчиком Холла магнита, который встроен в единственную «кнопку» аксессуара.

    #Датчики_телефона #Датчики_планшета
    Наличие множества датчиков в современных мобильных устройствах, это известный факт, но вот сколько их и для чего эти датчики применяются – загадка. Многие производители указывают только основные общеизвестные датчики в телефонах , вроде акселерометра , гироскопа и датчика приближения . Но подавляющее большинство производителей вообще мало что пишут об использованных датчиках и другой электроники, которой напичкан их девайс.
    Мы решили разъяснить ситуацию с датчиками смартфонов и планшетов. Цель статьи – рассказать, какие бывают датчики, для чего они служат, в каких устройствах их можно найти и каким образом.

    Датчиками называются различные устройства, считывающие дополнительную информацию. Данные решения делают работу с телефоном, планшетом или другим гаджетом удобнее и добавляют устройству функциональности.

    Наличие множества датчиков в современных мобильных устройствах, это известный факт, но вот сколько их и для чего эти датчики применяются – загадка. Многие производители указывают только основные общеизвестные датчики, вроде акселерометра, гироскопа и датчика приближения. Но подавляющее большинство производителей вообще мало что пишут об использованных датчиках и другой электроники, которой напичкан их девайс.

    Мы решили разъяснить ситуацию с датчиками смартфонов и планшетов. Цель статьи – рассказать, какие бывают датчики, для чего они служат, в каких устройствах их можно найти и каким образом.

    Основные датчики в смартфонах и планшетах

    Акселерометр
    (accelerometer, датчик ориентации, датчик ускорения) – самый простой датчик, который встречается в любом смартфоне или планшете. Служит, в основном, для регистрации поворота смартфона из портретной ориентации в ландшафтную. Часто, именно акселерометр называют G-Sensor. Вообще, акселерометр регистрирует разницу ускорения объекта и гравитационного ускорения по трём осям. Затем электроника вычисляет разницу, делает выводы и отправляет сигнал программному обеспечению – когда и в какую сторону повернуть экран. Отсюда вытекает главный недостаток акселерометра – если нет ускорения или оно не велико, то акселерометр перестает регистрировать положение устройства в пространстве или делает это с большой погрешностью. Это негативно сказывается на точности управления устройством, к примеру, в играх или при управлении квадрокоптером. Здесь на помощь приходит следующий датчик.

    Гироскоп
    (gyroscope) – также служит для регистрации положения устройства в пространстве, но, в отличие от акселерометра, может регистрировать угол наклона по трем осям даже неподвижного устройства. С помощью гироскопа в играх повышается точность, поскольку разработчикам будет доступна информация об отклонении устройства в градусах с погрешностью всего в 1-2 градуса. Многие считают, что даже недорогие смартфоны и планшеты оснащены гироскопом. Однако наш эксперимент показал, что недорогие смартфоны и планшеты не могут похвастаться наличием гироскопа – только акселерометр. Вот несколько смартфонов и планшетов, где гироскоп обнаружить не удалось:

    Гироскоп мы также не обнаружили в ,

    А вот, где есть пресловутый датчик:

    Гироскоп мы также обнаружили в , . И не стоит сомневаться, что гироскоп и солидный набор других датчиков содержится в ТОПовых решениях вроде , и других лучших современных смартфонах.

    Удивительно, но в LG G4S и Asus FonePad 8 (про который мы уже писали – ) гироскопа в списке датчиков не видно, зато полно вспомогательных сенсоров:

    Справедливости ради, нужно отметить, что вспомогательные датчики, рассмотренные нами в самом конце статьи, могут нивелировать отсутствие гироскопического датчика, но, мы полагаем, не полностью.

    Геомагнитный датчик
    (geomagnetic field sensor, магнитометр) – датчик, реагирующий на магнитные поля земли. С его помощью можно определить стороны света, поэтому часто его называют электронный компас. В частности, наличие такого датчика сильно поможет устройствам без модуля GPS определить местоположение (не без помощи WiFi и вышек сотовой связи, разумеется). Магнитометр – один из ключевых датчиков, который совместно с акселерометром и гироскопом даёт возможность разработчикам использовать устройство на полную мощность. Иногда, для еще большего повышения точности, добавляют дополнительные аппаратные датчики схожей, но упрощенной функциональности вроде Geomagnetic Rotation vector sensor. Естественно, магнетометр можно использовать по прямому назначению: в качестве металлоискателя, для поиска проводки в стенах, в качестве компаса – ищите в магазинах приложений нужное.

    Некоторые приложения для смартфонов, использующие геомагнитный датчик

    Датчик приближения
    (proximity sensor) – датчик позволяет определить предмет перед собой и расстояние до него. Представляет собой инфракрасный излучатель и приёмник. Когда на приемник не поступает излучения – предмета нет, а когда поступает – предмет, от которого отражается луч, есть. Этот датчик даёт возможность отключить дисплей, когда вы приблизили ухо к смартфону для совершения звонка. Продвинутые версии датчика используются в качестве датчика жестов (gesture sensor) – смартфон может распознать определенные жесты рук и совершить заданное действие. В некоторых случаях, датчик приближения может быть использован для отключения дисплея при использовании чехла (дешёвая альтернатива датчику Холла).
    Датчик освещенности
    (light sensor, датчик света) – позволяет вычислить уровень внешней освещенности. Смартфон или планшет с датчиком освещенности способен самостоятельно повышать или снижать уровень яркости подсветки экрана, что очень удобно, поскольку регулировать яркости по нескольку раз в день не самое приятное занятие. В ТОПовых смартфонах и планшетах, может применяться продвинутая версия датчика освещенности – RGB сенсор, который способен уловить интенсивность основных цветов (красный, зеленый и синий) для дальнейшей настройки картинки на дисплее или для корректировки баланса для фотографирования. Такой датчик можно найти в Galaxy Note 3, например. А в Galaxy Note 4 функционал датчика света расширился до измерения не только в видимом диапазоне, ни в ультрафиолете. Таким ультрафиолетовым сенсором можно измерить уровень излучения и определить пригодное для загара время суток.

    Заключение по основным датчикам

    Итак, наличие у смартфона или планшета исключительно акселерометра говорит о том, что это устройство самого низкого ценового диапазона и умеет только «вращать экран». Это удел дешевых смартфонов и планшетов. Конечно, есть вероятность, что производитель не дал вменяемой информации о типах используемых датчиков – в этом случае нужно начинать читать обзоры, в которых подробно изучается аппаратная начинка устройства с помощью приложения System Info for Android, к примеру.

    Наличие у смартфона акселерометра, геомагнитного датчика, датчика приближения и освещенности, говорит о его достаточной оснащенности, но он все еще не очень хорош для управления квадракоптером или игр, где управление наклоном/поворотом возложено на перемещение смартфона пользователем. Эту проблему решает гироскоп – устройства с гироскопом точно отслеживают малейшие отклонения.

    Наличие всех вышеперечисленных сенсоров, большого набора вспомогательных датчиков (рассмотрены в конце статьи) и большинства нижеперечисленных сенсоров свидетельствует в пользу того, что перед вами продвинутый аппарат, использование которого станет удовольствием, а его возможности превзойдут все ваши ожидания – это лучшие планшеты и смартфоны.

    Датчики в дорогих смартфонах и планшетах

    Датчик Холла
    (Hall sensor) – улавливает магнитное поле, как магнитометр, но имеет простой принцип действия, то есть реагирует только на усиления поля, а не регистрирует напряженность по осям. Применяется для использования обложек типа Smart Cover – позволяет отключать экран при приближении к нему встроенного в обложку магнита. Этот сенсор указывается производителями редко, поэтому обращайте внимание на доступные аксессуары для смартфона или планшета – если среди них есть «умный чехол», то датчик Холла присутствует.

    Барометр
    (pressure sensor) – датчик, измеряющий атмосферное давление. Может применяться как по прямому назначению, так и в качестве помощника модулям GPS/ГЛОНАСС для ускорения определения местоположения устройства и высоты над уровнем моря (альтиметр).

    Термометр
    (ambient temperature sensor) – датчик температуры окружающей среды. Впервые появился у Galaxy S4 для улучшения работы приложения S-Health, но теперь применяется во множестве других дорогих смартфонов.
    Датчик влажности
    (гигрометр) – также впервые появился в Galaxy S4 в качестве расширения функционала S-Health.

    Шагомер
    (педометр, step detector) – говорящее название сенсора намекает, что он определяет шагнул человек или нет. Это действительно отдельный сенсор, позволяющий точнее определить шаги и уменьшить нагрузку на акселерометр, который является шагомером в большинстве смартфонов без выделенного сенсора. В помощь шагомеру иногда добавляются Step Counter sensor и, даже, pedestrian activity motion sensor – счетчик шагов и датчик активности пешехода (вероятно, оценивает темп ходьбы). Такой датчик есть, например, в LG Nexus 5 и Galaxy Note 3.

    Сканер отпечатков пальцев
    (fingerprint sensor, Touch ID) – сенсор, считывающий уникальный рисунок отпечатка пальца. Странно видеть сканер отпечатков в статье про датчики – его лучше было бы отнести к разделу статьи про обеспечение безопасности устройства. Однако этот сенсор по праву может считаться одним из важнейших датчиков современного смартфона. С его помощью можно не только обезопасить свой смартфон, но также применять для открытия определенных приложений или подтверждения платежа.

    Сканер сетчатки глаза
    (retina scanner) – считыватель уникальной сетчатки глаза, это первое место пьедестала обеспечения безопасности. Такой датчик уже давно на слуху, но его практической реализации в смартфонах или планшетах, пока что, замечено не было.

    Датчик сердцебиения
    (измеритель пульса, пульсометр) – впервые появился в Galaxy S5 для того, чтобы смартфон окончательно стал полноценным персональным тренером. Приложение S-Health стало получать больше данных о человеке до, во время и после тренировок и смогло давать более точные персональные рекомендации.

    – это совершенно уникальный датчик, который выводит смартфон в лигу медицинского оборудования. Появился в Galaxy Note 4 и совмещен с датчиком сердцебиения. Опять же, заточен под приложение S-Health, но может работать и с другими приложениями, если таковые появятся.

    Дозиметр
    – определяет дозу ионизирующего излучения или его мощность. Иными словами, можно измерить радиоактивный фон. Вживую, аппарат со встроенным дозиметром мы не встречали, но поговаривают, что в Японии есть смартфон Pantone 5, оснащенный этим датчиком. Мы не удивлены.

    Вспомогательные датчики, которые можно встретить во многих смартфонах и планшетах

    Иногда, для еще большего повышения точности, добавляют дополнительные аппаратные датчики схожей, но упрощенной функциональности (вы могли видеть их на представленных выше скриншотах).

    • Orientation sensor – вспомогательный датчик ориентации;
    • Gravity sensor – указывает направление и величину силы тяжести;
    • Linear acceleration sensor – указывает ускорение вдоль каждой из трёх осей, не учитывая величину силы тяжести;
    • Rotation vector sensor – указывает на какой угол отклонилось устройство при вращении вокруг одной из трёх осей;
    • Game rotation vector sensor – то же самое, что Rotation vector, но без учета геомагнитного поля;
    • Motion detector sensor – датчик движений, определяет некоторые заданные движения, вроде встряхивания;
    • Gestures sensor – вспомогательный датчик определения жестикуляции;
    • Facing sensor – вспомогательный датчик отслеживания лица;
    • Double-Tap sensor – отслеживает только двойной клик по экрану. Применяется, в том числе, в смартфонах LG для разблокировки устройства с помощью экрана;
    • Screen orientation sensor – отслеживает только поворот экрана, а не всего устройства.


    Наверняка существуют и другие датчики, но секреты их применения все равно знают только разработчики операционных систем и другого программного обеспечения.

    Немногие знают о том, что смартфоны оснащены многочисленными датчиками, включая средства измерения освещенности приближения и температуры, барометр, акселерометр, гироскоп и другие. Они предназначены для того, чтобы упростить пользование устройством.

    В этой статье мы поговорим о датчике Холла (магнитном датчике). Американский ученый Эдвин Холл еще около 140 лет назад открыл явление, которое было названо впоследствии эффект Холла. Он и по сей день активно используется в современной технике.

    Назначение магнитного датчика

    Датчик Холла в смартфоне призван обнаружить магнитное поле, что позволит определить положение самого устройства относительно сторон света. Таким образом, скачав приложение «Компас» из магазина для Андроид Google Play, ваш смартфон может выполнять функцию компаса.

    Первым шагом внедрения данной технологии стало использование этого датчика в автомобилях. С помощью него проводили измерение угла распредвала и коленвала, а также момент образования искры. Позднее эффект Холла начали применять и в других технологиях, включая мобильные устройства.

    Цифровой компас в телефонах используется навигационными программами для корректировки вектора движения и определения точных координат телефона. Раньше такой магнитометр был встроен только во флагманские телефоны, теперь же он распространен повсеместно. Функции такого датчика весьма обширны. Рассмотрим их более подробно.

    Функции магнитометра

    В телефонах-раскладушках он использовался для активации подсветки при открытии устройства. Еще одно предназначение датчика заключается в синхронизации работы смартфона с чехлом с магнитной застежкой.

    Если магнит, расположенный на чехле, расположен на некотором расстоянии от устройства, то датчик реагирует следующим образом: он перестает его распознавать, давая команду на включение экрана.

    При закрытии чехла, когда застежка расположена близко, дисплей телефона автоматически переводится в спящий режим. Если в чехле имеется «окошко», то незакрытое пространство, в котором располагаются различные виджеты, может продолжать быть активным. Таким образом, при закрытии чехла транслируется на заставке лишь видимая часть, при открытии – становится активным весь экран.

    Также датчик позволяет бесконтактно управлять рядом функций, которые имеются в смартфоне. Магнит на чехле никаким образом не оказывает негативного влияния ни на сам сенсор, ни на комплектующие телефона.

    Как активировать датчик?

    Сейчас магнитометр находится во множестве мобильных устройств, но в основном его функции используются не полностью ввиду ряда причин. По финансовым причинам – в бюджетных моделях, а также в связи с конструктивными особенностями (минимальными размерами толщины корпуса) и желанием снизить расход заряда аккумулятора.

    Сенсор в подавляющем большинстве случаев выполняет две функции: взаимодействие с аксессуарами и цифровой компас. Его не нужно включать и настраивать, так как датчик запускается в автоматическом режиме.

    Определить же наличие сенсора в телефоне можно двумя способами: просмотрев технические характеристики смартфона или же протестировав устройство при помощи приложение «Компас», который должен начать функционировать при выключенном интернете. Также есть второй способ: приложите к дисплею магнит. Если экран погаснет, то в телефоне имеется встроенный магнитометр.

    Несмотря на компактные размеры, современный смартфон вмещает мощные элементы, среди которых камера с линзами и автофокусом, процессор,емкостная батарея и всевозможные датчики, позволяющие использовать гаджет больше чем просто «звонилку». Давайте детально разберем, для чего эти датчики и как они работают.

    Датчик света в смартфоне

    Это один из самых обязательных датчиков. Представляет собой полупроводниковый сенсор, находящийся рядом с разговорным динамиком. Основная его функция — экономия энергии батареи. Он улавливает поток фотонов и регулирует яркость подсветки экрана. Чаще всего работает в тандеме с датчиком приближения.

    Датчик приближения

    Это сенсор, который находится рядом с датчиком света и отключает экран. Он посылает сигнал предмету, если он отражается, то датчик реагирует отключением экрана. Например, так происходит, когда подносишь смартфон к уху.

    Акселерометр (G-сенсор)

    Данный сенсор представляет собой эл. механический прибор, фиксирующий все движения смартфона. Его задача переключать экран при наклоне устройства, фиксировать жесты, участвовать в управлении игр, подсчитывать шаги. Он бывает 2-х и 3-х осевым. В последнем случае при покое одна из осей будет показывать 9-10 м/с2. Например, на неподвижный телефон акселерометр не реагирует, поэтому в играх точность снижена. Практически всегда работает в паре с гироскопом.

    Гироскоп в телефоне

    Эта электромеханическая схема определяет положение смартфона в пространстве, учитывает его неподвижность. Он очень точен, погрешность не более 1-2°. Вместе с акселерометром используется в игровых приложениях, при управлении жестами.

    Магнитометр в телефоне

    Определяет магнитное поле земли, измеряет положение в 3-х мерном пространстве. Главная функция этого сенсора – наиболее точно определить местоположение при отсутствии GPS-сигнала. Другими словами, это цифровой компас, информирующий, в каком направлении относительно севера перемещается смартфон. С помощью его и специального приложения можно искать проводку в стенах.

    Это были наиболее продвинутые датчики, находящиеся даже в бюджетных смартфонах. Более дорогие гаджеты могут иметь дополнительные сенсоры.

    Барометр (датчик давления)

    Вместе с магнитометром он помогает смартфону быстрее определить свое местонахождение, поймать GPS-сигнал. Прямое назначение – показывать атмосферное давление и высоту над уровнем моря. Чем выше поднимаешься, тем меньше давление. На показания влияет атмосферное давление, поэтому данные могут быть не точными.

    Температурные датчики

    Хороший смартфон напичкан цифровыми термометрами. Конструктивно это резисторы с двумя выводами, в зависимости от температуры между выводами меняется сопротивление. Так мы узнаем температуру батареи, процессора и разных контроллеров. Именно он отключает зарядку, чтобы не закипел электролит батареи. Очень редко встречаются датчики окружающей среды. Они себя не зарекомендовали, ведь внутренняя температура в смартфоне и температура от рук искажают данные.

    Гигрометр

    Измеряет влажность воздуха, особо не распространен, последний раз использовался в Galaxy S4. Ориентируясь на его показания можно включить прибор для увлажнения или осушения воздух в помещении.

    Пульсометр

    Это сенсор для измерения сердечного сокращения (пульса). С его помощью корректируют нагрузки в процессе тренировок. Этим датчиком смартфон должен плотно прилегать к кровеносным сосудам. Предустановлен в Galaxy S5, S7 (S7 Edge). Чаще всего применяется в трекерах и смарт-часах.

    Сканер отпечатков пальцев

    Данный сенсор завоевывает все больше популярности. Он мгновенно разблокирует девайс без ввода пароля и надежно защищает данные на устройстве. Сегодня даже малоизвестные производители смартфонов стараются оснастить им свои детища. Первым среди смартфонов его получил iPhone 5S.

    Сканер сетчатки глаза

    В 2016 году печально известный Samsung Galaxy Note 7 был оснащен этим датчиком. По скорости он не уступает сканеру отпечатка пальцев. ИК-луч сканирует радужную сетчатку глаза, фиксирует ее и кодирует в алгоритм, с которым в последствие и сравнивается. Примечательно, что он работает даже в темноте, идентифицирует через прозрачные очки и линзы.

    Современный смартфон премиум-класса имеет не менее 12 датчиков, среди лидеров iPhone, Samsung Galaxy, HTC. А сколько датчиков на вашем смартфоне?

    Большинство Android телефонов имеют встроенные датчики, которые измеряют движение, ориентацию и различные условия окружающей среды. Эти датчики помогут контролировать трехмерное движение устройства или позиционирования, или изменения в окружающей среде. Например, приложение погоды использует датчик температуры телефона и датчик влажности для расчета точки насыщения. Точно так же ваше приложение будет использовать путешествия датчик геомагнитного поля и акселерометр, чтобы найти конкретный пункт назначения. Различные датчики на Android устройства обеспечивают точные и точные данные в другие приложения или непосредственно к вам.

    Если вы думаете, что датчики вашего Android телефона не работают так, как надо, вы всегда можете проверить, если это действительно работает нормально или нет. Итак, как вы точно определить, что не так с датчиками вашего телефона?

    Какой бы ни была проблема, есть приложения, которые могут помочь вам выяснить проблему и решить ее. Даже если у Вас нет конкретной проблемы, он все еще может быть хорошо, чтобы проходить через небольшой регистрации на вашем телефоне, чтобы обеспечить здоровье телефона. Обратите внимание, что ваше устройство может или не может поддерживать все датчики, упомянутые выше. В данной статье будут перечислены некоторые из наиболее популярных приложений, доступных бесплатно для тестирования датчиков в вашем мобильном телефоне. Большинство из этих приложений включают в себя краткие инструкции для проведения теста для каждого теста датчика.

    Android платформа поддерживает следующие три широкие категории датчиков:

    Датчики движения

    Датчик движения силы измеряет ускорение и силы вращения. Такие датчики включают в себя акселерометры, датчики силы тяжести, гироскопы и вращательные векторных датчиков.

    Экологические датчики

    Датчик окружающей среды измеряет различные параметры окружающей среды. Примеры датчиков состояния окружающей среды являются барометры, фотометрические и термометры.

    Датчики положения

    Датчик положения измеряет физическое положение устройства. датчики ориентации и магнитометры являются примерами датчиков положения.

    Теперь, прежде чем мы продолжим, давайте кратко рассмотрим некоторые из основных датчиков, что они делают и что делать, чтобы проверить эти датчики. Позже мы расскажем вам о приложениях, которые могут автоматически запускать тесты датчиков.

    гироскоп Датчик

    Гироскоп используется для измерения 6 направлений одновременно. Это позволяет экран устройства вращаться с книжной на альбомную. Вы можете наклонить телефон медленно, чтобы проверить, если датчик гироскоп работает.

    Акселерометр Датчик

    Акселерометр определяет ориентацию телефона и измеряет ускорение силы тяжести в том числе по трем осям. Вы можете повернуть телефон медленно, чтобы проверить, если датчик акселерометр работает.

    Световой датчик

    Датчик освещенности автоматически регулирует яркость экрана в соответствии с интенсивностью освещения вашего окружения. Вы можете проверить датчик в темном месте, а затем, перемещая телефон к зоне с ярким светом. Если изменения освещенности экрана, это означает, что датчик работает.

    датчик ориентации

    Датчик ориентации определяет состояние направления вашего Android устройства. Он проверяет автоматический поворот экрана. Поверните ваш телефон, чтобы проверить, если датчик работает нормально.

    Датчик приближения

    Бесконтактный датчик измеряет расстояние объекта от передней панели телефона. Например, ваш телефон экран выключается, когда вы берете его ближе к вашим ушам во время активного вызова.

    Датчик температуры

    Датчик температуры проверяет температуру батареи вашего Android устройства. Если вы путешествуете в Интернете с помощью 3G или играть в HD игры вы будете испытывать повышение температуры батареи, в которой он становится достаточно горячим на ощупь.

    датчик звука

    Датчик звука определяет интенсивность звука вокруг вас и дает вам подробную информацию об изменениях интенсивности.

    Магнитный датчик поля

    Магнитный датчик измеряет поле магнитных полей вдоль трех осей телефона. Он в основном используется для определения направления. Примерами могут служить приложение Google и приложение Compass. Просто двигаться с телефоном, чтобы проверить магнитный датчик.

    Датчик давления

    Датчик давления измеряет атмосферное давление. Он используется для прогноза погоды и для измерения температуры окружающей среды.

    CPU-Z

    Приложение CPU-Z собирает всю необходимую информацию о телефоне и представляет его в одном окне. Каждая опция вкладки в верхней части окна отображаются соответствующие детали.

    Вкладка SOC – отображает система на кристалле (SoC) Архитектура детали вашего смартфона Android , как показано на рисунке ниже.

    Вкладка Устройство – отображает детали устройства, как модель, производитель, аппаратные средства, размер экрана, общей и используемой оперативной памяти, общей и используемой памяти и т.д.

    Вкладка Система – отображает подробную информацию о вашем смартфоне, как модель, производитель, тип платы, разрешение дисплея, на Android версии, установленной и т.д.

    Вкладка батареи – отображает состояние зарядки аккумулятора, уровня, источник питания, статус, технологии, температуры и напряжения и т.д.

    Тепловое вкладка – отображает список показаний температуры. Так как нагрузка на центральный процессор заставляет ваш телефон нагреваться, это хорошо, чтобы проверить, что температура не пересекает 60 ° C, поскольку это указывает на неисправность устройства. Этот датчик может быть не доступен во всех моделях устройства. Если он отсутствует, то вкладка не будет отображать любые значения.

    Вкладка Датчики – отображает значения датчиков, поддерживаемых на устройстве. Вы можете играть с телефоном, чтобы проверить, если отдельные датчики работают; например, наклоняя телефон, чтобы проверить гироскоп или переместить ладони по экрану, чтобы проверить датчик близости и т.д. Если показания CPU-Z изменяются в ответ на ваши действия, то датчики отлично и работает. Если вы все еще чувствуете, что датчики не функционируют должным образом, то вам необходимо проверить и сравнить значения с другой аналогичной модели или устройства.

    Датчик Кинетика

    Датчик Кинетика позволяет просматривать, отслеживать и понимать поведение всех стандартных датчиков, установленных на вашем телефоне. Вы можете изменить настройку задержки или активировать или деактивировать определенные датчики. Это приложение демонстрирует использование каждого из датчиков, имеющихся в телефоне. Таким образом, вы можете легко проверить датчики в телефоне. Каждый датчик прикреплен к зрителю схему с необработанных и обработанных данных. Она также включает в себя документацию с легко понять примеры о том, как проверить каждого из датчиков на телефоне.

    Испытание датчика

    Тестирование приложения Датчик предназначен для обнаружения и проверки работоспособности каждого из датчиков, которые доступны на вашем телефоне. Он отображает датчики по умолчанию и отображает реальные данные времени и информацию о каждом датчике. Он также отображает поставщика, максимальный диапазон, разрешение и тока абсорбции для каждого датчика.

    Sensor Box для Android

    Sensor Box для Android приложение является хорошим ищет приложение с впечатляющим графическим представлением. Он обнаруживает все датчики, которые доступны на вашем Android устройстве. Приложение отображает все датчики и соответствующее сообщение появляется, если выбранный датчик не поддерживается вашим телефоном. Это приложение обнаруживает только изменения датчиков, если таковые имеются, и отображает значения. Он может не показывать правильные значения температуры, близость, света и давления, если не произойдет каких-либо изменений.

    Телефон тестер

    Телефон тестер приложение не только проверяет датчики на телефоне, но и проверяет состояние здоровья аппаратных устройств, Wi-Fi, телефония, GPS, сенсорный, батареи и системной информации. Он также проверяет, температуры окружающей среды, влажности, шаг детектора, монитор сердечного ритма и датчик отпечатков пальцев – при условии, что поддерживается Вашим устройством. A Pro версия приложения также доступна, который отображает дополнительную информацию, такую как память телефона, скорость процессора и памяти SD карты.

    AndroSensor

    AndroSensor поддерживает все датчики, что Android-устройство может иметь, но отображает в режиме реального времени детали датчик только те, поддерживаемых вашим устройством. Подробные сведения отображаются в графическом и текстовом формате. Это приложение также позволяет сохранить данные датчика в файл CSV.

    Программы и опции Другие

    Помимо упомянутых выше приложений, существует множество других приложений, доступных бесплатно с Google Play Store. Все эти приложения помогут вам в тестировании датчиков телефона. Некоторые из приложений, которые стоит упомянуть датчики Мультитул, датчик проверки и Advanced Sensor Checker. Вы можете установить и попробовать несколько приложений и посмотреть, если он предоставляет вам информацию, что вы искали.

    Если вы используете телефон Samsung, наберите секретный код * # 0 * # , чтобы выполнить тест телефона без необходимости установки каких – либо дополнительных приложений. Выберите вкладку датчика с экрана, который отображается и следуйте инструкциям, чтобы проверить поддерживаемые датчики на телефоне.

    Если у Вас возникли вопросы по этой теме, пожалуйста, не стесняйтесь задавать в разделе комментариев. Мы в TechWelkin и наш читатель сообщество будет пытаться помочь вам. Благодарим Вас за использование TechWelkin!

    Геомагнитный датчик | Основы электроники

    Что такое геомагнитный датчик?

    Магнитное поле Земли также известно как геомагнитное поле.
    Геомагнитные датчики – это датчики, которые обнаруживают магнитное поле Земли и обычно называются электронными компасами.
    Геомагнитные датчики могут определять направление, обнаруживая геомагнитное поле.

    Геомагнитное поле вокруг Земли

    Геомагнитные датчики включают двухосные (X и Y) и трехосные модели с осью Z, которая измеряет магнитную силу в этом направлении.
    Для простых компасов, для которых не требуется учитывать наклон (наклон), используются только оси X и Y. Однако при наклоне компаса необходимо корректировать его в правильном направлении, комбинируя значения трех осей от геомагнитного датчика с акселерометром.
    На рисунке ниже показана диаграмма распределения значений X и Y при горизонтальном повороте геомагнитного датчика.

    Если геомагнитный датчик повернуть горизонтально, в идеальном случае, когда нет эффектов со стороны окружающего магнитного поля, центр круга выходной карты распределения становится нулевым.
    Однако, поскольку центр смещается из-за влияния окружающего магнитного поля, необходимо выполнить настройку, чтобы сместить центр круга на ноль.
    Север, который может быть получен с помощью геомагнитного датчика, называется магнитным севером (который немного смещен от северного полюса), и направление можно узнать, просто вычислив угол от этого магнитного севера по приведенной выше формуле.

    Различные типы магнитных датчиков

    Магнитный датчик – это датчик, способный измерять величину и направление магнитного поля.
    Существуют различные датчики в зависимости от назначения, но следующие примеры являются типичными.

    Датчик Холла

    Датчик, который измеряет плотность магнитного потока с помощью эффекта Холла и выдает напряжение, пропорциональное плотности магнитного потока, называется датчиком Холла.
    Он прост в использовании и в основном используется для бесконтактных переключателей, таких как обнаружение открытия / закрытия дверей и ноутбуков.

    Датчик MR

    Датчик MR (магниторезистивный) измеряет напряженность поля путем изменения отдельных электрических резисторов в зависимости от магнитного поля.
    Этот тип магнитного датчика используется довольно часто из-за его более высокой чувствительности и меньшего энергопотребления по сравнению с датчиками Холла. В дополнение к геомагнитному обнаружению в электронных компасах, MR-датчики используются для таких приложений, как вращение двигателя и определение положения.

    Датчик MI

    Датчик MI (магнитоимпеданса) – это магнитный датчик нового поколения, в котором используется магнитоимпедансный эффект специального аморфного провода.
    Его чувствительность более чем в 10 000 раз превышает чувствительность датчиков Холла, что позволяет измерять мельчайшие изменения геомагнитного поля с высокой точностью.
    Он идеально подходит для приложений, требующих высокой чувствительности, таких как определение местоположения в помещении, обнаружение металлических посторонних предметов и обнаружение сверхмалого тока по азимуту (электронный компас).

    Что такое геомагнитное зондирование? – Центр поддержки ETC

    Геомагнитное зондирование – это технология, в которой магнитометр и микропроцессор используются для считывания магнитного поля Земли и поиска изменений поля с течением времени для обнаружения события. Эта технология используется как в датчиках Cyclops, так и в датчиках Sasquatch.

    Видеообзор

    Преимущества геомагнитного зондирования

    Геомагнитное зондирование имеет несколько преимуществ по сравнению с другими технологиями обнаружения:

    • Не создает магнитное поле, которое создает помехи для другого оборудования
    • Низкая мощность
    • Более надежный
      • Цифровой фильтр исключает ложные срабатывания
      • Регулируемая чувствительность позволяет использовать с большим количеством типов скважин
      • Автоматическая калибровка
    • Более удобна в обслуживании
      • Посмотрите, что видит ваш датчик с помощью Vision, запущенного на ПК
      • Отрегулируйте чувствительность за пределами диапазона шкалы

    Некоторые из других преимуществ, которые дает цифровой датчик, включают:

    • Обновляемая прошивка
    • Цифровое управление и удерживаемый вывод
    • Возможность сбора и регистрации данных о прибытии плунжера
    • Поддержка нескольких напряжений

    Как это работает

    Когда плунжер прибывает, магнитное поле Земли толкается и тянется, создавая изгиб или временное нарушение.Мы сравниваем изменение поля с предварительно записанной, отфильтрованной базовой линией, а затем определяем, достаточно ли этого изменения, чтобы считаться прибытием плунжера.

    Захват магнитного поля в зрении

    Вот как интерпретировать формы волн на снимке выше:

    • Синяя линия – магнитные образцы в реальном времени, отфильтрованные для удаления высокочастотного шума.
    • Зеленая линия – базовая линия, созданная на основе долгосрочных выборок.
    • Красные точки – Требуемое изменение от базовой линии, чтобы считаться отключением.Это изменяется динамически в зависимости от настройки шкалы чувствительности

    Захват данных с вашего датчика

    Если вы хотите получать данные в реальном времени с вашего Cyclops или Sasquatch, ознакомьтесь с этой демонстрацией и инструкциями.

    Дополнительная информация

    Ознакомьтесь с нашими программами обучения, чтобы получить более подробную информацию об особенностях геомагнитного зондирования и о том, как вы можете использовать его для повышения прибыльности ваших плунжерных скважин.

    Геомагнитный датчик | Научный.Нетто

    Анализ ошибок и проверка алгоритмов геомагнитного датчика

    Авторы: Юн Ван, Цзянь Юн Чжан, Дэвид Вэй Чжан

    Аннотация: На основе фундаментального принципа магнитного компаса анализируется влияние помех и ошибок датчика на точность измерения магнитного азимута.Для того чтобы эффективно исключить влияние источников помех погрешности системы геомагнитных датчиков, в статье предлагается метод получения точного угла курса и азимута магнитного компаса, который реализуется путем преобразования магнитных составляющих пространственных координат в горизонтальные координаты, а также добавления алгоритм устранения несущих помех и программный фильтр. Тестирование прикладной системы показывает, что ошибки данных значительно уменьшаются после добавления алгоритма защиты от помех.Ошибки системного тестирования практически равны с телефоном Xiaomi в том же состоянии. Это доказывает, что эта система применима к общей области навигации.

    21 год

    Система мониторинга и управления информацией о парковках на основе технологии Интернета вещей

    Авторы: Гуй Ле Ву, Донг Сон Ян

    Аннотация: Точный сбор информации о парковке и эффективное использование имеющихся парковочных мест – это ключ к решению проблемы трудностей с парковкой.Таким образом, была предложена система парковки на базе технологии Интернета вещей. Он использовал геомагнитный датчик для сбора информации о парковочном месте и передавал информацию в центр управления с помощью технологии беспроводной связи zigbee. Центр будет размещать информацию в Интернете. Через веб-сайт владельцы транспортных средств могли найти подходящее парковочное место для своего автомобиля и узнать кратчайший путь к этой парковке. С помощью системы люди могут удобно и точно знать различную информацию о каждой парковке.Следовательно, эта система может эффективно решать проблему парковки, отслеживая информацию о парковке и управляя ею. Это обеспечивает доступ, чтобы эффективно использовать каждое парковочное место и улучшить городской транспорт.

    229

    Алгоритм автономной навигации с использованием геомагнитного датчика и звездного датчика

    Авторы: Кай Мин Чен, Бао Хуа Ли, Чанг Хун Ван, Руи Лю

    Аннотация: Стремясь к ограничениям метода навигации по звездным датчикам, основанным на уравнениях орбитальной динамики, предлагается метод автономной навигации летательных аппаратов с использованием звездных датчиков / геомагнитной информации.Установлены динамические уравнения, применимые к обычным самолетам. Выводятся уравнения наблюдения системы. Угол между геомагнитным вектором и вектором звездного света используется в алгоритме как наблюдение. Расширенный фильтр Калмана используется для оценки положения и скорости самолета в алгоритме. Метод разложения по сингулярным числам используется для анализа наблюдаемости системы. Результаты моделирования показывают, что алгоритм имеет много преимуществ, включая высокую точность, хорошую сходимость и стабильность фильтрации, а также ненакопленную ошибку.Алгоритм может использоваться как вспомогательная навигация инерциальной навигации или в случаях, когда требуется только общая точность навигации.

    449

    КУПИТЬ PNI RM3000 | Интернет-магазин Три-М

    PNI предлагает комплекты геомагнитных датчиков, состоящие из трех сенсорных катушек – двух датчиков Sen – XY и одного датчика Sen-Z – плюс одна из собственных микросхем ASIC компании PNI.

    RM3100 предлагает улучшенную производительность благодаря новой и улучшенной ASIC, MagI 2 C, и предлагает интерфейсы SPI и I 2 C для легкой интеграции в широкий спектр систем.

    RM3000 остается доступным для текущих клиентов и предлагает интерфейс SPI с ASIC 3D MagIC.

    Оценочная плата RM3100 включает RM3100 с периферийными компонентами на одной печатной плате. Он идеально подходит для тестирования и создания прототипов приложений.

    Геомагнитные датчики

    датчика PNI устраняют любые «размытия» при измерениях магнитного поля.

    На основе запатентованной PNI магнитоиндуктивной технологии наши датчики обеспечивают высокое разрешение и воспроизводимость при чрезвычайно низком уровне шума.Они обеспечивают высокое усиление, высокую частоту дискретизации и отсутствие гистерезиса. Датчики PNI также не требуют калибровки температуры или импульсов установки и сброса тока перед каждым измерением. На приведенном ниже графике показания магнитного поля датчиков Холла и магнитоиндуктивных датчиков PNI сравниваются с образным «идеальным» датчиком. Датчики вращаются в фиксированном положении в магнитном поле величиной 2,4 мкТл, пока рассчитываются данные о курсе.

    В то время как датчик Холла не может поддерживать стабильные показания из-за шума датчика, датчик PNI поддерживает точные и последовательные показания – без «размытия».

    Почему геомагнитные датчики

    Геомагнитные датчики используются для измерения магнитного поля Земли с целью определения абсолютного ориентира и направления. Но большой проблемой являются изменяющиеся магнитные поля, которые временно искажают информацию о заголовке, например, металлические детали в мебели, проезжающую машину или близлежащие сотовые телефоны и компьютеры. Для компенсации этих и других кратковременных магнитных аномалий требуется, чтобы геомагнитный датчик мог точно различать шум датчика («размытость») и реальные изменения магнитного поля.Геомагнитные датчики PNI лидируют в своей способности уменьшать размытость для определения истинного магнитного поля, превосходя другие магнитные датчики на порядки.

    Кроме того, геомагнитные датчики PNI просты в установке, а требования к пиковому току значительно ниже, чем у датчиков Холла. Неудивительно, что эта запатентованная технология зарекомендовала себя в широком спектре приложений, включая отслеживание движения, компас, управление играми, контроллеры телевизоров и телевизионных приставок, а также измерения магнитного поля.

    Технические характеристики

    150 Гц

    85ºC

    Параметр

    Мин.

    Типичный

    Макс.

    Диапазон полевых измерений

    -8 Гаусс

    +8 Гаусс

    Усиление при 200

    *

    отсчетов / мкТл

    Линейность более ± 200 мкТл

    0.6%

    1,0

    Шум при 200 отсчетах циклов *

    30 нТл

    Скорость передачи данных при 9177 9176

    Напряжение питания постоянного тока

    1,6 В

    3,3 В

    3.6 В

    Средний ток при 12 Гц и 200 отсчетов циклов)

    0,25 мА

    / C

    Температурный диапазон – эксплуатация

    –40ºC

    85ºC

    85ºC

    Размер

    Sen-XY

    Sen-Z, номер 13070

    Sen-Z, номер 13101

    77 77 77 77 77

    6.0 x 2,1 x 2,2 мм

    3,0 x 3,0 x 5,75 мм

    3,9 x 3,0 x 6,35 мм

    5,0 x 5,0 x 0,9 мм

    Загрузки

    Пример цифрового геомагнитного датчика Arduino и BMM150

    В этой статье мы рассмотрим цифровой геомагнитный датчик – на этот раз это BMM150

    .

    BMM150 – это маломощный и малошумящий 3-осевой цифровой геомагнитный датчик для использования в компасных приложениях. 12-контактный корпус масштабируемой микросхемы на уровне пластины (WLCSP) с занимаемой площадью 1.56 x 1,56 мм² и высота 0,60 мм обеспечивают максимальную гибкость дизайна для разработчиков мобильных устройств. Такие приложения, как виртуальная реальность или игры на мобильных устройствах, таких как мобильные телефоны, планшетные ПК или портативные медиаплееры, требуют 9-осевого инерционного зондирования, включая информацию о магнитном направлении. Благодаря стабильной работе в широком диапазоне температур BMM150 также особенно подходит для поддержки дронов в точном направлении.

    BMM150 может использоваться с инерциальным измерительным блоком (IMU), состоящим из 3-осевого акселерометра и 3-осевого гироскопа, такого как BMI055 от Bosch Sensortec.

    Характеристики

    Параметр Технические характеристики
    Пакет CSWLP- (12-контактный)
    1,56 × 1,56 × 0,6 мм³
    Шаг шарика по диагонали 0,4 мм
    Диапазон температур -40 ° C… + 85 ° C
    Цифровые интерфейсы I²C и SPI
    (2 контакта прерывания)
    Разрешение 0.3 мкТл
    Напряжение питания VDD: от 1,62 В до 3,6 В
    VDDIO: от 1,2 В до 3,6 В
    Смещение нуля-B ± 50 мкТл
    Нелинейность <1% полной шкалы
    Магнитный диапазон тип. ± 1300 мкТл (ось x, y)
    ± 2500 мкТл (ось z)
    Среднее потребление тока 170 мкА (предустановка с низким энергопотреблением)
    500 мкА (нормальный режим)
    Прерывания Новые данные, магнитный порог высокий / низкий

    Необходимые детали

    Схема / подключение

    arduino и BMM150

    Пример кода

    Здесь используется библиотека из https: // github.ru / Seeed-Studio / Grove_3_Axis_Compass_V2.0_BMM150

     #include 
    #include 
    // библиотеки
    #include "bmm150.h"
    #include "bmm150_defs.h"
    BMM150 bmm = BMM150 ();
    установка void ()
    {
    Serial.begin (9600);
    if (bmm.initialize () == BMM150_E_ID_NOT_CONFORM) {
    Serial.println («Не могу прочитать Chip ID!»);
    в то время как (1);
    } еще {
    Serial.println («Инициализация выполнена!»);
    }
    }
    пустой цикл ()
    {
    значение bmm150_mag_data;
    bmm.read_mag_data ();
    value.x = bmm.raw_mag_data.raw_datax;
    value.y = bmm.raw_mag_data.raw_datay;
    value.z = bmm.raw_mag_data.raw_dataz;
    float xyHeading = atan2 (значение.x, значение.y);
    float zxHeading = atan2 (значение.z, значение.x);
    float heading = xyHeading;
    если (заголовок <0)
    заголовок + = 2 * PI;
    если (заголовок> 2 * PI)
    заголовок - = 2 * ПИ;
    float headingDegrees = заголовок * 180 / M_PI;
    float xyHeadingDegrees = xyHeading * 180 / M_PI;
    float zxHeadingDegrees = zxHeading * 180 / M_PI;
    Serial.print ("Заголовок:");
    Serial.println (заголовокDegrees);
    задержка (100);
    } 

    Выход

    Откройте монитор последовательного порта, и вы должны увидеть что-то вроде этого – результаты были бы более интересными, если бы я передвинул датчик, но проверял стабильность

    Заголовок: 261.09
    Заголовок: 262,21
    Заголовок: 261,05
    Заголовок: 260,50
    Заголовок: 260,42
    Заголовок: 260,13
    Заголовок: 260,81
    Заголовок: 259,46

    Ссылки

    https://github.com/BoschSensortec/BMM150-Sensor-API

    Исследование метода измерения ориентации специального самолета с использованием геомагнитного датчика / гироскопа на основе UKF

    На основе выходной информации трехосного геомагнитного датчика и трехосного гироскопа разработана математическая модель для измерения информации об ориентации полета специального самолета. устанавливается, а угол полета специального самолета рассчитывается в режиме реального времени.Для повышения точности расчета ориентации полета специального самолета модель углов тангажа и рыскания на основе фильтра Калмана без запаха (UKF) создается с использованием выходного выражения оси гироскопа и геомагнитного датчика, а затем Углы тангажа и рыскания, полученные с помощью фильтрации, вводятся в геомагнитный датчик для расчета угла крена специального летательного аппарата в реальном времени. Результаты моделирования показывают, что по сравнению с прямым расчетом специального угла ориентации самолета, комбинация геомагнитного датчика и гироскопа является более точной после обработки UKF, которая проверяет эффективность и осуществимость метода расчета ориентации и повышает точность измерение ориентации полета специального самолета.

    1. Введение

    С быстрым развитием требований к точности полета потребность в технологиях коррекции траектории полета и управления навигацией для специальных самолетов становится все выше и выше. Информация о положении, скорости и угле ориентации специального летательного аппарата должна определяться, когда это необходимо для выполнения функций коррекции траектории и управления наведением [1]. Информация об угле ориентации включает угол тангажа, угол рыскания и угол крена. Угол крена – самая важная и важная информация среди переменных положения.В соответствии с углом крена специального летательного аппарата можно определить пространственное положение исполнительного механизма, реализовав коррекцию в реальном времени и операцию управления исполнительным механизмом. Поэтому технология измерения ориентации полета специального самолета является одной из ключевых технологий для реализации контроля коррекции траектории полета [2–4].

    В настоящее время обычно используемые методы измерения ориентации для самолетов – это измерение с помощью инерциальной навигационной системы, комбинированное измерение с помощью гироскопа и спутника, комбинированное геомагнитное и спутниковое измерение и метод датчика ориентации Солнца.Специальные самолеты запускаются и взлетают с помощью специальных пусковых устройств. В процессе полета самолет будет подвергаться сильной перегрузке, сопровождающейся сильной вибрацией и высокоскоростным вращением, поэтому традиционные методы измерения затрудняют выполнение требований к измерениям. Геомагнитный датчик обладает характеристиками высокой надежности, стабильной работы, сильной защиты от ударов и перегрузок [3, 5]. В то же время, с постоянным совершенствованием теории геомагнитного поля, геомагнитный датчик стал центром исследований в технологии измерения ориентации.В настоящее время исследования по измерению ориентации специальных самолетов являются более зрелыми, например, сочетание геомагнитного датчика и спутниковой системы измерения и комбинированной системы измерения геомагнитного датчика и гироскопа. Угол ориентации, измеренный интегрированной системой измерения геомагнитного датчика и спутника, представляет собой угол наклона траектории, угол отклонения траектории и угол крена, полученные обоими. Тем не менее, необходимо скорректировать траекторию полета самолета.Это угол наклона вала, угол отклонения вала и угол крена, полученные обоими способами. Zhang et al. [6] Северо-Западного института машиностроения и электротехники в Китае, а также другие ученые подтвердили экспериментально, что существует определенное отклонение между углом траектории и особым углом оси самолета, а закон отклонения связан с особые условия полета самолета, поэтому трудно резюмировать закон. Кроме того, на геомагнитную и спутниковую интегрированную систему повлияет слепая зона магнитных измерений.Dandan et al. [7] и другие ученые предложили некоторые методы компенсации слепой зоны магнитных измерений. Тем не менее, метод компенсации не устранил влияние слепой зоны магнитных измерений на измерение ориентации. Однако гироскоп может рассчитать угол отклонения оси и угол наклона вала. Одновременно в слепой зоне магнитных измерений гироскоп может заменить геомагнитный датчик для измерения угла крена самолета. Таким образом, в этой статье предлагается метод измерения ориентации полета специального самолета с помощью комбинации геомагнетизма и гироскопа.

    Для исследования измерения ориентации полета на основе комбинации трехосного геомагнитного датчика и гироскопа, Aitian et al. [8] предложил метод трехосного геомагнитного датчика и гироскопа MEMS для определения положения ракеты. Сравнивая угол рыскания и угол тангажа, измеренные гироскопом, с моделью определения ориентации геомагнитного датчика, мы пришли к выводу, что ошибка угла рыскания, измеренного гироскопом, и угла тангажа и крена, измеренного геомагнитным датчиком, мала. .Тем не менее, принцип численного интегрирования был принят при измерении угла гироскопа. Есть значительный дрейф. Ya-qi et al. [9] и Xiaoming et al. [10] предложил метод измерения ориентации ракеты на основе гироскопа с расширенным фильтром Калмана (EKF) и геомагнитного датчика. Он использовал EKF для линеаризации нелинейной модели, чтобы повысить точность и стабильность системы. Однако процесс их расчета был сложным, и траектория согласования, принятая Ya-qi et al. отличался от настоящей революции.В алгоритме Сяомин и др. Выполняется только первый порядок разложения Тейлора, что быстро приводит к расходимости фильтра. UKF используется в гироскопах и геомагнитных интегрированных измерительных системах, большинство из которых используются в аэрокосмической области для измерения положения космических аппаратов в космосе [11, 12]. В рамках приведенной выше схемы в данной статье предлагается алгоритм, основанный на фильтре Калмана без запаха, для оценки положения специального самолета. Угол тангажа и угол рыскания специального самолета измеряется с помощью трехосного гироскопа.Одновременно ось Xc трехосного геомагнитного датчика используется для измерения геомагнитной составляющей чувствительной оси. Получена функциональная связь между геомагнитной частью и углом тангажа и углом рыскания. UKF оценивает угол тангажа и угол рыскания специального самолета, а угол тангажа и угол рыскания получают с высокой точностью. Угол крена специального летательного аппарата получается путем введения геомагнитного датчика. Таким образом, мы можем получить угловой угол полета самолета с высокой точностью.

    2. Создание математической модели
    2.1. Два метода установки датчиков

    Предполагается, что центр тяжести специального самолета находится на оси, а ось Xd системы координат самолета расположена вдоль оси. Как показано на рисунке 1, ось Xc геомагнитного датчика совпадает со специальной осью самолета, а две другие оси расположены соответственно вдоль оси Yd и оси Zd системы координат самолета. Гироскоп размещается на переднем конце геомагнитного датчика.Три оси чувствительности параллельны трем осям геомагнитного датчика. Положения установки геомагнитного датчика и гироскопа – на оси.


    На рисунке oXYZ представляет специальную систему координат самолета, oXcYcZc представляет систему координат геомагнитного датчика, а его три оси представляют три оси чувствительности, соответствующие датчику, а o1XtYtZt представляет систему координат гироскопа. Его три оси, соответственно, представляют три чувствительных оси гироскопа.При измерении высоты полета самолета в качестве системы координат обычно выбирается система координат Север-Верх-Восток. N, S и E используются для обозначения северной оси, небесной оси и восточной оси системы координат соответственно.

    2.2. Модель определения ориентации гироскопа

    Особое положение самолета в полете может быть выражено его углом тангажа, углом рыскания и углом крена в системе координат север-верх-восток. Угол тангажа – это угол между осью специального самолета и горизонтальной плоскостью, угол рыскания – это угол между осью специального самолета, проецируемой на горизонтальную плоскость, и северной осью, а угол крена – это угол поворота специального самолета вокруг его особая ось самолета (положительный и отрицательный из трех углов ориентации подчиняются правилу правой руки).Положение особого самолета в системе координат «Север-Верх-Восток» во время полета можно получить в виде режима преобразования на рисунке 2.


    На рисунке выше, во-первых, система координат специального самолета полностью совпадает с системой координат «Север-верх». -Восточная система координат. Угол β вращается вокруг оси y . Угол α вращается вокруг оси z . Наконец, угол γ поворачивается вокруг оси x , чтобы получить полетное положение специального самолета в системе координат север-верх-восток.

    Три оси гироскопа могут измерять три угловые скорости специального самолета в полете, представленные как ω x, ω y и ω z (положительная и отрицательная из трех угловых скоростей подчиняются правой ручное правило). Среди них ω x – угловая скорость оси y и z -оси, вращающейся вокруг оси x , ω y – угловая скорость оси x и ось z , вращающаяся вокруг оси y , и ω z – угловая скорость оси x и оси y , вращающейся вокруг оси z .Следующая формула может преобразовать угловой момент, измеренный гироскопом, и угловую скорость полета самолета в системе координат север-верх-восток:

    Это угловая скорость тангажа, угловая скорость рыскания и угловая скорость крена самолета. С помощью приведенной выше формулы математические выражения трех угловых скоростей ориентации могут быть получены следующим образом:

    Угол тангажа, угол рыскания и угол крена можно получить путем численного интегрирования угловой скорости тангажа, угловой скорости рыскания и угловой скорости крена соответственно.Математическая модель выражается как

    2.3. Модель определения геомагнитной ориентации

    Геомагнитное поле, являясь необходимым энергетическим полем Земли, является важным неотъемлемым ресурсом Земли. Геомагнитная напряженность в любой точке земной поверхности определяется геомагнитными элементами, что является полезным ориентиром для геомагнитной навигации. Когда дальность полета самолета составляет менее 30 км, напряженность геомагнитного поля и направление точки старта и точки посадки не сильно меняются, поэтому геомагнитная интенсивность и направление точки старта выбираются так, чтобы приблизительно заменить напряженность магнитного поля. и направление в процессе полета.В соответствии с долготой, размером и высотой позиции запуска, угол магнитного наклона и угол магнитного склонения геомагнитного вектора в системе координат Север-Верх-Восток могут быть рассчитаны с использованием модели мирового геомагнитного поля, а затем компонента геомагнитного вектора в трех осях системы координат Север-Верх-Восток, который выражается как, и следующим образом:

    В приведенной выше формуле – напряженность геомагнитного поля, а – угол падения и угол склонения соответственно.Угол магнитного склонения положительный над горизонтальной плоскостью, а угол магнитного склонения положительный с левой стороны от северной оси. Ссылаясь на преобразование системы координат в предыдущем разделе, азимут системы координат геомагнитного датчика относительно системы координат Север-Вверх-Восток во время полета специального самолета можно выразить следующим образом:

    Компонент геомагнитного вектора по трем осям геомагнитного датчика может быть получен по приведенной выше формуле.Математическая модель выражается следующим образом:

    Компонент геомагнитного вектора на чувствительной оси может быть измерен по трем осям геомагнитного датчика. Отношение к в формуле (6) можно использовать для анализа, находится ли специальный самолет в слепой зоне геомагнитного датчика. Соотношение между углом крена, углом тангажа и углом рыскания можно получить по формулам (7) и (8) следующим образом:

    3. Конструкция фильтра
    3.1. Алгоритм UKF

    В интегрированной навигации обычно используются фильтр Калмана (KF), расширенный фильтр Калмана (EKF) и фильтр Калмана без запаха (UKF) для оценки оптимального положения воздушного судна.Фильтр Калмана может применяться только к линейной системе, но в интегрированной навигации модель состояния и модель наблюдения часто являются нелинейными системами, поэтому диапазон применения KF ограничен. Для нелинейных систем EKF часто используется в прошлых алгоритмах фильтрации. EKF приближает нелинейную модель к линейной модели с помощью разложения первого или второго порядка ряда Тейлора, а затем использует KF для линейной фильтрации. Однако у EKF есть явные недостатки. Во-первых, в разложении Тейлора игнорируется член более высокого порядка, что неизбежно приводит к расходимости фильтра.Во-вторых, матрица Якоби и матрица Гессе участвуют в линеаризации, которая требует большого объема вычислений и подвержена ошибкам. На сегодняшний день существует множество улучшенных методов EKF, таких как итерационный расширенный фильтр Калмана (EIEKF) [13] и улучшенный расширенный фильтр Калмана (NIEKF) [14], которые не могут эффективно устранить дефекты EKF.

    Британские ученые Джулиер и Ульманн [15] предложили алгоритм UKF в конце прошлого века, компенсирующий недостатки EKF. Преобразование без запаха (UT) используется в UKF.Основываясь на обеспечении среднего значения и ковариации, линейное преобразование применяется к каждой сигма-точке на основе обеспечения среднего и ковариантности путем выбора набора сигма-точек. После вычисления веса каждой точки преобразованное среднее значение и ковариация могут быть приблизительно получены. Поскольку точность аппроксимации преобразования UT может достигать второго или даже более высокого порядка EKF, точность оценки UKF выше, чем у EKF [16].

    3.2. Применение UKF для измерения ориентации

    В геомагнитной системе измерения ориентации гироскопа высокая скорость вращения специального самолета превышает диапазон измерения скорости угла крена гироскопа, поэтому трехосному гироскопу требуется только y, -ось и z. – ось в практической работе.В этой статье мы выбрали формулу расчета гироскопа для угла тангажа и угла рыскания в качестве модели состояния. Выходное уравнение геомагнитного датчика по оси x – это уравнение наблюдения для оценки угла тангажа и угла рыскания специального самолета. Блок-схема фильтра Калмана без запаха показана на рисунке 3.


    Поскольку алгоритм UKF подходит для дискретных моделей и интервал выборки небольшой, необходимо дискретизировать модель состояния и модель наблюдения относительно времени выборки. .В модели состояния угол тангажа и угол рыскания рассчитываются путем численного интегрирования. Следовательно, если предположить, что изменение угловой скорости специального летательного аппарата за время выборки является равномерным, можно получить модель состояния, подобную формуле (10).

    В приведенной выше формуле – интервал выборки и белый гауссовский шум в модели состояния. Пусть, а тогда приведенную выше формулу можно переписать следующим образом:

    В модели наблюдения, поскольку геомагнитная составляющая оси Xc геомагнитного датчика имеет нелинейную функциональную связь с углом тангажа и углом рыскания, модель наблюдения может быть записана следующим образом:

    где – величина геомагнитной составляющей, измеренная по оси Xc текущего геомагнитного датчика, и – белый гауссов шум в процессе измерения геомагнитного датчика.Конкретные шаги для расчета оценочного значения в алгоритме UKF следующие: (1) Выберите начальное значение: (2) Рассчитайте сигма-точку

    где – масштабный коэффициент, выражение – это количество точек выборки, а также масштабный коэффициент. Формула расчета: определяет состояние распределения сигма-точек вокруг оценочного значения и обычно принимает небольшое значение. Значение связано с количеством переменных состояния. (3) Уравнение восстановления времени: (4) Уравнение восстановления измерения:

    где – вес, а формула

    4.Имитационный эксперимент и анализ результатов

    Чтобы проверить эффективность алгоритма, в этой статье фактические данные о траектории полета специального самолета используются в качестве теоретического значения истинности, а данные о траектории полета помещаются в формулу (6), добавляется гауссовский белый шум как выходное значение геомагнитного датчика x -ось, и принимает его в качестве выходного значения фильтра. Испытательный полигон проходил в Чэнду (E30.67 °, N104.07 °), геомагнитная напряженность 50986,1 нТл, магнитное падение -48.17 ° (горизонтальная плоскость положительна вверх), а магнитное склонение составляет 2,33 ° (север к западу положительно) согласно мировой геомагнитной модели. Поскольку специальный самолет взлетает с помощью пускового устройства, исходное положение самолета – это положение при взлете. Начальные условия имитационного эксперимента показаны в таблице 1.


    Время полета (с) Интервал выборки (с) Начальная скорость (м / с) Начальный шаг угол (°)
    87.5 0,1 897 45
    Начальный угол рыскания (°) Дальность полета (м) Наивысшее положение траектории полета (м) Начальная скорость вращения (об / с)
    0 27126,4 9377 300

    Цифры 4 и 5, соответственно, отражают изменения угла тангажа и угла рыскания до и после фильтрации. ценить.На рисунке 6 показана кривая изменения угла тангажа до и после фильтрации, когда время полета специального самолета составляет от 30 до 31 с. На рисунках 7 и 8, соответственно, отражены ошибки изменения угла тангажа и угла рыскания до и после фильтрации. Сравнивая кривые изменения угла тангажа и угла рыскания до и после фильтрации, кривая изменения после UKF более плавная. Точность угла тангажа и угла рыскания можно регулировать в диапазоне от -0,2 ° до 0,4 °. Видно, что систематическая погрешность угла тангажа и угла рыскания значительно уменьшается после использования UKF для оценки угла тангажа и угла рыскания в процессе полета специального самолета, что эффективно подавляет накопление ошибок, улучшает динамические характеристики. системы и доказывает трехосную геомагнитную передачу. Обсуждается возможность комбинации датчика и трехосного гироскопа.





    (a) Перед фильтрацией
    (b) После фильтрации
    (a) Перед фильтрацией
    (b) После фильтрации
    (a) Перед фильтрацией б) После фильтрации

    (а) Перед фильтрацией
    (б) После фильтрации

    На рисунке 9 показана ошибка оценки угла крена. Разница между углом крена, рассчитанным геомагнитным датчиком и гироскопом, и реальным углом крена специального самолета используется для проверки точности угла крена, рассчитанного с помощью комбинации геомагнитных датчиков и гироскопов.На рисунке 9 (а) показана кривая ошибки угла крена, рассчитанная комбинацией нефильтрованного геомагнитного датчика и гироскопа. На рисунке 9 (b) показана кривая ошибки угла крена, рассчитанная путем объединения выходных данных геомагнитного датчика и гироскопа после обработки UKF. Из-за влияния слепой зоны магнитных измерений в этой статье сравнивается ошибка угла крена для времени полета снаряда между 30 и 40 с, как показано на рисунке 10. Из рисунка видно, что ошибка вычисления угла крена за пределами Слепую зону магнитных измерений можно контролировать в диапазоне от 0 ° до 0.1 °, что более интуитивно отражает то, что точность угла крена комбинированного расчета геомагнитного датчика и гироскопа после прохождения через UKF была улучшена.


    (a) До фильтрации
    (b) После фильтрации
    (a) До фильтрации
    (b) После фильтрации
    (a) До фильтрации
    (b) После фильтрации
    (а) До фильтрации
    (б) После фильтрации
    5.Заключение

    В этой статье, на основе данных измерений трехосного геомагнитного датчика и трехосного гироскопа, создана математическая модель для измерения особого положения самолета в полете путем объединения геомагнитного датчика и гироскопа, которая может эффективно определять положение полета особого положения. самолет. Согласно выходному выражению гироскопа и геомагнитного датчика, в этой статье предлагается использовать UKF для оценки углов тангажа и рыскания специального летательного аппарата в полете и получения более точных значений угла тангажа и угла рыскания.Затем угол крена рассчитывается геомагнитным датчиком. Наконец, имитационная модель создается с использованием реальных данных о траектории полета и MATLAB для проверки выполнимости и осуществимости эффективности алгоритма расчета ориентации. Результаты экспериментов показывают, что после обработки UKF погрешность расчета угла тангажа и угла рыскания комбинированной измерительной системы гироскопа и геомагнитного датчика можно контролировать в диапазоне от 0,2 ° до 0,4 °, а погрешность расчета угла крена за пределами слепой зоны магнитных измерений. можно регулировать в диапазоне от 0 ° до 0.1 °, что соответствует требованиям к пространственному измерению воздушного судна. Наша дальнейшая работа будет сосредоточена на оптимизации алгоритмов измерения ориентации и точном навигационном управлении воздушным судном.

    Доступность данных

    За подробными экспериментальными данными обращайтесь к соответствующему автору.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    Все датчики в вашем смартфоне и принципы их работы

    Ваш смартфон – выдающийся инженерный подвиг.Это полдюжины или более гаджетов, упакованных в одну пластину, и многие из самых крутых ее достижений достигаются с помощью широкого набора датчиков – но что они собой представляют и что все они на самом деле делают?

    Как ваш телефон считает ваши шаги и заменяет фитнес-трекер? Использует ли GPS ваши данные? Какие датчики вы должны убедиться в наличии в вашем следующем телефоне?

    Вот все, что вам нужно знать.

    Акселерометр

    Snapchat знает, двигаетесь ли вы, благодаря акселерометру вашего телефона.Снимок экрана: Snapchat

    Акселерометры обрабатывают осевое определение движения и их можно найти в фитнес-трекерах и телефонах – они являются причиной, по которой ваш смартфон может отслеживать ваши шаги, даже если вы не купили отдельное носимое устройство.

    Они также сообщают программному обеспечению телефона, в какую сторону указывает телефон, что становится все более важным с появлением приложений дополненной реальности.

    G / O Media может получить комиссию

    Как видно из названия, акселерометры измеряют ускорение.Это означает, что карта внутри Snapchat может помещать симпатичную игрушечную машинку вокруг вашего битмодзи, когда вы за рулем, а также можно включить множество других действительно полезных приложений.

    Датчик состоит из других датчиков, включая микроскопические кристаллические структуры, которые подвергаются нагрузке из-за ускоряющих сил. Затем акселерометр интерпретирует напряжение, поступающее от кристаллов, чтобы определить, с какой скоростью движется ваш телефон и в каком направлении он указывает.

    От переключения приложений с книжной на альбомную до отображения вашей текущей скорости в приложении для вождения, акселерометр является одним из них. наиболее важных датчиков вашего телефона.

    Гироскоп

    Во многих играх используется гироскоп вашего телефона. Скриншот: Асфальт

    Гироскоп помогает акселерометру понять, в каком направлении ориентирован ваш телефон – он добавляет еще один уровень точности, поэтому эти 360-градусные фотосферы действительно выглядят как впечатляюще насколько возможно.

    Каждый раз, когда вы играете в гоночную игру на своем телефоне и наклоняете экран для поворота, гироскоп, а не акселерометр определяет, что вы делаете, потому что вы лишь слегка поворачиваете телефон, а не перемещаетесь в пространстве.

    Гироскопы предназначены не только для телефонов: они используются в высотомерах в самолетах, например, для определения высоты и положения, а также для обеспечения устойчивости камер в движении. В разработке находятся лучшие из них, но они не сразу станут дешевыми и практичными для потребительских мобильных устройств.

    Гироскопы внутри смартфонов не используют колеса и стабилизаторы, как традиционные механические, которые вы можете найти в старом самолете. Вместо этого они представляют собой гироскопы MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems).

    Впервые гироскопы MEMS по-настоящему добились успеха с iPhone 4 в 2010 году. Тогда было невероятно ново иметь телефон, который мог определять ориентацию с такой точностью – в настоящее время мы воспринимаем это как должное.

    Магнитометр

    Приложение компаса вашего телефона работает благодаря его магнитометру. Скриншот: Gizmodo

    Магнитометр завершает триумвират датчиков, отвечающих за определение местоположения телефона в физическом пространстве. Опять же, название указывает на это – он измеряет магнитные поля и, таким образом, может сказать вам, где находится север, изменяя выходное напряжение на телефоне.

    Когда вы входите и выходите из режима компаса в Apple Maps или Google Maps, именно этот магнитометр срабатывает, чтобы определить, в каком направлении вверх по карте должна быть. Он также поддерживает автономные приложения компаса.

    Магнитометры также используются в металлоискателях, поскольку они могут обнаруживать магнитные металлы, поэтому вы можете получить приложения для металлоискателей для своего смартфона.

    Однако датчик не работает в одиночку по своему основному назначению, которое находится внутри картографических приложений – он работает в тандеме с данными, поступающими от акселерометра телефона и устройства GPS, чтобы выяснить, где вы находитесь в мире и в каком направлении вы указываете (очень удобно для подробных навигационных маршрутов).

    GPS

    Спутники GPS позволяют вашему телефону фиксировать его положение. Снимок экрана: Gizmodo

    А, GPS – технология глобальной системы позиционирования – где бы мы были без вас? Вероятно, в отдаленном, грязном поле, проклиная день, когда мы отказались от бумажных карт в пользу электронных эквивалентов.

    GPS-устройства внутри телефонов получают сигнал от спутника в космосе, чтобы определить, на какой части планеты вы стоите (или проезжаете). На самом деле они не используют никакие данные вашего телефона, поэтому вы все равно можете видеть свое местоположение, когда ваш телефон потерял сигнал, даже если сами фрагменты карты являются размытыми и беспорядочными с низким разрешением.

    Фактически, он соединяется с несколькими спутниками, а затем вычисляет ваше местоположение на основе углов пересечения. Если спутники не обнаружены (вы находитесь в помещении или облачный покров тяжелый), вы не сможете получить захват.

    И хотя GPS не расходует данные, все эти коммуникации и вычисления могут разрядить вашу батарею, поэтому большинство руководств по экономии заряда батареи рекомендуют отключать GPS. Маленькие гаджеты, такие как некоторые умные часы, не имеют его по той же причине.

    GPS – не единственный способ, с помощью которого ваш телефон может определить, где он находится – расстояние до вышек сотовой связи также можно использовать в качестве грубого приближения, как нас научил серийный номер , – но если у вас есть серьезные проблемы с навигацией, тогда это важно. Современные устройства GPS внутри смартфонов фактически комбинируют сигналы GPS с другими данными, такими как мощность сигнала сотовой связи, чтобы получить более точные показания местоположения.

    Биометрические датчики

    Дактилоскопические датчики переместились с кнопок на дисплеи.Изображение: Qualcomm

    Практически каждый телефон на рынке будет поставляться с датчиком отпечатков пальцев или системой распознавания лиц, которые помогут вам войти в свой телефон. Эти биометрические датчики можно обмануть определенными способами, но, как правило, они более безопасны и намного удобнее, чем использование только PIN-кода или шаблона.

    Дактилоскопические датчики перешли от аппаратных кнопок к экранным схемам. Существует три основных типа: оптический (сканирование светом), емкостный (сканирование электронными конденсаторами) и ультразвуковой (сканирование звуковыми волнами).Для достижения наилучших результатов вам нужен ультразвук, хотя два других варианта иногда используются на телефонах в более дешевом сегменте рынка.

    Эти датчики работают не в одиночку, производители используют множество различных программных уловок и алгоритмов, чтобы сделать распознавание отпечатков пальцев максимально точным. Лучшие премиальные телефоны Android теперь оснащены встроенными в дисплей датчиками отпечатков пальцев, которые почти так же хороши, как и датчики, использующие физические аппаратные кнопки.

    Конечно же, вы не найдете датчик отпечатков пальцев на iPhone высшего уровня или на Pixel 4: эти и им подобные телефоны используют распознавание лиц.Опять же, здесь используются различные технологии: в более дешевых телефонах просто используется обычный объектив камеры и пытаются подтвердить вашу личность с помощью фотографии с высоким разрешением.

    Высококачественный инфракрасный датчик отображает ваше лицо в трех измерениях с помощью точек, которые затем интерпретируются программным обеспечением на телефоне: чем умнее программное обеспечение, тем быстрее выполняется разблокировка. Когда разблокировка по лицу работает хорошо, это может казаться волшебством, но за кулисами выполняется много работы.

    Лучшее из остальных

    Pixel 4 оснащен собственным радаром.Фото: Сэм Резерфорд ((Gizmodo)

    В вашем телефоне гораздо больше датчиков, хотя, возможно, они не все так важны, как уже упомянутые. Pixel 4 и Pixel 4 XL уникальны тем, что имеют датчик Soli , который по сути является радиолокационным модулем: он может обнаруживать движение рядом с телефоном и чуть выше него, поэтому будильник становится тише, когда вы двигаетесь, чтобы отключить их, а разблокировка лица может сработать, как только вы возьмете в руки свой телефон

    Что касается Apple, мы видели, что LiDAR добавлен к iPad Pro, и он вполне может скоро появиться на iPhone.Короче говоря, это технология лазерного сканирования, которая может определять глубину и очень точно отображать комнату, и в ближайшие годы она будет наиболее полезна для приложений дополненной реальности.

    Затем есть микросхема U1 в новейших телефонах Apple. Это скорее коммуникационная антенна, чем датчик, но она может помочь определить местоположение и направление, в котором вы указываете свой телефон. Многие телефоны, включая iPhone, также имеют барометр , который измеряет давление воздуха: он полезен для всего от обнаружения изменений погоды до расчета высоты, на которой вы находитесь.

    Датчик приближения обычно устанавливается рядом с верхним динамиком и сочетает в себе инфракрасный светодиод и детектор света, чтобы работать, когда вы подносите телефон к уху, так что экран можно выключить. Датчик излучает луч света, который отражается, но невидим для человеческого глаза.

    Между тем, датчик внешней освещенности делает именно то, что вы ожидаете, измеряя освещенность в комнате и соответствующим образом регулируя яркость экрана (если она действительно настроена автоматически).

    Подобно остальным технологиям, встроенным в ваш телефон, эти датчики становятся все меньше, умнее и менее энергоемкими, поэтому то, что телефоны с разницей в пять лет имеют GPS, не означает, что они оба будут быть максимально точным.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *