Какие бывают датчики в телефонах и смартфонах

Какие бывают датчики в телефонах и смартфонах

Смартфон является многофункциональным портативным компьютером, который часто знает о владельце и окружающей обстановке намного больше самого пользователя. Это дает возможность смартфону максимально упрощать жизнь человека и помогать ему в самых разных ситуациях, а так же исполнять ряд специфических функций.

Датчики в смартфонах: что делают, как работают и для чего нужны

• Датчик приближения (на основе ИК излучателя и приема на фронтальной стороне). Определяет расстояние до лица во время звонка и убирает сенсорные возможности, тем самым, препятствуя случайному нажатию сенсорных кнопок на дисплее.

• Трехосевой акселерометр (G-сенсор). Определяет угол наклона и общее положение смартфона в пространстве во время движения. Может использоваться в качестве основы для шагомера.

• Гироскоп, датчик силы тяжести, датчик гравитации. Часто входит в зону действия акселерометра. По 3 осям определяет положение смартфона в пространстве, том числе в покое. Чаще всего используется для многозадачных программ и таких увлекательных игр как гонки и шутеры от первого лица.

• Компас (магнитометр). Ориентирует пользователя в пространстве относительно Северного полюса. При определенных обстоятельствах может использоваться даже для поиска проводки в стене (нужно скачать соответствующее приложение).

• Датчик жестов (аналогичен датчику приближения). Ориентирован на движения глаз или руки. Действует согласно программе, реагируя на то или иное движение выполнением определенного действия (например, «перелистывания» страницы пальцем в браузере).

• Датчик температуры (термометр). Определяет температуру окружающей атмосферы.

• Гигрометр. Определяет уровень влажности окружающей среды.

• Барометр. Часто используется как высотомер (альтиметр) на основе показаний атмосферного давления, которое убывает с высотой (для применения в качестве альтиметра необходима корректировка погодных данных).

• Датчик Холла. Контролирует закрытие чехла для смартфона (закрыта или открыта магнитная застежка).

• Датчик освещенности. Автоматически корректирует яркость дисплея в зависимости от уровня окружающего освещения, что снижает нагрузку на глаза, повышает читабельность с экрана и экономит заряд аккумулятора.

• Дактилоскопический датчик (датчик отпечатка пальца). Позволяет использовать уникальный отпечаток пальца для разблокировки и проведения безопасных удаленных платежей.

• Датчик сетчатки глаза. Аналогичен дактилоскопическому датчику, но работает на основе определения уникального рисунка сетчатки глаза пользователя.

• Датчик ЧСС (пульсометр). Способен определять пульс пользователя.

• Дозиметр. Определяет уровень радиационного загрязнения. Впервые применен в японском смартфоне Pantone 5 107SH.

Современные смартфоны обычно имеют минимум 5 и максимум 12 датчиков. Так же возможно совмещение работы нескольких датчиков для создания, например, портативной погодной станции (термометр, барометр, гигрометр и т.п.). Кроме того, в ближайшем будущем возможности различных сенсоров будут постепенно увеличиваться.

— Внимание! Перед покупкой товаров или услуг внимательно читайте отзывы! — Производители могут изменять их без уведомления! — Поэтому характеристики верны на момент публикации материала (см. дату статьи).

Датчик Холла в телефоне что это?

Современные мобильные устройства обладают большим количество вспомогательных датчиков, трансформирующих обычный мобильный телефон в умное (smart) устройство с большим количеством функций. Кроме акселерометра, OTG, гироскопа, сенсора освещённости и других датчиков во многих современных смартфонах присутствует ещё так называемый «датчик Холла», позволяющий измерить напряжённость магнитного поля. В этом материале я подробно расскажу, что такое на смартфоне датчик Холла, какова специфика его применения, и в каких функциях смартфона он может особенно пригодиться.

Для чего на мобильном датчик Холла

Датчик Холла — это измерительный элемент (по сути – магнитометр), определяющий наличие, интенсивность, и смены в интенсивности магнитного поля.

Датчик получил своё название благодаря открытому в 1879 «эффекту Холла» — возникновению поперечной разности потенциалов, которая появляется благодаря помещению проводника с постоянным током в магнитное поле (американский физик Эдвин Холл, в честь которого назван данный эффект, экспериментировал с пропуском постоянного тока по тонким пластинкам золота).

Возможности датчика Холла пригодились во многих отраслях материального производства (в частности, в автомобилестроении). Применение же его при производстве мобильных гаджетов позволило реализовать следующие функции:

• Измерять величину магнитного потока;
• Автоматически корректировать яркость экрана при разных степенях освещённости;
• Определять более точное направление движения;
• Реализовать бесконтактное управление (с помощью жестов);
• Менять ориентацию изображения на дисплее вашего гаджета и так далее.

В смартфонах датчик Холла выглядит как микросхема, которая на выходе выдаёт сигнал в виде нуля (сигнала нет) или единицы (сигнал подаётся). Данный сигнал считывается смартфоном, и в зависимости от специфики настроек аппарат выполняет то или иное действие.

Проверяем, есть ли датчик Холла в вашем телефоне

Так как узнать, есть ли магнитный датчик в телефоне? Обычно наличие датчика Холла в смартфоне должно быть указано в технических характеристиках вашего устройства. Если для модели вашего смартфона продаются умные чехлы (уровня Smart Case), тогда, вполне вероятно, рассматриваемый мной датчик присутствует в вашем гаджете.

При этом большинство современных флагманских моделей смартфонов располагают упомянутым датчиком, встроенным во внутренний функционал таких устройств. Уверен, вы поняли что это за датчик Холла в вашем мобильном устройстве, теперь давайте разберём зачем он нужен.

Зачем нужен Датчик Холла в телефоне

При изготовлении смартфонов, упрощённая модель датчика Холла применяется в нескольких основных случаях:

• В качестве цифрового компаса. Помогает в определении позиционирования устройства, определении направления движения, способствует более корректной работе GPS;
• При работе с магнитными чехлами. Датчик Холла реагирует на открытие и закрытие такого чехла (часто это чехол-флип), соответственно включая или выключая те или иные режимы работы телефона (например, дисплей). Соответственно, это позволяет снизить скорость разрядки аккумулятора, способствуя его более бережному расходу.

• В раскладных телефонах (раскладушках). В таких устройствах открытие или закрытие крышки включает или выключает данное устройство;
• В других устройствах, связанных с работой смартфона, в частности, в очках виртуальной реальности Google CardBoard, где датчик Холла применяется в работе единственной кнопки данного аксессуара.

При этом небольшие размеры смартфона и такой же небольшой объём его аккумулятора существенно снижают, по мнению специалистов, возможности использования датчика Холла.

Как работает Датчик Холла [видео]

При рассмотрении того, для чего предназначен Датчик Холла на мобильном, следует отметить, что данный элемент из-за небольших размеров смартфонов и других ограничивающих возможностей не может в полной мере реализовать свой изначально богатый потенциал. Тем не менее, наличие данного датчика в мобильном устройстве позволяет сделать смартфон более эргономичным и дружелюбным для пользователя – удобно пользоваться магнитными чехлами, удобно ориентироваться на местности, и даже работать с очками виртуальной реальности. Всё упомянутое выше позволяет сделать вывод, что внедрение датчика Холла в современные мобильные устройства является полезной новацией, которая ещё не раз оправдает себя в будущем.

Описание видов датчиков присутствия и как сделать своими руками

Охрана жилого или производственного помещения в современном мире — одна из главнейших задач. Датчик движения, либо же присутствия позволяет обнаруживать движущийся объект и включать свет. Это свойство не только позволяет оградить дом от грабителей, но и применяется в робототехнике, системах видеонаблюдения и контроля расхода электрической энергии.

Общее описание

Датчик присутствия в упрощенном виде представляет собой специальный волноискатель, который улавливает движения в помещении. Например, если человек попал в зону охвата, то есть в ту зону, на которую распространяется работа прибора, то он активирует систему. Она в свою очередь заставит заработать механизм — переключит его в иное состояние.

К примеру, если свет в помещении выключен, то движущийся объект заставит переключится механизм в активное состояние, то есть свет включится. Или же наоборот: если действий в определенно отведенное время движения в зоне охвата не присутствует, то сенсорная система перейдет в дезактивированный режим.

Сейчас датчики движения стали часто использовать в быту, а не только в офисах, производственных или правительственных зданиях для их охраны. Объясняется этот рядом плюсов:

• включение света автоматическим образом убережет от получения травмы, если в помещении наблюдается беспорядок;
• если в дом заберутся забраться грабители, то включение света, как, впрочем, и любая активность, отпугнет их.

Датчики выпускают проводными или беспроводными, меняется принцип их действия. Используется он не только для охраны, но и для открытия ворот, сигнализации и другого.

В отличии от датчика движения датчик присутствия основывается на принципе работы эффекта Доплера. Если заглянуть в физический справочник, то можно понять, что суть заключается в том, чтоб улавливать частоту и динамику распространения волны. Сенсор улавливает малейшее изменение и направляет ее в устройства программного контроля. Оно в свою очередь выполняет переключение, которое проявляется в виде включения света или звука. В датчики присутствия есть генератор и антенна, если сигнала нет, то приборы переходят в спящий режим, но мгновенно включаются при изменении.

Сферы применения

Оборудование применяется во многих областях, а не только для охранных систем. Универсальный прибор надежен и позволяет во многом сэкономить на других, ранее распространенных деталях, выполняющих аналогичные функции.

Жилые помещения

Основная сфера применения — система умный дом. Датчик присутствия позволяет оптимизировать расход электроэнергии. Когда она не нужна, то свет отключается.

Охранные системы

Охранный прибор убережет дом от взлома. Он мгновенно перейдет в активный режим, если появится активность, пусть даже минимальная.

Робототехника

Эта область не так распространена в бытовом плане. Но планируется постепенно внедрять в оборот роботизированную технику, которая будет работать на основе сверхчувствительного оборудования.

Разнообразные производственные процессы

Системы под контролером можно оптимизировать многие производственные процессы. Уже сейчас их можно встретить на административных и офисных сооружениях в крупных городах, на детских садиках и институтах, в гостиницах и спортивных площадках.

Системы видеонаблюдения

Позволяют включать и выключать свет, а также при использовании ночью снижают яркость, что экономит деньги.

Контроль расхода электрической энергии

Простейшие датчики, которые некоторые радиолюбители, которые даже изготавливают дома, способны контролировать расход энергии, то есть отключать ее, если в помещении никого нет.

Существует несколько классификаций приборов. При выборе и покупке следует обращать внимание на каждый из них, так как от этого зависит эффективность работы, многофункциональность и безопасность.

По принципу действия

Принцип действия — это способ регистрации изменений. Самые простые — звуковые, но для некоторых целей их мощности может быть недостаточно. Принцип их действия основан на то, что прибор срабатывает только в случае, когда объект издает звуки. Этот принцип заложен в простейшие выключатели, которые работают от хлопка. Понятно, что для охранной системы и робототехники такие вариант не подойдут. Вместо них используются более современные и удобные.

Ультразвуковой

Состоит из приемника и генератора сигналов. Функционирует на основе эффекта Доплера. То есть, когда происходит изменения частоты или длины волны, то на приемник поступает сигнал. Импортируется в устройстве сигнализаций и осветительных приборах.

Фотоэлектрический

Датчик фотоэлектрический работает за счет обнаружения неизменный интенсивности света. Это в свою очередь подкрепляется или воздействием предмета, или изменением формы, отражения, размера объекта. Есть современные фотоэлектрические приборы, способные считывать информацию вплоть до нескольких сот метров.

Емкостной

Емкостный предназначен непосредственно для получения и обработки излучений, но уже отраженных. Подходящий для охранной системы сигнализации, но может использоваться и в осветительных видах приборов.

Акустический

Срабатывают при обнаружении изменения длины звуковой волны. Включаются, если уровень шума превышает номинальный. Устанавливается норма самостоятельно пользователем.

Инфракрасный

ИК датчики популярны за счет эффективности и точности в сочетании с небольшой ценой. Этот механизм включаются при возникновении, смещении или устранении ИК волны на фотоэлементе.

Датчик нагрузки

Включается при достижении на определенную локацию нормативного веса. Например, устанавливается в прихожей входной двери. Человек заходит и свет включается автоматически.

Комбинированный

Плюс в том, что он снижает число ложных срабатываний и тем самым экономит ресурсы. Устанавливает две системы определения передвижения (сейчас могут быть любые, но обычно это акустика и инфракрасный или ИК и ультразвуковой). Свет появится только того, когда сигнал примут и обработают оба детектора.

По количеству блоков

Важная характеристика, которая определяет функционал устройства.

Однопозиционные

Одно позиционные варианты позволяют контролировать движения из одной точки. Это самый ненадежный вариант, но в ряду случаев его функционала достаточно.

Двухпозиционное

Вариант с двумя позициями показывает большую эффективность. Устройство контролирует происходящее из нескольких точек.

Многопозиционные

Наиболее универсальные. Походят для охранных систем, осуществляющих включение молниеносно.

По способу монтажа

По способу установки оборудование различается на встроенного типа и накладное. Первые фиксируются в стене или на поверхности при помощи специального отверстия. Накладные прибиваются при помощи дупелей. Уличные датчики важно закреплять максимально прочно.

По методу получения входящего

Метод получения сигнала — это разделение на инфракрасные, звуковые и другие виды. В зависимости от этой характеристики меняется параметр мощности. Современные устройства для дома рассчитаны на 1000-2000 Ватт.

По способу передачи исходящего сигнала

Исходящий сигнал определяет тип используемых ламп. Это могут быть лампы накаливания или галогенные, люминесцентные. Дальность реагирования, то есть передачи исходящего сигнала, для дома до 20 метров.

Как сделать своими руками

Простейший датчик делается своими руками. Но не всегда затраты по времени и цене деталей оправданы.

Емкостной

Схема основана на понимании работы излучения. Прибор состоит из:

• транзисторов;
• резисторов;
• пироэлектрического датчика;
• микросхемы;
• линзы Френеля.

Волны, которые выделяет объект, попадают на пиротехнический датчик. Он фиксирует их и передает на модуль управления. Тот формирует сигнал, который выдает необходимый функционал.

Тепловой

Самодельный датчик создан на основе пироэлектрического элемента. Он улавливает источник теплового излучения в зоне распространения и преобразует информацию в электрический сигнал. Обратите внимание, что устройство:

• ставят вдали от радиаторов и обогревателей;
• нельзя использовать в помещении с животными.

Прибор интегрируется в иные системы, например, осветительные или охранные.

Производители

Theben AG

Немецкая компания существует с 1921 года. Поставляет высококачественные датчики, которые вписываются в интерьер любого помещения. Занимается разработкой инновационных продуктов.

OMRON

Это крупная японская корпорация, извечный мировой производитель электроники. Компании равняются на этого лидера в производстве средств автоматизации.

PD 360/8 Basic

Современный датчик присутствия с полным охватом территории (360 градусов). Он монтируется легко на потолок и стал поистине универсальным.

ESYLUX

Фирма занимается прямыми поставками осветительного оборудования и датчиков. Специализируется на изготовлении универсальных и практичных приборов, которые будут удобны любому россиянину вне зависимости от его финансового состояния.

Способы практического применения

Часть датчиков интегрируются в охранные и осветительные системы, другая работает самостоятельно. Использование прибора позволяет оптимизировать производственный процесс и контролировать расход ресурсов. С их помощью осуществляется диммирование — при ненужности яркого освежения они снижают яркость света. Оптимально в комплексе с датчиком объема.

Особенности подключения и настройки

Подключение ведется в зависимости от типа интегрируемой системы и особенностей эксплуатации. Монтаж бывает проходной (контроль за происходящим происходит из двух и более независимых точек) или непроходной (из одной точки наблюдения).

Датчик приближения в телефоне

Датчик приближения – это небольшое электронное устройство, оснащенное чувствительным элементом и излучателем. Обрабатывая скорость получения сигнала принимающим устройством, смартфон определяет расстояние до ближайшего объекта и совершает необходимые действия.

Датчик относится к разряду Proximity Sensor – бесконтактных устройств. Для получения сигнала и совершения определенных действий не нужно применять физическое воздействие. К этой серии относятся датчики движения, парковки и другие. На смартфоне окошко сенсора располагается около разговорного динамика.

Функции датчика приближения

Основные функции, выполняемые при использовании сенсора расстояния, могут быть двух видов:

• Отключение экрана.
• Включение экрана.

Каждая из функций по-своему полезна и помогает сделать использование смартфона намного удобнее.

• Отключение экрана. Во время совершения телефонного звонка дисплей блокируется во избежание случайных касаний активной области. К тому же это помогает значительно экономить энергию аккумулятора.
• Включение экрана. Функция необходима для быстрого просмотра наличия уведомлений и общего состояния телефона. Доставая устройство из сумки или кармана, пользователь может сразу посмотреть имеются ли сообщения о пропущенных событиях, звонках, оценить уровень заряда батареи, не нажимая каких-либо клавиш. Данной особенностью снабжены не все модели.

Включить или отключить датчик можно из меню настроек вызовов. Можно зайти в список звонков и перейти из него в настройки или из основного меню настроек – вызовы.

В списке возможностей есть строка использовать датчик приближения.

Калибровка датчика

При нарушении в работе сенсора, прежде чем обратиться в сервисный центр, можно попробовать откалибровать работу устройства самостоятельно.

Воспользуйтесь специальными сервисными кодами, которые предназначены для конкретной модели устройства. Например, у Samsung есть такие: *#0588# – тестирование датчика приближения. Если смартфон не реагирует на приближение руки к окошку датчика, то его работа нарушена.

Для настройки можно воспользоваться специальными приложениями, которые предлагаются в бесплатном доступе на PlayMarket. В качестве примера используем “Датчик приближения Сброс“. Программу необходимо скачать и установить.

Приложение дает понятные инструкции для каждого шага.

На втором шаге следует накрыть местоположение датчика рукой и нажать кнопку далее.

После этого предлагается запустить калибровку.

Результаты необходимо сохранить и перезагрузить устройство.

После этого работа сенсора должна быть восстановлена.

Если при закрывании рукой показатели чувствительности не меняются, то тут поможет только обращение к специалисту. Самостоятельно заменить датчик или сменить прошивку устройства получится не у каждого, и лучше доверить это дело профессионалу.