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手机传感器
阅读:2913时间:2016-10-22 14:17:26

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  手机传感器是手机上通过芯片来感应的元器件,如温度值、亮度值和压力值等。

简介

  手机传感器检测安卓手机上所有可用感应器,并通过图像生动的展示它们是如何运作的。手机传感器也能够识别该手机硬件支持哪些传感器,并提供对我们日常生活起着重要作用的传感工具。手机传感器只能检测到变化。如果属性没有变化,它显示的温度值、距离值、光和压力的值可能不准确。

手机中常用的传感器

  在Android2.3 gingerbread系统中,google提供了11种传感器供应用层使用。
  #define SENSOR_TYPE_ACCELEROMETER 1 //加速度
  #define SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD 2 //磁力
  #define SENSOR_TYPE_ORIENTATION 3 //方向
  #define SENSOR_TYPE_GYROSCOPE 4 //陀螺仪
  #define SENSOR_TYPE_LIGHT 5 //光线感应
  #define SENSOR_TYPE_PRESSURE 6 //压力
  #define SENSOR_TYPE_TEMPERATURE 7 //温度
  #define SENSOR_TYPE_PROXIMITY 8 //接近
  #define SENSOR_TYPE_GRAVITY 9 //重力
  #define SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION 10//线性加速度
  #define SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR 11//旋转矢量
  我们依次看看这十一种传感器
  1 加速度传感器
  加速度传感器又叫G-sensor,返回x、y、z三轴的[1]  加速度数值。
  该数值包含地心引力的影响,单位是m/s^2。
  将手机平放在桌面上,x轴默认为0,y轴默认0,z轴默认9.81。
  将手机朝下放在桌面上,z轴为-9.81。
  将手机向左倾斜,x轴为正值。
  将手机向右倾斜,x轴为负值。
  将手机向上倾斜,y轴为负值。
  将手机向下倾斜,y轴为正值。
  加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品,市场上的加速度传感器种类很多。
  手机中常用的加速度传感器有BOSCH(博世)的BMA系列,AMK的897X系列,ST的LIS3X系列等。
  这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围,采用I2C或SPI接口和MCU相连,数据精度小于16bit。
  2 磁力传感器
  磁力传感器简称为M-sensor,返回x、y、z三轴的环境磁场数据。
  该数值的单位是微特斯拉(micro-Tesla),用uT表示。
  单位也可以是高斯(Gauss),1Tesla=10000Gauss。
  硬件上一般没有独立的磁力传感器,磁力数据由电子罗盘传感器提供(E-compass)。
  电子罗盘传感器同时提供下文的方向传感器数据。
  3 方向传感器
  方向传感器简称为O-sensor,返回三轴的角度数据,方向数据的单位是角度。
  为了得到精确的角度数据,E-compass需要获取G-sensor的数据,
  经过计算生产O-sensor数据,否则只能获取水平方向的角度。
  方向传感器提供三个数据,分别为azimuth、pitch和roll。
  azimuth:方位,返回水平时磁北极和Y轴的夹角,范围为0°至360°。
  0°=北,90°=东,180°=南,270°=西。
  pitch:x轴和水平面的夹角,范围为-180°至180°。
  当z轴向y轴转动时,角度为正值。
  roll:y轴和水平面的夹角,由于历史原因,范围为-90°至90°。
  当x轴向z轴移动时,角度为正值。
  电子罗盘在获取正确的数据前需要进行校准,通常可用8字校准法。
  8字校准法要求用户使用需要校准的设备在空中做8字晃动,
  原则上尽量多的让设备法线方向指向空间的所有8个象限。
  手机中使用的电子罗盘芯片有AKM公司的897X系列,ST公司的LSM系列以及雅马哈公司等等。
  由于需要读取G-sensor数据并计算出M-sensor和O-sensor数据,
  因此厂商一般会提供一个后台daemon来完成工[1]  作,电子罗盘算法一般是公司私有产权。
  4 陀螺仪传感器
  陀螺仪传感器叫做Gyro-sensor,返回x、y、z三轴的角加速度数据。
  角加速度的单位是radians/second。
  根据Nexus S手机实测:
  水平逆时针旋转,Z轴为正。
  水平逆时针旋转,z轴为负。
  向左旋转,y轴为负。
  向右旋转,y轴为正。
  向上旋转,x轴为负。
  向下旋转,x轴为正。
  ST的L3G系列的陀螺仪传感器比较流行,iphone4和google的nexus s中使用该种传感器。
  5 光线感应传感器
  光线感应传感器检测实时的光线强度,光强单位是lux,其物理意义是照射到单位面积上的光通量。
  光线感应传感器主要用于Android系统的LCD自动亮度功能。
  可以根据采样到的光强数值实时调整LCD的亮度。
  6 压力传感器
  压力传感器返回当前的压强,单位是百帕斯卡hectopascal(hPa)。
  7温度传感器
  温度传感器返回当前的温度。
  8 接近传感器
  接近传感器检测物体与手机的距离,单位是厘米。
  一些接近传感器只能返回远和近两个状态,
  因此,接近传感器将距离返回远状态,小于距离返回近状态。
  接近传感器可用于接听电话时自动关闭LCD屏幕以节省电量。
  一些芯片集成了接近传感器和光线传感器两者功能。
  下面三个传感器是Android2新提出的传感器类型,目前还不太清楚有哪些应用程序使用。
  9 重力传感器
  重力传感器简称GV-sensor,输出重力数据。
  在地球上,重力数值为9.8,单位是m/s^2。
  坐标系统与加速度传感器相同。
  当设备复位时,重力传感器的输出与加速度传感器相同。
  10 线性加速度传感器
  线性加速度传感器简称LA-sensor。
  线性加速度传感器是加速度传感器减去重力影响获取的数据。
  单位是m/s^2,坐标系统与加速度传感器相同。
  加速度传感器、重力传感器和线性加速度传感器的计算公式如下:
  加速度 = 重力 + 线性加速度
  11 旋转矢量传感器
  旋转矢量传感器简称RV-sensor。
  旋转矢量代表设备的方向,是一个将坐标轴和角度混合计算得到的数据。
  RV-sensor输出三个数据:
  x*sin(theta/2)
  y*sin(theta/2)
  z*sin(theta/2)
  sin(theta/2)是RV的数量级。
  RV的方向与轴旋转的方向相同。
  RV的三个数值,与cos(theta/2)组成一个四元组。
  RV的数据没有单位,使用的坐标系与加速度相同。
  举例:
  sensors_event_t.data[0] = x*sin(theta/2)
  sensors_event_t.data[1] = y*sin(theta/2)
  sensors_event_t.data[2] = z*sin(theta/2)
  sensors_event_t.data[3] = cos(theta/2)
  GV、LA和RV的数值没有物理传感器可以直接给出,
  需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor经过算法计算后得出。
  算法一般是传感器公司的私有产权。

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