传感器在手机里的应用.ppt

传感器在手机中的应用,机1204班刘 同,手机中传感器发展历程简介,科技的发展给人们的工作和生活带来了更多的便利，而其中的手机更是到了几乎不可缺少的地步，随着技术进步，手机已经不再仅仅是以个通信工具，开始具备越来越多，越来越强大的功能，人们对手机的要求越来越高，电话，短信，多媒体等等，都是基本应用，更智能，更人性化才是用户追求的目标，在此条件下，各种传感器在手机上的应用应运而生。,手机中几种常用的传感器,图像传感器光线感应传感器重力加速度传感器电子罗盘传感器指纹识别传感器心率感应传感器,图像传感器,相机已经是手机上不可或缺的一部分，从早前的几十万像素到现在的几百甚至几千万像素，以至于现在人们出行都不在携带传统相机，因为一部好的手机就足够了。而手机相机的发展归根结底还是取决于图像传感器的发展，当今市场上主流图像传感器包括ccd和cmos两种，二者有所差别但原理大致相同，其核心都是一个感光二极管，受光照后产生电流，不同光强对应电流强弱不同，但是产生的电流比较微弱而且是模拟信号，不能被直接利用，因此还需要把信号经放大和A/D转换后才能将二进制信号传给DSP处理，在结合以RGB颜色方案就形成了图像。,CCD和CMOS图像传感器,CCD,CMOS,返回,光线感应传感器,光电感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,传输到受光器的透镜,再至接收感应器,感应器将收到之光线讯号转变成电器信号,此电信号经处理后可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理是对投光器受光器间之光线做遮蔽动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制.感应器的核心部件主要是硅晶体，有光敏晶体管,光二极管及光敏电阻等，具体应用：手机屏幕亮度调成自动后可以根据光线强弱自行调整亮度；支持光线感应的手机装上手机套后掀开手机套可以自行点亮屏幕等等。,返回,重力加速度传感器,重力加速度传感器是智能手机重要的组成部分，严格来说它包括两种不同的传感器：重力传感器和加速度传感器，比如只要改变手机方向能实现的屏幕横竖切换，各种跑酷类游戏应用的就是重力传感器；而比如微信摇一摇，甩动切歌等需要产生一定加速度才能实现的应用的就是加速度传感器。但是在手机上二者不做严格区分。重力加速度传感器的原理是根据压电效应的原理来工作的：利用加速度可以使传感器上的晶体产生变形，进而晶体内电场变化输出电信号，再把电信号进行放大，滤波，模数转换后传给CPU进行处理，从而进行相应的动作。,重力加速度传感器原理图,返回,电子罗盘传感器,原理：因为手机内设有电子罗盘的晶片。它与传统罗盘一样，感应地球磁场来分别南极和北极，只不过电子罗盘把磁针换成了磁阻传感器，磁阻传感器应用了霍尔效应，利用洛伦兹力会造成电流中电子的偏向，来测得电压变化，电压变化信号经相应的处理电路后，传送给存储器或者屏幕，用以存储和显示方向。传统和电子罗盘的区别：统罗盘和电子罗盘都同样会被干扰。区别在于如果传统罗盘的磁针受不正确的磁化破坏，基本上要回厂重新充磁或报废；而电子罗盘可由用户来校正，以取得高精确度的读数。另外，电子罗盘和传统罗盘相比，除了不会因为震动造成指向摇晃问题外，也可以对杂散场进行补偿。加上它可以对GPS信号进行有效补偿，保证导航定向讯息有效。即使失去了GPS信号，也能正常工作，做到“丢星不丢向”。,返回,指纹识别传感器,指纹识别传感器是手机市场上非常流行的一类传感器，主要应用在各手机厂商的旗舰设备上，典型的有按压式指纹传感器和滑动式指纹传感器。工作原理：首先你需要多次录入指纹信息，由于每次力度和方位的不同，传感器收集到的信息也不同，这样产生多种模糊指纹，这些信息通过处理电路的预处理、二值化、细化等环节提取出正确的信息加密后保存在cpu里。用户使用设备时，只需要把手指放在传感器上即可，传感器把识别到的信息与储存的信息进行比对，只要信息一致即可方便解锁。提取指纹的传感器主要有三种：电容式指纹采集器：通过对皮肤和屏幕的接触，识别指纹的纹路来记录和验证指纹。光学式指纹采集器：通过光反射成像来记录和验证指纹。压感式指纹采集器：是通过感知半导体压敏材质来感知指纹凹凸而成像。,指纹识别传感器图片示例,返回,心率感应传感器,新型传感器不断在手机上进行新的尝试，心率感应传感器就是其中的一种，它可以感应人体的心率状况，根据心率情况来判断身体健康状况，而使用也很简单，只需要打开相应软件，在把手放在传感器上即可，方便实用。工作原理：以三星S5为例，三星Galaxy S5心率传感器的原理是内置了能够照射到皮下毛细血管的光源和检测器（传感器），把手指按在光源和摄像头上，当心脏将新鲜的血液压入毛细血管时，血液的颜色（红色的发亮程度）呈现出周期性变化，通过传感器监测这一变化的间隔，再通过手机内应用进行扫描以及换算，从而判断出心脏的收缩频率，于是就得出了心率。,总结,传感器行业方兴未艾，大到国防，航空航天，小到生活的各个方面都离不开它，传感器已经融入到社会各个角落，起着越来越重要的作用。现在传感器正在向着集成化（元器件集成度越来越高，成千上万元件被集成到一起）、微型化（传感器功能越来越强大，体积却越来越小，越来越方便使用）、智能化（传感器与微处理器结合到一起，使其具有逻辑判断能力，越来越智能化）方向发展。我国的传感器行业发展较晚，核心技术依旧被美国这样的国家垄断，高端传感器依旧需要大量进口。,谢谢！,