手机中的传感器

在消费电子领域，手机是传感器的集大成者。几十种传感器集中在一个手掌般大小的盒子里面。那么都有哪些传感器呢？文章里将其分为十三种系列分别一一介绍。

1、光线传感器

手机的眼睛就是光线传感器。手机可以通过光线传感器来感知环境光的强度，从而调节手机屏幕的亮度。手机最耗电的部分就是手机屏幕，通过光线传感器的使用可以延长电池寿命。光线传感器也可搭配其他传感器一同来侦测手机是否被放置在口袋中，以防止误触。

2、距离传感器

透过红外线LED灯发射红外线，被物体反射后由红外线探测器接受，藉此判断接收到红外线的强度来判断距离，有效距离大约在10米左右。它可感知手机是否被贴在耳朵上讲电话，若是则会关闭屏幕来省电；距离传感器也可以运用在部分手机支持的手套模式中，用来解锁或锁定手机。

3、重力传感器

透过压电效应来实现。重力传感器内部有一块重物与压电片整合在一起，透过正交两个方向产生的电压大小，来计算出水平的方向。运用在手机中时，可用来切换横屏与直屏方向，运用在赛车游戏中时，则可透过水平方向的感应，将数据运用在游戏里，来转动行车方向。

4、加速度传感器

它的原理和重力传感器相同，但是需要透过三个维度来确定加速度方向，功耗小但是精度低。可以用作计步和判断手机朝向的方向。

5、磁场传感器

测量电阻变化来确定磁场强度，使用时需要摇晃手机才能准确判断，大多运用在指南针、地图导航当中。

6、陀螺仪

陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴动作的角速度，是补充MEMS（加速度传感器）功能的理想技术。事实上，如果结合加速度计和陀螺仪这两种传感器，系统设计人员可以跟踪并捕捉3D空间的完整动作，为终端用户更真实地用户体验、精确的导航系统及其它功能。手机中的[摇一摇]功能（例如摇动手机进行抽签…）、体感技术，还有VR视角的调整与侦测，都是运用到陀螺仪的作用。

7、GPS

地球上方特定轨道上运行着24颗GPS卫星，它们会不停的向全世界各地广播自己的位置坐标与时间戳，手机中的GPS模块透过卫星的瞬间位置来起算，以卫星发射坐标的时间戳与接收时的时间差来计算出手机与卫星之间的距离。可运用在定位、测速、测量距离与导航等用途。

8、指纹传感器

电容式指纹传感器是主流技术，但最近超声波指纹传感器也在开始流行起来。电容式指纹传感器作用时，手指是电容的一极、另一极则是硅芯片数组，透过人体带有的微电场与电容传感器之间产生的微电流，指纹的波峰波谷与传感器之间的距离形成电容高低差，来描绘出指纹的图形。而超音波指纹传感器原理也类似，但不会受到汗水、油污的干扰，辨识速度也更为快速。运用在手机中可用来解锁、加密、支付等等。

9、霍尔传感器

其原理是霍尔磁电效应，当电流通过一个位于磁场中的导体时，磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的作用力，从而在导体的两端产生电势差。主要运用在翻盖解锁、合盖锁定屏幕等功能。

10、气压传感器

将薄膜与变阻器或电容连接在一起，当气压产生变化时，会导致电阻或电容数值发生变化，藉此量测气压的数据。

11、心率传感器

透过高亮度的LED灯照射手指，因心脏将血液压送到毛细血管时，亮度（红光的深度）会呈现周期性的变化。再透过摄影机捕捉这一些规律性的变化，并将数据传送到手机中进行运算，进而判断心脏的收缩频率，得出每分钟的心跳数。

12、血氧传感器

血液当中血红蛋白与氧合血红蛋白对于红光的吸收比率不同，用红外光与红光LED同时照射手指，并测量反射光的吸收光谱，藉此量测血含氧量。可用于运动或健康领域的应用。

13、紫外线传感器

某些半导体、金属或金属化合物的光电发射效应，在紫外线照射下会释放出大量电子，透过检测这种放电效应可计算出紫外线强度。主要用途也在运动与健康领域。