[ТЕХНОЛОГИИ] Какие датчики находятся внутри вашего смартфона?

Современный смартфон оснащён множеством датчиков, с помощью которых выполняются стандартные функции, к которым мы привыкли.

Давайте познакомимся с датчиками в вашем смартфоне и разберёмся, для чего они нужны.

Акселерометр

Акселерометр, ещё его могут называть «датчик ускорения» или  G-сенсор.

Акселерометр - это прибор, измеряющий ускорение (величину изменения скорости). Название прибора происходит от латинского «accelero», что дословно переводится, как «ускоряю» и греческого «metreō», что в переводе означает «измеряю».

В основном в устройствах акселерометр используется для определения ориентации, ударов, вибрации и ускорения координат.

Основные функции акселерометра в смартфоне:

- Автоповорот ориентации экрана;

- Реагирование на жесты и действия. Например, потрясти смартфон или перевернуть экраном вниз, чтоб заглушить вызов;

- Помогает считать шаги и помогает ориентироваться на картах.

Как это работает? У такого чипа имеется корпус, который крепится к часам или смартфону, «гребенчатая» секция с отведенными по сторонам пластинами и ряд фиксированных пластин, снимающих показания. Эта секция может перемещаться вперед и назад, изменяя значение напряженности поля вокруг контактов. Полученные данные передаются на обработку электроникой и программным обеспечением, после чего происходит вычисление физического расположения устройства.

Гироскоп

Гироскоп - прибор, имеющий свободную ось вращения и способный реагировать на изменение углов ориентации тела, на котором он установлен. При вращении гироскоп сохраняет свое положение неизменным. Само слово происходит от греческих gyreuо – вращаться и skopeo – смотреть, наблюдать.

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.

Принцип его работы прост – вращающийся диск всегда сохраняет своё положение в пространстве подобно раскрученной Юле. Если попытаться его наклонить, то диск будет сопротивляться этому, а значит поворачиваться придётся кольцам, на которых он закреплён. Гироскоп устроен так, что каждое кольцо реагирует на поворот вокруг одной из трёх осей координат, а значит, в совокупности они полностью описывают положение тела в трёхмерном пространстве.

Обычно в современных смартфонах акселерометр и гироскоп работают в тандеме. Гироскоп важен для игр, дополненной реальности, а также ряда других приложений.

Магнитометр

Именно он отвечает за то, что на картах пользователь видит не просто точку, а стрелочку, указывающую в какую-сторону вы смотрите. 

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.

Барометр

Барометр - миниатюрный датчик, расположенный в нижней части телефона и имеющий сразу несколько предназначений.

Главная задача барометра - измерение атмосферного давления, на основе чего рассчитывается высота, на которой находится телефон - чем оно ниже, тем выше вы забрались. Это может пригодиться и для определения, на каком этаже вы находитесь, и для фиксации физической активности в фитнес-приложениях и для многих других задач. Сам же барометр в смартфоне, упрощенно говоря, представляет собой небольшую коробочку с мембраной, изгиб которой определяет текущее атмосферное давление.

GPS

Современные смартфоны оборудуются приемником GPS, которая расшифровывается как глобальная система определения координат. Благодаря ей можно определить точное местоположение, ширину, долготу, направление и скорость передвижения. Система представляет собой множество спутников, находящихся в разных местах орбиты. Альтернативой GPS является спутниковая система ГЛОНАСС. Но она не получила большого распространения из-за неточности работы. Некоторые модели смартфонов оснащены приемниками обоих спутниковых систем, что особенно хорошо в тех случаях, когда одна из них дает сбой.

Недорогие смартфоны обычно используют канал L1 для GPS-позиционирования, дающий лишь приблизительное представление о вашем местоположении. А в устройствах верхнего уровня предусмотрен двухдиапазонный GPS с поддержкой L1 и L5. При определении местоположения через канал L5 приоритетным становится сигнал, который первым достиг спутника. Тем самым отсекаются отраженные сигналы, и точность позиционирования повышается.

Датчик приближения

Основное назначение заключается в реагировании на приближение к устройству стороннего объекта. Это необходимо для автоматического отключения экрана в процессе телефонного разговора.

Во многих случаях датчик приближения представляет собой набор из ИК-лампочки и фотодиода. Первая излучает волны в ИК-диапазоне, а второй измеряет количество попавшего на него отраженного света.

Датчик освещённости

Такой датчик помогает автоматически выставить яркость экрана.

Если датчик приближения фиксирует отраженный свет, то сенсор освещения просто определяет уровень освещенности окружающего пространства.

Датчик Холла

Датчик, основанный на, так называемом, эффекте Холла, фиксирует магнитное поле и измеряет его напряженность.

Но в смартфонах используется упрощенный датчик Холла, фиксирующий только наличие магнитного поля. 

Обычно датчик Холла нужен для дополнительных аксессуаров, таких, как магнитные чехлы, стилусы и клавиатуры.