隨著技術(shù)的進(jìn)步，手機(jī)已經(jīng)不再是一個(gè)簡單的通信工具，而是具有綜合功能的便攜式電子設(shè)備。搖動手機(jī)就可以控制賽車方向；拿著手機(jī)在操場散步，就能記錄你走了幾公里；遙控器找不到了，手機(jī)輕輕一按，就可以遙控電器。另外，屏幕旋轉(zhuǎn)、隔空操作、自動接聽/掛斷電話，甩動手機(jī)切歌換壁紙等等這些便捷的操作，這些你越來越熟悉的場景，都少不了天天陪伴你的智能手機(jī)。

那么，這些功能是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？

其實(shí)這些功能都離不開手機(jī)里的傳感器。下面我們?yōu)榇蠹医榻B一下手機(jī)中的傳感器的類型及功能。

手機(jī)傳感器是手機(jī)上通過芯片來感應(yīng)的元器件，如溫度值、亮度值和壓力值等。手機(jī)中有很多傳感器默默地在后臺工作以支持我們前臺操作更方便。

工作原理：手機(jī)傳感器檢測手機(jī)上所有可用感應(yīng)器，并通過圖像生動的展示它們是如何運(yùn)作的。手機(jī)傳感器也能夠識別該手機(jī)硬件支持哪些傳感器，并提供對我們?nèi)粘Ｉ钇鹬匾饔玫膫鞲泄ぞ?。手機(jī)傳感器只能檢測到變化。

1、光線傳感器

光線傳感器是可以根據(jù)手機(jī)所處環(huán)境的光線來調(diào)節(jié)手機(jī)屏幕的亮度和鍵盤燈。

工作原理：光敏三極管，接受外界光線時(shí)，會產(chǎn)生強(qiáng)弱不等的電流，從而感知環(huán)境光亮度。

光線傳感器通常用于調(diào)節(jié)屏幕自動背光的最佳亮度，白天提高屏幕亮度，夜晚降低屏幕亮度，使得屏幕看得更清楚，并且不刺眼。也可用于拍照時(shí)自動白平衡。如果在光線充足的情況下（室外或者是燈光充足的室內(nèi)），大概在2-3秒之后， 鍵盤燈會自動熄滅，到了光線比較暗的地方，鍵盤燈才會自動的亮起。還可以配合下面的距離傳感器檢測手機(jī)是否在口袋里防止誤觸，同時(shí)也起到了省電的功能。

2、距離傳感器

距離傳感器可以根據(jù)我們通話或手機(jī)位于口袋中來判斷屏幕是否需要自動熄滅。

工作原理：紅外LED燈發(fā)射紅外線，被近距離物體反射后，紅外探測器通過接收到紅外線的強(qiáng)度，測定距離，一般有效距離在10cm內(nèi)。距離傳感器同時(shí)擁有發(fā)射和接受裝置，一般體積較大。

距離傳感器通常用于檢測手機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)。當(dāng)你打電話時(shí)會自動黑屏以防止在通話過程中耳朵或者臉頰不小心觸碰到掛斷鍵或者產(chǎn)生其它操作?；蛘吲袛嗍謾C(jī)是否放在口袋中，避免誤觸。同時(shí)還可以有效節(jié)省電量。

有些智能手機(jī)擁有皮套模式或口袋模式，也是利用距離傳感器來自動實(shí)現(xiàn)解鎖與鎖屏動作。

現(xiàn)在大多數(shù)手機(jī)的光線感應(yīng)器和距離感應(yīng)器是合二為一的，簡稱光距傳感器。也就是說在機(jī)身正面兩種傳感器只有一處開孔，以便提高機(jī)身的簡潔與美觀。

蘋果在iphone4S后的機(jī)型內(nèi)并沒有采用二合一傳感器

像隔空操作、自動掛斷/接聽、熄屏?xí)r鐘等功能就是利用光距傳感器及其它傳感器共同實(shí)現(xiàn)的。

3、指紋識別傳感器

指紋識別傳感器越來越流行，現(xiàn)在已經(jīng)是智能手機(jī)的標(biāo)配了，幾乎每一臺手機(jī)都有。其作用是用于手機(jī)解鎖、文件加密、安全支付等場景

指紋識別傳感器可分為三種：電容式指紋傳感器、超聲波指紋傳感器、屏下超聲波指紋傳感器（概念）（也稱第二代超聲波指紋傳感器）

工作原理：

電容式指紋傳感器：通過指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖像，然后要對原始圖像進(jìn)行初步的處理，使之更清晰，再通過指紋辨識軟件建立指紋的特征數(shù)據(jù)。

超聲波指紋傳感器：利用超聲波具有穿透材料的能力，且隨材料的不同產(chǎn)生大小不同的回波(超聲波到達(dá)不同材質(zhì)表面時(shí)，被吸收、穿透與反射的程度不同)，因此利用皮膚與空氣對于聲波阻抗的差異，就可以區(qū)分指紋嵴與峪所在的位置。相較于電容式指紋識別，超聲波指紋識別不僅識別速度更快、而且不受汗水油污的干擾、指紋細(xì)節(jié)更豐富難以破解。

屏下超聲波指紋傳感器（概念）：與超聲波指紋傳感器相同，但指紋傳感器被集成到屏幕里，能通過檢測心跳和血流帶來更好的移動認(rèn)證體驗(yàn)，甚至能透過厚至1200微米的OLED顯示屏實(shí)現(xiàn)指紋的掃描、錄入和匹配；還可以穿透厚至800微米玻璃面板和厚至650微米鋁材質(zhì)外殼。

4、重力傳感器

重力傳感器可以通過測量手機(jī)橫豎屏智能切換、拍照照片朝向、重力感應(yīng)類游戲。

工作原理：利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，傳感器內(nèi)部一塊重物和壓電片整合在一起，通過正交兩個(gè)方向產(chǎn)生的電壓大小，來計(jì)算出水平方向。

重力感應(yīng)器是由蘋果公司率先開發(fā)的一種設(shè)備，它將其運(yùn)用在了iphone和ipod-nano4上面，用于手機(jī)屏幕的翻轉(zhuǎn)。另外，許多賽車競技類游戲都利用了重力傳感器來實(shí)現(xiàn)方向的控制。

5、加速度傳感器和陀螺儀

加速度傳感器能捕捉手機(jī)的幾種典型運(yùn)動模式，如搖晃、甩動翻轉(zhuǎn)等，達(dá)到用運(yùn)動控制手機(jī)的目的。當(dāng)然也用于賽車競技類游戲，通過手機(jī)的傾斜或左右前后移動來完成高難度動作。

工作原理：與重力傳感器相同，也是壓電效應(yīng)，通過三個(gè)維度確定加速度方向，但功耗更小，但精度較低。

加速度傳感器可以測量手機(jī)相對于自由落體的加速度。當(dāng)手機(jī)出現(xiàn)任何物理移動時(shí)，朝著任何方向移動時(shí)，傳感器數(shù)據(jù)就會升高，如果手機(jī)靜止數(shù)據(jù)就會變得平穩(wěn)。加速計(jì)還會根據(jù)三軸坐標(biāo)確定設(shè)備的方向。APP（軟件）利用加速計(jì)數(shù)據(jù)判斷手機(jī)到底處在縱向模式還是橫向模式。在玩賽車競技類游戲時(shí)，就是因?yàn)槭謾C(jī)內(nèi)置的加速度傳感器能感知手機(jī)的物理運(yùn)動，再配合重力傳感器才能實(shí)現(xiàn)游戲方向的高精度控制。

陀螺儀又叫角速度傳感器，是不同于加速度傳感器的，它的測量物理量是偏轉(zhuǎn)、傾斜時(shí)的轉(zhuǎn)動角速度。

工作原理：角動量守恒，一個(gè)正在高速旋轉(zhuǎn)的物體（陀螺），它的旋轉(zhuǎn)軸沒有受到外力影響時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸的指向是不會有任何改變的。陀螺儀就是以這個(gè)原理作為依據(jù)，用它來保持一定的方向。三軸陀螺儀可以替代三個(gè)單軸陀螺儀，可同時(shí)測定6個(gè)方向的位置、移動軌跡及加速度。精度比加速度傳感器更高。

手機(jī)上的水平儀就是利用陀螺儀來實(shí)現(xiàn)的，可以測量平面的傾斜角度。

6、磁場傳感器

磁場傳感器是根據(jù)磁場的變化來判斷方向的傳感器，用于指南針、地圖導(dǎo)航方向以及金屬探測的APP（軟件）。

工作原理：利用各向異性磁致電阻材料，感受到微弱的磁場變化時(shí)會導(dǎo)致自身電阻產(chǎn)生變化。所以手機(jī)要旋轉(zhuǎn)或晃動幾下才能準(zhǔn)確指示方向。

磁場傳感器是可以將各種磁場及其變化的量轉(zhuǎn)變成電信號輸出的傳感器。比如某個(gè)位置有強(qiáng)磁場，或其它外界因素與地磁場相反，就可能導(dǎo)致受此磁場影響。所以手機(jī)需要平放按8字形移動，校準(zhǔn)指南針，以讀取更多的范圍更大的數(shù)據(jù)來決定自身數(shù)據(jù)取值范圍和算法以增加準(zhǔn)確度。

7、GPS（全球定位系統(tǒng)）傳感器

GPS傳感器是每部手機(jī)都必備的定位傳感器，出去旅游時(shí)可以用來定位，方便知道自己的位置。

工作原理：地球特定軌道上運(yùn)行著24顆GPS衛(wèi)星，每一顆衛(wèi)星都在時(shí)刻不停地向全世界廣播自己的當(dāng)前的位置坐標(biāo)及時(shí)間戳信息。手機(jī)GPS模塊通過天線接收到這些信息。GPS模塊中的芯片根據(jù)高速運(yùn)動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，根據(jù)衛(wèi)星發(fā)射坐標(biāo)的時(shí)間戳與接收時(shí)的時(shí)間差計(jì)算出衛(wèi)星與手機(jī)的距離，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

所以GPS傳感器只是負(fù)責(zé)定位，要想利用導(dǎo)航軟件進(jìn)行導(dǎo)航就必須要有磁場傳感器的配合，既能測定位置，又能測定方向，還能進(jìn)行測速、測距，這樣才是完整的導(dǎo)航。

8、紅外發(fā)射器

紅外發(fā)射器能對家中帶有紅外設(shè)備的電器進(jìn)行遙控，并且能對自身不支持的頻段進(jìn)行學(xué)習(xí)，就是便攜的萬能遙控器 。

工作原理：通過遙控模塊將電壓信號傳遞出一串含有二進(jìn)制編碼信息，轉(zhuǎn)化為紅外線并發(fā)射出來。

擁有紅外發(fā)射器的機(jī)型不僅可以遙控帶有紅外的電器，還能與另一臺擁有紅外發(fā)射器的機(jī)型進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。兩部手機(jī)的紅外功能都處于打開狀態(tài)，并將兩部手機(jī)的紅外發(fā)射口互相對準(zhǔn)，就可以相互傳輸數(shù)據(jù)。

9、霍爾傳感器

霍爾傳感器能根據(jù)智能翻蓋手機(jī)套的翻開與閉合來自動完成屏幕的開啟與鎖定。早在功能機(jī)時(shí)代，翻蓋手機(jī)就已經(jīng)用上了這種傳感器。

工作原理：霍爾磁電效應(yīng)，當(dāng)電流通過一個(gè)位于磁場中的導(dǎo)體的時(shí)候，磁場會對導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動方向上的的作用力，從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差。

帶有磁性的翻蓋手機(jī)套在合上蓋子和打開蓋子時(shí)，會有信號接近和遠(yuǎn)離霍爾傳感器，感應(yīng)器再傳遞出去控制手機(jī)亮屏和滅屏。現(xiàn)在很多智能手機(jī)都有這個(gè)傳感器，想知道手機(jī)是否有該傳感器，可以到手機(jī)設(shè)置頁面找到鎖屏設(shè)置或輔助功能（不同型號的手機(jī)操作方法略有不同），如果有智能皮套模式或保護(hù)套鎖定/解鎖的字樣，證明該手機(jī)具備霍爾傳感器。如果開啟了該功能但實(shí)現(xiàn)不了自動開啟與鎖定屏幕，證明該翻蓋手機(jī)套非智能翻蓋手機(jī)套（帶有磁性的翻蓋手機(jī)套）。

10、心率傳感器和血氧傳感器

像三星的高端機(jī)型S系列和Note系列都配有心率傳感器和血氧傳感器，可以實(shí)時(shí)檢測我們的心率和血氧的健康狀況，非常方便。

工作原理：

心率傳感器：用高亮度LED光源照射手指，當(dāng)心臟將新鮮的血液壓入毛細(xì)血管時(shí)，亮度（紅色的深度）呈現(xiàn)如波浪般的周期性變化，通過攝像頭快速捕捉這一有規(guī)律變化的間隔，再通過手機(jī)內(nèi)應(yīng)用換算，從而判斷出心臟的收縮頻率。

血氧傳感器：血液中血紅蛋白和氧合血紅蛋白對紅外光和紅光的吸收比率不同，用紅外光和紅光兩個(gè)LED同時(shí)照射手指，測量反射光的吸收光譜，就可以測量血氧含量。

11、紫外線傳感器

支持紫外線傳感器的機(jī)型并不多，我還是跟大家說一下，ZUK Z2 Pro是全球第一款支持紫外線傳感器的機(jī)型，雖然已經(jīng)和摩托羅拉合并，但還是值得一提的。該機(jī)型可以檢測室外紫外線的強(qiáng)度，提出室外運(yùn)動和防曬建議。

工作原理：利用某些半導(dǎo)體、金屬或金屬化合物的光電發(fā)射效應(yīng)，在紫外線照射下會釋放出大量電子，檢測這種放電效應(yīng)可計(jì)算出紫外線強(qiáng)度

12、氣壓傳感器

支持氣壓傳感器的機(jī)型也不多，還是ZUK Z2 Pro。氣壓傳感器可以檢測氣壓變化，判斷自身所處的高度。GPS計(jì)算海拔會有十米左右的誤差，氣壓傳感器主要用于修正海拔誤差（將至1米左右），當(dāng)然也能用來輔助GPS定位立交橋或樓層位置。

工作原理：分為變?nèi)菔交蜃冏枋綒鈮簜鞲衅?，將薄膜與變阻器或電容連接起來，氣壓變化導(dǎo)致電阻或電容的數(shù)值發(fā)生變化，從而獲得氣壓數(shù)據(jù)。