26 сентября 2019

Продолжаем разбираться в устройстве смартфона. В прошлый раз смотрели экраны, а сегодня поговорим про датчики.

Акселерометр, также называют G-сенсор. Официальное определение гласит, что это устройство, измеряющее проекцию кажущегося ускорения. А если простым языком, то акселерометр помогает смартфону определить положение в пространстве, а также расстояние перемещения. Основные функции акселерометра:

  • Автоповорот ориентации экрана;
  • Также акселерометр можно настроить так, чтоб он реагировал на жесты и действия. Например, потрясти смартфон или перевернуть экраном вниз, чтоб заглушить вызов;
  • Ещё акселерометр помогает считать шаги и помогает ориентироваться на картах (Google Maps и прочих)

Акселерометр – это громоздкое устройство, внутри которого находится инертная масса, реагирующая на все перемещения. Такой вариант для смартфона не подходил, поэтому придумали чип, имеющий кристаллическую структуру, пьезоэлектрический элемент и сенсор ёмкостного сопротивления. Когда смартфон перемещается/вращается, то пьезоэлектрический элемент выдаёт разряды, а сенсор их интерпретирует, таким образом определяя положение и скорость.

Акселерометр – базовый датчик, который есть в любом, даже самом дешевом, смартфоне. Хотя это на удивление технически сложный продукт. В смартфонах акселерометр понимает движения по 3 осям. Третья нужна для 3D позиционирования. К слову, акселерометр есть и во всех современных автомобилях, но там он обычно двухосевой (ибо автомобиль не крутится в воздухе). 

Не все акселерометры одинаковые. Их делают из разных материалов. Соответственно, некоторые более чувствительные, некоторые менее.

Гироскоп – это один самых классных датчиков, о полезности которого для смартфонов долгое время никто не подозревал, пока на сцену не вышел Стив Джобс и не объяснил, как оно должно быть. Посмотрите презентацию этой шикарной функции, и как зал взорвался от восторга. 

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. Это очень важно, так как это означает, что в условиях нулевой гравитации, вы не сможете поиграть в Asphalt 9, используя в качестве управления наклоны устройства. Будьте внимательны!

Гироскоп (в отличие от акселерометра) не может измерять проделанное расстояние, зато гораздо точнее определяет положение в пространстве. Для понимания посмотрите, пожалуйста, видео со Стивом Джобсом выше. Начиная с времени 1:10 Джобс показывает, как определяет положение объекта в пространстве акселерометр и как гироскоп. 

Датчик приближения (proximity sensor). Как видно из названия, это датчик, который помогает определить наличие перед ним объекта. Самый простой пример – это отключение экрана, когда смартфон подносят к уху. Также датчик приближения исключает фантомные включения экрана, когда смартфон находится в сумке или кармане. Такой датчик может сам или в комбинации с фронтальной камерой отслеживать движения рукой над экраном для выполнения каких-либо функций. Например, пролистывание странички в браузере и тому подобное. Существует множество технологий датчика приближения. Он может работать по типу радара, сонара, эффекта Доплера, есть инфракрасный датчик приближения, а иногда ставят и фотоэлемент. 

Датчик освещения – здесь всё просто и понятно. Такой датчик помогает автоматически выставить яркость экрана. Датчик освещения уже считается базовым датчиком, но в дешевых смартфонах на нем могут сэкономить. И тогда придется каждый раз выставлять яркость вручную. 

Современный датчик освещения обычно работает в комбинации с ИИ смартфона. Например, если датчик выставил определенную яркость, а вы его вручную поправили, то смартфон возьмёт на заметку и в следующий раз самостоятельно сделает экран поярче. Соответственно, всегда давайте датчику освещения освоится и подстроиться под ваши привычки прежде, чем осуждать его работу.

Датчик Холла – один из самых таинственных датчиков в смартфоне, ибо мало кто знает, зачем он нужен. Датчик, основанный на, так называемом, эффекте Холла, фиксирует магнитное поле и измеряет его напряженность. Говоря языком физики: электроны в проводнике всегда перпендекулярны (угол 90 градусов) направлению магнитного поля. Плотность электронов на разных сторонах проводника будет отличаться, возникает разность потенциалов, которую и фиксирует датчик Холла. 

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

Обычно датчик Холла нужен для дополнительных аксессуаров. Например, именно он включает экран iPad, когда пользователь снимает магнитный чехол. Кстати, в этой функции датчик приближения вполне может подменить датчик Холла.

Также датчик Холла работает в паре с компасом, делая работу последнего более точной. 

Компас (магнитомер) – это очень важный датчик, даже если вы не занимаетесь спортивным ориентированием. Именно компас отвечает за то, что на Google Maps пользователь видит не просто точку, а стрелочку, указывающую в какую-сторону вы смотрите. 

Когда компас откалиброван, то отображение направления узкое. Чтобы откалибровать компас, откройте карты Google и крутите смартфон «восьмеркой»:

Барометр – обычно наличием подобного датчика могут похвастаться только флагманы. Барометр ассистирует GPS и помогает определить высоту. Наличие такого датчика полезно, так как на Google Maps уже появляются схемы зданий, и барометр определит на каком этаже вы находитесь. Также барометр используется в приложениях, определяющих физическую активность. Суть такая же: определить, сколько этажей вы прошли. 

Датчик влажности – когда-то такой датчик был в Samsung Galaxy Note 4, а потом Samsung от него отказались. Роль очевидная. Датчик определяет уровень влажности. 

Датчик сердцебиения/датчик кислорода в крови – ещё один фирменный датчик от Samsung, но он есть и во многих фитнес-браслетах. Работает совместно с LED-вспышкой. Прикладываете палец, LED светит вам свозь палец, а датчик измеряет, как отражаются световые волны. Волны отражаются по-разному в зависимости от пульса: кровеносные сосуды, то сужаются, то расширяются. По этому же принципу работает и функция определения кислорода в крови. 

GPS – глобальная система позиционирования. По сути, это даже не датчик, а наличие у смартфона возможности коммуницировать со спутниками благодаря или отдельному, или мульти-чипу, поддерживающему сразу несколько систем. Сейчас у каждой развитой страны, есть своя система спутников. ГЛОНАСС в России, Galileo в Европе, BDS (или BeiDou) в Китае, QZSS (или Quasi-Zenith Satellite System) в Японии. Можно скачать программу GPS Test, которая покажет, какие спутники видит ваш смартфон. Например, на скриншоте ниже отображаются флаги GPS, ГЛОНАСС и Galileo.

GPS прекрасная технология, но медленная (пока там все спутники найдешь и опросишь) и потребляющая много энергии и хорошо работающая на открытой местности, поэтому была придумана ещё A-GPS (Assisted GPS). Принцип основан на том, что пока GPS ищет спутники, смартфон успевает опросить сотовые вышки, Wi-Fi сети, Bluetooth устройства на предмет местонахождения. Таким образом существенно увеличивается время «холодного» старта, а также снижается расход энергии.

Двухдиапазонный GPS. Поддержка этой опции появилась в устройствах начbfz с Android 7 и старше. iPhone так не умеет. 

Обычно спутники посылают два сигнала: грубый и точный. Если говорить про GPS, то это каналы L1 и L5, а у Галилео это E1 и Е5. L1 – это грубый канал. В городе любой сигнал достигает до спутника не только напрямую, но и отражаясь от сторонних объектов (например, зданий), то есть к спутнику прилетает сразу несколько сигналов. Соответственно, и возвращается он также не один, и образуется примерная область нахождения, где все вернувшиеся сигналы пересекаются. Ещё есть точный канал L5. Этот канал гораздо меньше подвержен искажением, так как работает по принципу: Первый достигший спутника сигнал и есть верный (ведь он идет по самому короткому пути, а не через отражения), а остальные можно игнорировать. 

Раньше L5 принадлежал только военным и спец объектам, но теперь спутников в небе стало много, и L5-спутников хватит на всех, поэтому было решено поделиться.

Вместо заключения

Счётчик Гейгера – самый неожиданный датчик, правда? Это японская тема. И насколько есть информация в интернете, такой датчик был только в телефоне Sharp Pantone 5, который вышел после аварии на атомной станции Фукусима-1. 

Любое мобильное устройство на Андроид, комплектуется множеством датчиков. Интересоваться назначением и принципом действия пользователи начинают после появления каких то проблем. Вопросы про G sensor в телефоне что это и для чего нужен, возникают когда сбиваются настройки. Проблемы с датчиком мешают нормальному просмотру фото и видео, и даже интернет-серфингу. Для восстановления нормальной работы понадобится калибровка акселерометра (G сенсора), для которой пользователю достаточно выполнить несколько несложных действий.

Для чего нужен датчик

Наличие встроенного в смартфон акселерометра позволяет мобильному устройству выполнять такие функции:

  1. Определение количества шагов.
  2. Управление игрой. Акселерометр пригодится в симуляторах, гонках и шутерах.
  3. Изменение ориентации экрана в соответствии с полученной G-сенсором информацией.

В каждом мобильном устройстве можно отключить акселерометр для того чтобы изображение не менялось при малейшем повороте экрана. Отключение датчика выполняется в меню быстрых настроек, которое вызывается движением пальца по верхней части экрана смартфона. Здесь требуется выключить работающую по умолчанию функцию «Автоповорот».

Как работает акселерометр

В процессе работы прибор под названием G-сенсор или акселерометр выполняет измерение пространственных координат и определяет разницу между проекциями абсолютного и гравитационного ускорения. С помощью полученной информации система контролирует положение телефона в пространстве. Уровень сигнала может дополнительно повышаться с помощью имеющих высокий уровень линейности усилителей. Их использование делает показания прибора более точными.

Современный акселерометр имеет миниатюрные размеры, а его принципиальная схема выглядит следующим образом:

  1. К неподвижному основному корпусу датчика прикреплена перегородка с проводниками-отводами.
  2. Упругие приставки позволяют перегородке перемещаться на определённое расстояние.
  3. Перемещение расположенных между контактами отводов изменяет напряжённость поля.
  4. Изменения регистрируются и передаются на обработку программному обеспечению мобильного гаджета.

Работу акселерометра нельзя заменить программным обеспечением. Если такого датчика у смартфона нет, ни одна прошивка не сможет добавить эту опцию. Впрочем, современные мобильные устройства уже давно не выпускают без G-сенсора.

Калибровка акселерометра G sensor

Несмотря на то, что такой датчик есть в каждом мобильном устройстве, вспоминают о его наличии, в основном, только при выходе из строя. Из-за неисправности акселерометра G сенсора нарушается управление в играх – например, при управлении автомобилем не получается правильно поворачивать. Ориентация экрана не изменяется при вращении телефона или такое изменение происходит с заметным опозданием. Всё это означает, что акселерометру нужна калибровка.

На Android

Выполнять калибровку на любом смартфоне с ОС Андроид можно с помощью специализированного программного обеспечения. Инструкция по восстановлению работоспособности датчика включает следующие этапы:

  1. В магазине Play Market скачивается и устанавливается специальное приложение для калибровки GPS Status & Toolbox.
  2. Запускается утилита.
  3. Смартфон помещается на любую ровную поверхность (например, на стол).
  4. В приложении открывается раздел инструментов (Tools).
  5. Выбирается пункт калибровки акселерометра.
  6. После предложения программы положить мобильный гаджет на ровную поверхность нажимается «ОК».

Завершающий этап калибровки – выбор одного из предложенных действий. Пользователь должен нажать на «Откалибровать» и получить устройство с правильно работающим датчиком. Такая калибровка позволяет восстановить работоспособность акселерометра на всех моделях – однако некоторые производители предусмотрели свои методики.

На Xiaomi

Владельцы смартфонов Xiaomi могут выполнять калибровку двумя способами. Первый предполагает использование встроенной функции настройки акселерометра. Найти её можно в параметрах дисплея гаджета. Калибровка выполняется автоматически.

Второй вариант требует от пользователя телефона применить обыкновенный магнит. Обладающим магнитными свойствами материалом (который можно найти на задней части сувениров, предназначенных для размещения на холодильнике) проводят по задней панели мобильного устройства не меньше 2 минут. Между магнитом и крышкой следует положить лист бумаги. После перезапуска смартфона процесс калибровки акселерометра можно считать завершённым.

На Meizu

Для калибровки акселерометра смартфонов Meizu используют то же приложение GPS Status & Toolbox. Однако можно попробовать воспользоваться и другой методикой:

  1. Открыть инженерное меню, набрав в меню набора телефонных номеров универсальный для всех смартфонов с ОС Android код *#*#3646633#*#* или специальную комбинацию для Мейцу – *#*#4636#*#* или *#15963#*.
  2. В появившемся на экране меню перейти к пункту Accelerometer sensor (или Accelerator, в зависимости от версии прошивки).
  3. Наклонять мобильное устройство до момента появления трёх стрелок, обозначающих координаты.
  4. Нажать на Calibration, после чего на экране появится сообщение об успешном завершении калибровки акселерометра.
  5. Нажать OK и продолжить перемещать телефон по кругу, держа мобильный гаджет строго вертикально или горизонтально.
  6. Дождаться появления вибрации и сообщения о завершении калибровки датчика Magnetic Sensor.

Методика подходит и для смартфонов других марок. Единственное отличие заключается только в командах для входа в инженерное меню. Например, на моделях Xiaomi это можно сделать набором комбинации *#*#6484#*#*, а у гаджетов Huawei – *#*#2846579#*#* или *#*#2846579159#*#*.

Датчик, который первым широкого используют в телефонах, – это акселерометр, или, как его еще называют, Gсенсор. Он используется, чтобы определять измерение ускорения гаждета в разных направлениях. Естественно, данное ускорение наблюдается тогда, когда смартфон поворачивают или перемещают. Поэтому если гаджет не двигается, то его положение не определить.

Что такое G-Sensor в смартфонах?

В данных устройствах прибор используется, чтобы определять его положение в пространстве, как шагомер, и для автоповорота экрана. Это значит, что, повернув смартфон, изображение развернется таким образом, чтобы это было удобно пользователю. В некоторых устройствах функции такого сенсора пошли еще дальше:

  • Встряхнув гаджет при проигрывании музыки, трек поменяется;
  • Устройство можно использовать для измерения пройденного расстояния;
  • Выпускается много игр, где управление объектом осуществляется наклоном гаджета или его поворотом;
  • В смартфонах такой датчик еще используется, чтобы масштабировать информацию при просмотре картинок или чтении электронных книг;
  • Для определения и демонстрации смены положения пользователя в пространстве вместе с навигационными приложениями, такими как Google Карты и другими.

Для чего нужен G-Sensor?

Этот датчик разработали для того, чтобы эксплуатация смартфона была комфортнее. Ведущие спортивный образ жизни могут пользоваться акселерометром, чтобы фиксировать свои результаты, затем анализировать их.

Gсенсор вывел игры на мобильных телефонах на более высокий уровень. Теперь игрой можно управлять, наклоняя и изменяя положение смартфона. Датчик реагирует даже на минимальные изменения угла наклона.

Как проверить наличие данного сенсора в смартфоне?

Если у вас iPhone, то сделать это проще всего. У моделей 4 версии и выше этот датчик присутствует. Но если вы используете гаджет на Android, то все сложнее, ведь устройств и производителей с этой операционной системой намного больше. Проверить можно следующими способами:

  • Ознакомившись с инструкцией или техническими характеристиками гаджета на сайте;
  • Протестировать устройство приложением или утилитами Aida64 и AnTuTu или использовать программу Sensor Kinetics, тестирующую работоспособность каждого датчика устройства.

Несмотря на размер, этот датчик придает смартфонам еще больше возможностей, поэтому он устанавливается практически во все мобильные устройства.

G-сенсор – не заменимый датчик, признанный многими водителями транспорта во всем мире. Датчик устанавливается в большинство видеорегистраторов и считается важной характеристикой. Из статьи вы узнаете, что собой представляет G сенсор, а так же сферу применения.

Что такое G сенсор

Датчик представляет собой компактную микросхему, совмещенную с акселерометром. Благодаря сенсору устройство определяет текущее положение в пространстве, ускорение и торможение. Обычно G сенсором снабжаются автомобильные видеорегистраторы, реже игровые приставки, смартфоны и жесткие диски. Так же датчик используется в летательных аппаратах, кораблях и некоторых устройствах обычной промышленности.

Для чего используется G сенсор

Сенсор срабатывает в случае перегрузки, например, при резком торможении или ударе. А вот способы реализации в каждом отдельном устройстве отличается, на что влияет непосредственно производитель.

В большинстве видеорегистраторов при срабатывании сенсора запись автоматически помещается в отдельную папку, защищенную от перезаписи. А всё потому, что запись видео идет непрерывно по кругу. Как только место на карте памяти заканчивается, устройстве перезаписывает ранее снятое видео. При этом производители обычно позволяют настроить чувствительность датчика, а так же продолжительность записи после срабатывания. Такая мера необходима для исключения срабатывания на каждой дорожной кочке.

Другое применение G-сенсора – автоматическое включение регистратора. Такая функция пригодится пользователям, что забывают включить устройство. При резком торможении датчик срабатывает и подает сигнал регистратору для включения. Благодаря этому часто удается зафиксировать момент аварии или другого порожнего происшествия.

Датчик так же активен, когда автомобиль не двигается, а припаркован на стоянке или обочине. Если другой автомобиль врежется или зацепит машину, что часто бывает на парковках, регистратор так же активируется и начнет записывать происходящее в поле зрения объектива. Часто благодаря такой функции удается зафиксировать номер скрывшегося автомобиля.

Помимо видеорегистраторов датчик устанавливается в контроллеры игровых приставок, что позволяет расширить управление в некоторых играх. В ноутбуках, нетбуках и жестких дисках G-сенсор выполняет защитную меру. В момент фиксации ускорения в пространстве, датчик паркует головки жесткого диска, что позволяет предотвратить потерю важной информации.

Вывод

Теперь вы знаете, что такое G-сенсор, а так же какие функции выполняет. Наличие датчика позволяет реализовать некоторые функции, что применимы в различной электронике. В игровых приставках – один из вариантов управления, в компактной электронике – механизм для защиты и фиксации видео. Причем благодаря датчику в автомобильном регистраторе, записанная своевременно запись часто помогает решить спор в дорожно-транспортном происшествии.

А какие вы знаете устройства с G-сенсором? Напишите в комментариях, насколько полезно присутствие датчика.

Если раньше сенсоры были редкостью и присутствовали лишь в дорогих устройствах, то теперь даже бюджетные смартфоны наделены многочисленными сенсорами-измерителями. Зачем нужны датчики в телефона, и как проверить их наличие?

Зачем нужны нужны датчики в смартфоне?

Сенсоры в смартфонах используются для выполнения разных задач, начиная со стабилизации фотографий на камеру, заканчивая измерением метеоусловий.

Для наглядности приводим список популярных датчиков, которые есть в большинстве современных смартфонов:

  • Акселерометр. С помощью этого датчика гаджет меняет ориентацию при повороте дисплея, переключает музыкальные треки при встряхивании, а также позволяет использовать устройство как руль в гоночных симуляторах.
  • Гироскоп. Используется при оптимизации изображения во время съемки, работе с приложениями, предназначенными для камеры, а также при управлении летающими дронами посредством девайса.
  • Датчик приближения отвечает за отключение экрана во время телефонных разговоров, распознавание жестов и управление некоторыми функциями мобильного устройства без контакта с экраном.
  • Датчик света определяет уровень освещения вокруг устройства, после чего автоматически повышает или понижает яркость дисплея. Эта опция делает работу с гаджетом комфортнее и экономит энергию аккумулятора.
  • Магнитометр измеряет уровень магнитного поля.
  • Шагомер определяет пройденное расстояние, позволяя фиксировать уровень физических нагрузок.
  • Барометр показывает уровень атмосферного давления, но встречается в телефонах крайне редко.

Теперь пора разобраться, как узнать, какие датчики есть в определенном смартфоне.

AnTuTu

Одной из самых популярных программ для тестирования смартфона является AnTuTu. С помощью приложения проводится ряд тестов, позволяющих проверить мощность системы, автономность устройства, работу в режиме многозадачности и многое другое. После тестирования телефону присваивается итоговый балл, который сравнивается с показателями конкурентов.

Приложение AnTuTu также предоставляет сведения о наличие сенсоров, предусмотренных в смартфоне. Для этого требуется перейти во вкладку «Мое устройство» и пролистать список вниз, пока на экране не отобразится категория «Датчики». Здесь определяется наличие акселерометра, гироскопа, датчика приближения и другие сенсоры.

Датчикер

Это простое приложение весит всего 1,5 Мб и легко в использовании. Интерфейс неброский и без графических изысков, но главное, что разобраться с этой утилитой удастся за пару минут. Выбрав сенсор, можно узнать о нем дополнительную информацию: для чего предназначен измеритель, какой у него диапазон, сколько энергии потребляет, какая версия сборки и другие полезные параметры.

Измерительные датчики

Приложение позволяет узнать о наличие на устройстве сенсоров и проверить работу каждого из них. Проверка проводится в режиме реального времени. Данные выводятся в цифрах, а также отображаются на специальных графиках.

В программе проверяются следующие датчики:

  • Ускорение и гравитационные параметры акселерометра.
  • Калибровка гироскопа.
  • Работа датчика приближения.
  • Значение магнитного поля у магнитометра.
  • Уровень звука микрофона в децибелах.
  • Также тестируется множество прочих измерителей и характеристик.

Итоги

Датчики в смартфонах стали незаменимыми элементами устройств, поэтому важно в них разбираться и использовать по назначению. Чтобы узнать, какие датчики есть в телефоне, достаточно изучить официальные технические характеристики или скачать одно из приложений, которые понятны и просты в обращении.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your name here
Please enter your comment!