隨著科技不斷進(jìn)步，智能手機(jī)得以飛速發(fā)展，對于用戶來說最直觀的變化，就是智能手機(jī)的功能越來越多、性能越來越強(qiáng)大，對于用戶生活便捷愈發(fā)重要。雖然說處理器強(qiáng)大的性能與整合性讓智能手機(jī)獲得更強(qiáng)的運算能力，但是要說提升用戶交互體驗的，卻是隱藏在手機(jī)背后的那些傳感器。

買手機(jī)別總盯著跑分 這些傳感器同樣重要

一直以來，很多用戶在購買手機(jī)時，只去關(guān)注手機(jī)外觀、尺寸、處理器、續(xù)航以及拍照方面的因素，卻忽視了傳感器的存在，要知道內(nèi)置傳感器的多少也是千元機(jī)與高端手機(jī)重要區(qū)別之一；可以這么理解，傳感器越多，手機(jī)提供的相應(yīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)也就越準(zhǔn)確，用戶的使用體驗也會越好，所以在購買智能手機(jī)時，其內(nèi)置多少傳感器需要用戶重點去考量；下面，筆者整理了手機(jī)中常見的傳感器原理和用途，希望對小伙伴們在購買手機(jī)時有所幫助。

不管是千元機(jī)還是萬元機(jī)都必備的傳感器：

光線傳感器

光線傳感器和距離傳感器應(yīng)該使我們最為常見的兩個傳感器，在絕大數(shù)手機(jī)額頭都能看到光線傳感器和距離傳感器的開孔，光線傳感器用于調(diào)節(jié)屏幕自動背光的亮度，白天提高屏幕亮度，夜晚降低屏幕亮度，隨光線變化調(diào)節(jié)亮度，使得屏幕看得更清楚。還能夠配合距離傳感器保證在兜里不被誤觸。光線傳感器的工作原理是光敏三極管，接受外界光線時，會產(chǎn)生強(qiáng)弱不等的電流，從而感知環(huán)境光亮度。

距離傳感器

當(dāng)你在通話時，把手機(jī)放到耳邊屏幕就會熄滅，這就是距離傳感器在發(fā)揮作用，一是為了省電，二是為了防止臉部造成屏幕誤觸。它的原理是紅外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)。

指紋傳感器

指紋識別功能已經(jīng)成為智能手機(jī)的標(biāo)配，其作用是用于手機(jī)解鎖、文件加密、安全支付等場景下。目前手機(jī)指紋識別技術(shù)有兩種，一種是電容指紋傳感器，其原理是手指構(gòu)成電容的一極，另一極是硅晶片陣列，通過人體帶有的微電場與電容傳感器間形成微電流，指紋的波峰波谷與感應(yīng)器之間的距離形成電容高低差，從而描繪出指紋圖像。

另一種是超聲波指紋傳感器，其原理是直接掃描并測繪指紋紋理，甚至連毛孔都能測繪出來。因此超聲波獲得的指紋是3D立體的，而電容指紋是2D平面的。超聲波不僅識別速度更快、而且不受汗水油污的干擾、指紋細(xì)節(jié)更豐富難以破解。

GPS傳感器

GPS傳感器主要作用是通過天線來接收到衛(wèi)星的坐標(biāo)信息幫用戶定位。地球特定軌道上運行著24顆GPS衛(wèi)星，每一顆衛(wèi)星都在時刻不停地向全世界廣播自己當(dāng)前的位置坐標(biāo)及時間戳信息。隨著4G網(wǎng)絡(luò)普及，除了應(yīng)用在地圖、導(dǎo)航、測速測距上，GPS被應(yīng)用在更多場景，比如與智能硬件配合實現(xiàn)遠(yuǎn)程定位監(jiān)控或設(shè)備丟失后定位查找等。

重力傳感器

圖為 iPhone 5s主板

平時我們使用手機(jī)看電影或者玩游戲時，都會把手機(jī)橫過來操作，屏幕顯示也隨著切換過來，這就用到了重力傳感器；另外，在玩一些游戲時，可以通過重力傳感器來實現(xiàn)更豐富的交互控制，例如地鐵跑酷、神廟逃亡等游戲。重力傳感器的原理是利用壓電效應(yīng)實現(xiàn)，傳感器內(nèi)部一塊重物和壓電片整合在一起，通過正交兩個方向產(chǎn)生的電壓大小，來計算出水平方向。

陀螺儀

加速傳感器可以提供方向信息，但是陀螺儀測量方向時更精準(zhǔn)。陀螺儀可以告訴你設(shè)備旋轉(zhuǎn)了多少度，朝哪個方向旋轉(zhuǎn)。如果設(shè)備沒有陀螺儀傳感器，就沒有辦法觀看360度視頻，沒有辦法享受VR體驗，沒法搖一搖了。

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

加速度傳感器

加速度傳感器是多個維度測算的，主要測算一些瞬時加速或減速的動作。比如測量手機(jī)的運動速度，在游戲里能通過加速度傳感器觸發(fā)特殊指令。其原理是與重力傳感器相同，也是壓電效應(yīng)，通過三個維度確定加速度方向，但功耗更小，但精度低。

磁場傳感器

磁場傳感器一般用在常見的指南針或是地圖導(dǎo)航中，幫助手機(jī)用戶實現(xiàn)準(zhǔn)確定位。工作原理是各向異性磁致電阻材料，感受到微弱的磁場變化時會導(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。

圖為 iPhone 5加速度傳感器

以下傳感器中低端智能手機(jī)可能都沒有：

圖為 iPhone 7主板

溫度傳感器

溫度傳感器可以用來檢測手機(jī)本身溫度變化，可以看出使用情況下，手機(jī)的發(fā)熱程度。擴(kuò)展功能方面，溫度傳感器也能檢測外界空氣中的溫度變化，甚至是用戶當(dāng)前的體溫。其原理是利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為可用輸出信號。

氣壓傳感器

在智能手機(jī)中，氣壓計并不是太常見。之前一直被用在軍工手機(jī)當(dāng)中，現(xiàn)在也只有高端手機(jī)才配備。氣壓計可以測量大氣壓。通過氣壓計，我們可以知道設(shè)備所處的海拔是多少，提高GPS精準(zhǔn)度。其工作原理是分為變?nèi)菔綒鈮簜鞲衅饕约白冏枋綒鈮簜鞲衅鳌鈮鹤兓瘯?dǎo)致電阻或電容測算數(shù)值發(fā)生改變，從而獲得氣壓數(shù)據(jù)。

心率傳感器

心率傳感器在穿戴設(shè)別中比較常見，但在手機(jī)上的應(yīng)用一般是設(shè)置在手機(jī)背部的位置，用于運動和健康方面，其原理是用高亮度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，亮度呈現(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

與心率傳感器一樣，血液中的血紅蛋白和氧合血紅蛋白對紅外光和紅光的吸收比例不同，用這種紅外光與紅光的兩個LED燈光同時照射手指的話，也可以測量出反射光的吸收光譜，從而測量血氧含量，用途同樣是運動和健康。

紫外線傳感器

紫外線傳感器利用光電發(fā)射效應(yīng)來測算，通過攝像頭拍戶外光源從而換算成放電效應(yīng)測出紫外線強(qiáng)度。現(xiàn)在應(yīng)用這種傳感器的手機(jī)并不多見，而且測算的穩(wěn)定性也有待進(jìn)一步觀察。

霍爾傳感器

霍爾傳感器與磁場傳感器有些類似，霍爾傳感器可以將變化的磁場轉(zhuǎn)化為輸出電壓，從而在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電勢差。有些手機(jī)會隨機(jī)標(biāo)配一些保護(hù)套，當(dāng)合上保護(hù)套時手機(jī)會自動鎖屏，打開保護(hù)套之后設(shè)備又會自動解鎖，在翻蓋手機(jī)中，也會使用霍爾傳感器。

計步傳感器

在智能手機(jī)中計步傳感器并不是很常見，事實上是非常少見。計步器是一個傳感器，它可以計算用戶行走的步數(shù)。大多智能手機(jī)用加速傳感器測量步數(shù)，所以存在一些誤差，不過計步器才是專業(yè)的計步工具，計步相比加速傳感器更加精準(zhǔn)。

寫在最后

前八種傳感器幾乎是目前絕大多數(shù)手機(jī)的標(biāo)配，后七種傳感器則比較少見，主要針對戶外、運動、健康一類的特殊用戶群體，一般在高端手機(jī)中比較常見。如今的手機(jī)早已不是單一的通訊產(chǎn)品，更多的是生活必不可少的工具，可以說是人們的全能助理。

最后想說的是，正是因為這些隱藏在手機(jī)背后的“黑科技”讓我們在使用智能手機(jī)時才更加得心應(yīng)手，所以在購買手機(jī)時，不要只盯著外觀、拍照、跑分不放，這些傳感器對于手機(jī)和用戶體驗來說同樣重要。