G сенсор в телефоне что это

Содержание

Разбираемся что такое акселерометр и гироскоп

Положение в пространстве, направление движения и ускорение — наверное одни из тех факторов, которые попросту нужно знать логической части множества контролирующих устройств. Речь идет не только о специфичной самолетной, вертолетной или морской технике, изменение ориентации которой важно в навигации и пилотировании.

пример использования в самолете – указатель горизонта

Применяются датчики определяющие перечисленные факторы и в быту. К примеру, в смартфонах, фитнес-браслетах, планшетах, ноутбуках, экранах TV или мониторах. Для первых трех — технология положения используется в нише создания шагомеров или в качестве управляющей функциями аппарата опции. Доступно и позиционирование с участием детектора отображаемых элементов мобильного устройства. Остальные перечисленные, довольствуются определением текущей ориентации выводящего изображение экрана. В случае ее изменения, соответственно будет подстроен и формат — книжный (широкий) или альбомный (узкий) тип подачи картинки на текущий дисплей.

Есть еще одна ниша в быту, где властвуют аппараты, определяющие ускорение и положение в пространстве. Речь идет об игровых контроллерах, которые, на современных приставках, осуществляют действие не только от нажатия на кнопку, но и по вибрации джойстика или его наклона.

игровой контроллер с датчиком положения

Встречаются акселерометры и в автомобильных регистраторах. Они включают запись событий в моменты резких остановок, экстренного торможения или изменения положения кузова. Последнее актуально для тех случаев, когда машина вылетает с дороги, обо что-то ударяется, а также переворачивается на бок или крышу.

В любом варианте использования, для аппаратов, определяющих положение, применяют два вида сенсоров — акселерометр или гироскоп. Каждый из которых, обладает своими плюсами и минусами. В настоящее время, сама механика каждого из перечисленных датчиков, упакована внутрь небольших микросхем. Хотя, в своей основе, — принцип их действия остается неизменным еще с XIX века. Именно тогда, давно известные физические свойства, относящиеся к механизмам, определяющим положение в пространстве, получили свое официальное наименование.

телефон, оснащенный одновременно акселерометром и гироскопом

Редко, но встречаются случаи, участия обоих типов сенсоров — гироскопа и акселерометра в схеме одного устройства. Чаще используется какой-либо один из них, так как он, почти в полном объеме, выполняет функции другого. Хотя есть и небольшие различия, делающие применение аналогичного по возможностям датчика, но работающего на других физических основах, — в некоторых случаях невозможным.

Датчики в смартфонах: какие бывают?

Датчики смартфона

Использование в современных смартфонах множества датчиков и сенсоров вызвано желанием производителей обойти конкурентов. Пользователям такая «гонка вооружений» только на пользу – ведь благодаря ней они получают доступ к совершенно невероятным технологиям.

Если удалить из смартфона все датчики, он лишится внушительной части своих функций и превратится в довольно примитивный аппарат. Даже такие привычные пользователям действия, как изменение ориентации экрана при переводе гаджета в горизонтальное положение и автоматическое отключение дисплея при разговоре, не выполнялись бы без датчиков.

Стремясь выиграть конкуренцию на рынке, производители современной мобильной техники оборудуют свои аппараты огромным количеством сенсоров – ведь это повышает функциональность. В статье мы расскажем обо всех известных датчиках смартфонов – в том числе о тех, которые устанавливаются в новейшие модели.

G-Sensor – что это в телефоне, для чего нужен G-Sensor в смартфонах

Вопросы про G sensor в телефоне что это и для чего нужен, возникают когда сбиваются настройки.

Что такое датчик ускорения

Понятие «Акселерометр» состоит из двух слов — из латинского «accelero» («ускоряю») и из греческого «metreo («измеряю»). Дословно можно перевести, как измерение ускорения.

Главное назначение датчика состоит в измерении кажущегося ускорения, или разницы в гравитационном и истинном ускорении, между физическим телом или объектом.

Акселерометр и гироскоп принцип работы

Акселерометр определяет угол наклона телефона относительно земной поверхности. Он сопоставляет три основные координаты: X, Y и Z или ширину, длину и высоту.

Применение специального программного обеспечения изменяет расположение картинки на дисплее мобильного устройства. Данные действия он производит в соответствии с координатами, которые передает датчик.

Умный прибор, который обладает небольшими размерами, может не только определять изменение положения смартфона в системе координат, но и производить дополнительные функции. Он может воспринимать внешние факторы, реагировать на встряхивания, толчки, повороты.

Сейчас датчик ускорения является обязательным элементом любого смартфона. Но несколько десятков лет назад, первые телефоны, в которых были предусмотрены данные элементы, были дорогие и воспринимались они, как настоящее чудо.

Калибровка сенсорных датчиков Андроид

Современное мобильное устройство оснащено тачскрин

Современное мобильное устройство оснащено тачскрином, акселерометром и другими сенсорами, существенно увеличивающими функциональность, комфортность и привлекательность использования аппаратных и программных инструментов операционной системы Андроид. Эти чувствительные к настройке элементы требуют точной регулировки или привязки к пользовательской системе координат, иначе девайс будет работать некорректно. Время от времени приходится настраивать датчики нажатия, приближения, яркости, GPS, аккумулятор и прочее. Пользователь должен знать, как откалибровать сенсор на Андроиде.

Акселерометр и гироскоп

Акселерометр – один из основных датчиков смартфона; его также называют G-сенсором. Функция акселерометра заключается в измерении линейного ускорения смартфона по 3-м осям координат. Данные о перемещениях устройства аккумулируются и обрабатываются специальным контроллером – естественно, происходит это за считанные доли секунды. Размещает крохотный датчик примерно по центру корпуса смартфона. Самостоятельная замена акселерометра при поломке исключена – придётся идти в сервис.

Кто должен поблагодарить разработчиков за акселерометры в смартфонах? Прежде всего, любители гоночных симуляторов, способные управлять виртуальными автомобилями, просто наклоняя аппарат влево-вправо. Именно акселерометр позволяет гаджету менять ориентацию экрана с портретной на ландшафтную, когда пользователь переворачивает устройство.

Впервые акселерометр появился на телефоне Nokia 5500. Этот датчик вызвал бурный восторг у сторонников активного образа жизни, потому как позволял пользоваться шагомером.

У акселерометра есть один существенный недостаток: он может фиксировать положение только тогда, когда происходит ускорение – то есть когда гаджет перемещается в пространстве. Определить положение аппарата, лежащего на столе, акселерометр не способен. Нивелировать этот недостаток призван датчик-«партнёр» под названием гироскоп. Такой датчик измеряет скорость углового вращения и обеспечивает более высокую точность данных по сравнению с акселерометром. У гироскопа, который прошёл процедуру калибровки, погрешность не будет составлять более 2 градусов.

Гироскоп активно используется в мобильных играх – в сочетании с акселерометром. Кроме того, этот датчик делает возможными оптическую стабилизацию камеры, создание панорамных снимков (гироскоп определяет, на сколько градусов был повёрнут смартфон), жестовое управление.

Первым смартфоном с гироскопом стал iPhone 4. Сейчас гироскоп – далеко не экзотика; им (как и акселерометром) оснащается большинство современных девайсов.

Гироскоп

Изобретение устройства приписывается Иоанну Бонненбергеру, как первому человеку, описавшему механический гироскоп. Но, еще задолго до него, люди обращали внимание на поведение обычного волчка (юлы) — вращаясь, он всегда сохраняет одно положение, вне зависимости от действия сторонних сил. То есть, единовременный наклон плоскости, на которой находится крутящийся маховик не оказывает на его положение никакого влияния. В основе работы механического гироскопа заложен тот же принцип. Ротор, закреплен в корпусе на две подвижные рамы, позволяющие изменять его положение в пространстве по всем осям ординат. Вращаясь, он будет сохранять свой изначальный наклон, вне зависимости от угла смещения основы, на которой закреплена конструкция. Обусловлен этот фактор действием кориолисовой силы.

устройство механического гироскопа

Чем выше оборот маховика и его вес, тем более устойчив гироскоп к внешним факторам изменения положения. С другой стороны, тем больше его размер. Современные устройства настоящего типа миниатюрны и представляют собой относительно небольшую микросхему с гранями менее сантиметра длинной. Наклон в таких приборах выявляется уже не положением маховика в подвижной раме, а местонахождением миниатюрного вибрирующего грузика по трем осям. Описанная система более надежна, чем ее классический вариант. Кроме того, результирующий чувствительный прибор очень мал. Впервые, для рынка мобильных устройств, гироскоп в составе МЭМС микросхемы стал доступен в смартфоне Apple iPhone 4s.

прототипы микро электромеханических микросхем(МЭМС)

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:

    . 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. . Используется при оптимизации изображения во время съемки, работе с приложениями, предназначенными для камеры, а также при управлении летающими дронами посредством девайса. отвечает за отключение экрана во время телефонных разговоров, распознавание жестов и управление некоторыми функциями мобильного устройства без контакта с экраном. определяет уровень освещения вокруг устройства, после чего автоматически повышает или понижает яркость дисплея. Эта опция делает работу с гаджетом комфортнее и экономит энергию аккумулятора. измеряет уровень магнитного поля.
  • Шагомер определяет пройденное расстояние, позволяя фиксировать уровень физических нагрузок. показывает уровень атмосферного давления, но встречается в телефонах крайне редко.

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

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.

Принцип работы

Акселерометр (G-сенсор) изначально определяет разницу между ускорением самого датчика и гравитационной постоянной. Простой пример — груз, подвешенный на пружине. Если его не двигать, — он опуститься на определенную высоту взаимосвязанную с сопротивлением крепежа и собственным весом. Стоит начать перемещение конструкции вверх-вниз — груз станет колебаться в зависимости от применяемой силы ускорения.

механический акселерометр

Чтобы определить его движение в другой плоскости, используют закрепление по всем трем осям, применяя совместно с гравитационной силой противодействие, обеспечиваемое упругими креплениями. В таком случае, груз будет изменять свое положение уже при движении по любому вектору, которое будет нормализоваться при отсутствии ускорения.

Конечно, современное развитие техники уже не требует массивных механических конструкций. Сейчас в оборудовании используют миниатюрные G-сенсоры, преобразующие ускорение в понятные обрабатывающим цепям электрические импульсы.

Существует три вида акселерометров. Пьезоэлектрический гироскоп, резистивный и магнитный. Каждый из них отличается сложностью конструкции, ценой и реагированием на побочные факторы.

Применяются настоящие сенсоры не только в видеорегистраторах. Они получили широкое распространение и используются для всех мобильных устройств: в смартфоне, планшете, телефоне или на ноутбуке. Встречаются они и у стационарной техники — мониторах и телевизорах. В большинстве аппаратов функциональность датчика используется только для определения текущего положения устройства в пространстве и соответствующего изменения выдачи изображения.

Пьезоэлектрический

G-sensor пьезоэлемент

Пьезоэлемент в конструкции выполняет роль гироскопа. Он не вращается вокруг своей оси, в отличие от классического варианта. Момент инерции сохраняется за счет высокочастотной вибрации. Для оборудования, определяющего ускорение, в одном датчике используются три чувствительных части на каждую из осей движения. Положение гироскопа во всех них определяется за счет изменения емкости.

Минусы: не очень точен, чувствителен к температуре.

Резистивный

Здесь вместо гироскопа используется подвижная масса, хотя так же, как и в предыдущем случае, применяют три чувствительных элемента на каждую из осей вектора ускорения. Нулевая фиксация в состоянии покоя обеспечивается микроскопическим упругими элементами. Изменение положения груза определяется по коэффициенту электрического сопротивления.

Преимущества: температура и магнитное поле не влияют на результаты.

Недостатки: частично механическая конструкция не очень надежна. Мал срок службы и точность.

Магнитный

магнитный акселерометр

Магнитный G-сенсор в основе работы использует эффект Холла. Подвижных частей не имеет, вместо них применяются три датчика определяющих напряжённость магнитного поля земли по осям координат.

Плюс: высокая точность в определении поворота датчика по трем осям, до 1/6000 градуса.

Минус: сложность конструкции, чувствительность к паразитным электромагнитным полям, не сильно подходит в роли определителя ускорения, дороговизна.

Датчики приближения и освещения

Наличие датчика приближения (Proximity Sensor) в смартфоне – объективная необходимость. Если б такой сенсор отсутствовал, пользователю приходилось бы терпеть неудобства всякий раз во время разговора по телефону. Достаточно было бы легко коснуться щекой кнопки сброса – и разговор прекращён, нужно вызывать абонента снова. Функция датчика приближения очевидна: он блокирует экран гаджета, как только пользователь подносит устройство к уху. Этот сенсор позволяет владельцу смартфона не только общаться с комфортом, но и экономить заряд аккумулятора.

Датчик приближения «прячется» под фронтальным стеклом мобильного устройства. Состоит он из 2-х элементов: диода и детектора. Диод отправляет инфракрасный импульс (невидимый глазу человека), а детектор пытается поймать его отражение. Если детектору это удаётся, экран «затемняется». Сенсор способен регистрировать всего лишь 2 состояния: «посторонний предмет ближе 5 см» и «посторонний предмет дальше 5 см».

Потрясающих результатов в экспериментах с датчиком приближения добилась компания Samsung. На основе этого сенсора корейский производитель создал датчик жестов, благодаря которому стало возможным бесконтактное управление смартфоном. Первый датчик жестов появился на Samsung Galaxy S3 – в 2012 году это стало настоящим прорывом.

Датчик освещённости (Light Sensor) не зря рассматривается в паре с датчиком приближения – как правило, эти два сенсора располагаются в непосредственной близости по отношению друг к другу. Датчик света – самый «старый» из всех датчиков, которые используются в мобильной электронике. Также он и самый простой – с конструкционной точки зрения этот сенсор представляет собой полупроводник, чувствительный к потоку фотонов. Функция у датчика освещения не такая ответственная, как у датчика приближения: Light Sensor всего лишь регулирует яркость дисплея в соответствии с окружающими условиями.

В некоторых моделях Samsung (например, Galaxy Note 3 и Galaxy S5) установлены RGB-датчики. Сенсор RGB способен не только менять яркость дисплея, но и корректировать доли красного, зелёного, синего и белого цветов изображения на экране.

Разработчики Samsung Galaxy Note 4 дошли до абсурда: они научили датчик фаблета измерять освещённость в невидимом для человека диапазоне – ультрафиолетовом. Благодаря такой любопытной новации пользователь может, например, выбрать оптимальное время для загара.

Настройка

В отношении G-сенсора в видеорегистраторе важными параметрами будут чувствительность и съемка. Первая задается в зависимости от состояния дорог, по которым чаще приходится перемещаться и загруженности магистралей. Если откалибровать сенсор на слишком высокие значения, запись станет начинаться в периоды частых ускорений и торможений при городской езде, или скачках на ухабах вне развитой инфраструктуры. Лучше всего подобрать значение экспериментально, установив баланс между заполнением памяти аппарата и реальными происшествиями, требующими фиксации.

на такой дороге G-сенсор бессмыслен

Характеристика съемки обычно задается периодами сохранения до момента события и продолжительностью ее после.

Через меню

В большинстве видеорегистраторов, оснащенных акселерометром найти установку характеристик сенсора можно в меню. В параметрах или настройках нужно обратить внимание на пункт «G-sensor» или «Акселерометр». Под ними и скрывается калибровка датчика.

С помощью компьютера

Некоторые аппараты не имеют меню настроек. Тем не менее установка параметров чувствительности и времени для них доступна через подключение видеорегистратора к компьютеру. Здесь требуется обратиться к инструкции. Изменение установок может быть выполнено через встроенный WEB-интерфейс или с помощью специальной программы от производителя. Последняя может записывать новые параметры не только единовременно в память аппарата, но и использовать для передачи их в устройство флеш-карту. Скачать специализированное ПО зачастую можно с сайта компании-изготовителя видеорегистратора.

Определение наличия функции акселерометра

внизу коробки, в ряде значков, есть G-сенсор

Наличие акселерометра обязательно указывается в документации к видеорегистратору. Часто на упаковке размещается значок с соответствующим изображением, основой которого скорее всего будет составлять английская литера «G». Распространённые названия: датчик удара, G-sensor, G-сенсор, акселерометр.

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.

Когда и зачем нужна калибровка экрана

Пользователь практически не задумывается о калибровке экрана до того, пока работа с устройством становится некомфортной. Необходимость в калибровке определить довольно просто. Так, если сбился сенсор на Андроиде, требуются более сильные нажатия на экран и кнопки клавиатуры.

Также отдельные области экрана могут по-разному реагировать на нажатия. Когда клавиатура выдает вместо одной буквы соседнюю, это тоже признак необходимости в калибровке. Такая проблема замедляет работу с девайсом и порой вызывает раздражение.

Иногда все исправить поможет очистка защитного стекла. Но если проблема появилась после падения устройства, требуется коррекция тачскрина на Андроид.

Даже незначительные повреждения могут привести к сбою в работе сенсора, и экран не будет откликаться с прежней скоростью.

В этом случае нужно удалить с дисплея пленку и проверить чувствительность к нажатиям, правильность и удобство клавиатурного ввода.

Барометр и температурный датчик

Человеку с высокой чувствительностью к резким перепадам атмосферного давления просто необходимо иметь в смартфоне приложение-барометр. В Google Play, например, одна из подобных программ так и называется — «Барометр».

Датчик-барометр способен не только предупреждать пользователя о приближении циклона – антициклона; это даже не основная его функция. Сенсор увеличивает эффективность и точность работы GPS-навигатора гаджета. Спутники GPS показывают, в какой точке земного шара находится искомое место – но не на какой высоте. Этот недостаток их работы и устраняется барометром. Датчик давления может помочь найти, скажем, офис определённой компании в многоэтажном здании бизнес-центра.

Мобильные барометры – не новинка; датчиками давления были способны похвастаться ещё аппараты Sony Ericsson. Однако на современном рынке гаджетов, оснащённых такими сенсорами, немного. Барометры всё чаще устанавливаются на защищённые смартфоны таких производителей, как Conquest, Land Rover, iMan. Также датчики давления присутствуют на Xiaomi Mi5 и Cubot Dinosaur.

Температурные датчики, в отличие от барометров, присутствуют в большей части смартфонов – однако температуру на улице с их помощью не измеришь. Речь идёт о внутренних термометрах, задача которых – следить за тем, чтобы гаджет не перегревался. В одном смартфоне может быть уйма подобных сенсоров: первый контролирует графический ускоритель, второй – ядра процессора и так далее. Если возникает перегрев, внутренний термометр автоматически прекращает зарядку или снижает выходной ампераж.

Внешние термометры на гаджетах тоже встречаются, но они пока «в диковинку». Первым смартфоном со встроенным термометром стал Samsung Galaxy S4. Датчик оказался необходим для улучшения работы предустановленного приложения S Health.

Увы, у внешних термометров мобильных устройств есть существенный недостаток – невысокая точность. Данные искажаются из-за тепла, исходящего от тела пользователя и внутренностей самого аппарата. Решить эту проблему разработчикам пока не удаётся.

Для нужд приложения S Health на Samsung Galaxy S4 был установлен ещё один любопытный датчик – гигрометр. Этот сенсор измеряет уровень влажности, предоставляя пользователю возможность эффективно управлять микроклиматом в помещении.

Недостатки и преимущества

Гироскоп и акселерометр похожи по возможностям, тем не менее, отличаются определяемой характеристикой. В первом случае — положение, для второго — направление воздействия силы. Поэтому функциональность их востребована немного в разных жизненных областях. Рассмотрим их возможности, в разрезе плюсов и минусов.

Акселерометр

  • Быстрое определение изменения действия вектора силы. Хорош в качестве датчика ускорения.
  • Проще конструктивно и дешевле гироскопа.
  • Положение относительно земли определяет неточно. Сильно зависит от воздействия гравитации. Дает показания, требующие введения коэффициента поправки в зависимости от текущего места и воздействия внешних факторов.
  • Чувствителен к сторонней вибрации.
  • Не может производить измерение угла наклона при ускорении. Требует для получения данных момент покоя.

Наиболее часто используется в обыденной жизни для автомобильных регистраторов, систем безопасности хрупкого оборудования, мобильных телефонов и планшетов, игровых контроллеров, фитнес-браслетов. Популярен за счет низкой цены, малого размера и надежности.

Гироскоп

оси по которым определяется наклон

  • Точен в определении углов наклона по всем трем осям XYZ, или как их еще называют — крена, тангажа и рысканья.
  • Нулевое направление, от которого и выполняются измерения, не зависит от притяжения земли и может быть любым.
  • Практически не подвержен влиянию внешних факторов или сторонних сил. К примеру, работа устройства полностью, или по большей части, игнорирует вектор и состояние окружающего магнитного поля.
  • Не может определять ускорение.
  • Сложность конструкции увеличивает конечную стоимость устройства.
  • Время определения смены положения выше, чем в случае акселерометра.

Для гироскопов характерной нишей применения становятся системы равновесия транспортных средств, включая водные, воздушные и космические. Ими же оснащают качественные мобильные аппараты и всю электронику контролирующую изначальное положение в пространстве механизмов или производственных линий.

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.

Приложение Датчикер

Приложение Датчикер

Какие функции производит G-сенсор

Датчики ускорения используются для расширения возможностей и опций телефонов. Они делают их удобными, функциональными.

Так для чего нужен акселерометр? Он подходит для измерения расстояния движения устройства, для определения отклонений в пространстве. Но это еще не все функции прибора.

Датчик выполняет следующие действия

  • Производит автоматическую корректировку ориентации дисплея при поворотах гаджета;
  • Прибор требуется для наклонов, разных манипуляций во время игр;
  • Благодаря датчикам гаджет может реагировать на определенные движения. Приборы выполняют другие действия — меняют музыкальные треки, отключают будильник, отклоняют звонки;
  • Определяет или отображает любые изменения положения человека в пространстве. Все эти действия производятся навигационными программами;
  • Приборы следят за физической активностью. К примеру, они подсчитывают пройденную дистанцию, для этого используется шагомер.

Какие датчики позволяют следить за здоровьем?

Человеку, стремящемуся вести здоровый образ жизни, не помешает обзавестись гаджетом, который оснащён следующими датчиками.

Педометр (шагомер)

Функция педометра – считать расстояние, преодолённое пользователем, на основании количества совершённых шагов. Эту функцию способен выполнять и акселерометр, однако точность его измерений оставляет желать лучшего. Шагомер как отдельный датчик впервые появился на смартфоне LG Nexus 5.

Пульсометр (датчик сердцебиения)

Встроенный пульсометр – одна из инноваций Samsung Galaxy S5. Разработчики Samsung посчитали, что именно датчика пульса не хватает программе S Health для того, чтоб она могла считаться полноценным личным тренером. Среди пользователей пульсометр Samsung пока популярным не стал, потому как достаточно привередлив. Чтобы обеспечить точные данные, сенсору необходим тесный контакт с той частью тела пользователя, где кровеносные сосуды находятся неглубоко – например, с подушечкой пальца. Совершать пробежку, удерживая палец на датчике – удовольствие небольшое.

Датчик оксигенации крови (датчик SpO2)

Этот сенсор определяет степень насыщения крови кислородом. Он присутствует только на 2 смартфонах фирмы Samsung (Galaxy Note 4 и Note Edge) и «заточен» под приложение S Health. На девайсах датчик SpО2 совмещён со вспышкой для камеры и пульсометром. Пользователю достаточно активировать соответствующее приложение и приложить палец к вспышке на 30-40 секунд – после чего он увидит результат замера в процентах на экране гаджета.

Дозиметр

Таким датчиком оснащён выпущенный в Японии смартфон Sharp Pantone 5. Функция дозиметра – измерение радиации. Для японцев эта функция важна, потому как после аварии на АЭС в Фукусиме в 2011 году они вынуждены более внимательно следить за радиационным фоном. На европейском рынке смартфонов с дозиметрами нет.

Как определить установленный тип датчика для мобильного устройства

поворот картинки на экране в зависимости от положения телефона

В смартфоне или планшете определить, какой именно сенсор установлен — гироскоп или акселерометр очень просто, даже без использования специфичных программ. Достаточно включить «поворот экрана» и потрясти устройство вверх-вниз, влево-вправо, не переворачивая его в действительности. Если экран сменит ориентацию, значит детектором выступает акселерометр. Если нет — гироскоп. Все дело именно в отличии определяемых сил. Если ускорение без покоя в случае акселерометра – процессор устройства «решит», что произошел поворот. Гироскопу тряска безразлична.

Точно помогут определить вид детектора и его модель специальные программы. К примеру, Sensor Box For Android, AnTuTu Benchmark, AIDA64.

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.

Измерительные датчики

Измерительные датчики

Области применения

Датчик ускорения применяется в следующих сферах:

  • Включается в состав навигации в летательных аппаратах. Приборы устанавливаются также в вертолеты и квадрокоптеры;
  • Автомобили. В них емкостный акселерометр устанавливается для систем безопасности и стабилизации. Датчик выявляет ситуации, когда необходимо выполнить экстренное торможение, а также помогает избежать аварии. Прибор запускает работу электрической цепи, она передает толчок на подушки безопасности и они моментально срабатывают;
  • Промышленность. G-сенсор устанавливаются в устройство станков, агрегатов. Их интегрируют в системы защиты для своевременного выключения питания во время поломок;
  • Для электроники. Датчики защищают жесткие диски от механических воздействий. При падениях прибор подает информацию на считывающие головки, и они переходят в безопасное положение. Это защищает от поломок диск,а также предотвращает потерю данных;
  • Датчики устанавливаются в смартфоны и планшеты. Они производят важные функции, изменяют положение во время поворота корпуса и другие действия.

Как работает G-сенсор в видеорегистраторе

d71409ad87f475822920db62e16deb66

В множестве источников G-сенсор называют «датчиком удара». Но это не совсем верное определение, поскольку по сути G-сенсор – это акселерометр, предназначенный для измерения разницы между гравитационным и истинным ускорениями объекта. Это означает, что устройство фиксирует не только удары, но и изменения скорости, заносы, повороты и перевороты. Откалиброванная чувствительность датчика позволяет отличать столкновения от ям и неровной дороги, типичные для автомобиля перемещения от нетипичных.

Сканеры отпечатков пальцев и сетчатки глаза

Пользователи, которые считают, будто первый дактилоскопический датчик появился на iPhone 5S, сильно заблуждаются. Телефоны, способные сканировать отпечатки пальцы, выпускались и раньше. Ещё в 2004 году продавалась «раскладушка» Pantech GI 100, оснащённая подобной технологией. 7 лет спустя Motorola представила модель Atrix 4g c дактилоскопическим датчиком. В обоих случаях пользователи отнеслись к технологии довольно прохладно.

Когда же в 2013 году Apple встроила сканер отпечатков пальцев в кнопку «Home» Айфона 5S, «яблочной» компании рукоплескали как эксперты, так и рядовые потребители. Apple больше повезло с эпохой: в «нулевых» вопрос о безопасности безналичных платежей не стоял так остро.

Сканер отпечатков пальцев избавляет пользователя от необходимости применять цифровые пароли для защиты данных, хранящихся на гаджете. Пароли легко взломать; обмануть дактилоскопический датчик сложнее в разы (хотя тоже возможно).

Сканер сетчатки глаза обеспечивает даже более высокую степень безопасности, чем дактилоскопический датчик – фактически это следующий уровень биометрической защиты. Сторонники технологии утверждают, что достать отпечаток пальца – задача выполнимая (ведь человек их повсюду оставляет). Получить же копию сетчатки нельзя никак.

Идея оснастить смартфон сканером сетчатки тоже не нова. Ещё в 2015 году азиатские производители (Vivo, Fujitsu) экспериментировали с этим датчиком, в 2016 году тренд поддержала малоизвестная компания из Поднебесной Homtom. Однако обсуждаемой эта технология стала только после того, как к ней обратилась компания Samsung – в Galaxy Note 7 установили сканер радужной оболочки глаза.

Датчик в Note отличен от тех, которые стоят в смартфонах китайских компаний. Идею Samsung вполне можно назвать революционной потому, что на Note 7 есть камера, которая ответственна только за сканирование глаз. «Китайцы» же считывают информацию с сетчатки селфи-камерой.

Метод, который используется гаджетами из Поднебесной, неэффективен. Дело в том, что глаз необходимо сканировать инфракрасным (ИК) лучом, но на фронтальных камерах ИК-спектр, как правило, фильтруется – ведь из-за него портятся селфи. Выходит, что Samsung – пока единственный производитель смартфонов, который не заставляет пользователей делать выбор между качественными «себяшками» и безопасностью персональных данных.

Использование акселерометра или гироскопа с микроконтроллерами

Отдельно стоит упомянуть датчики положения, используемые в DIY- проектах. Речь идет об их вариантах, разработанных для совместного использования с Arduino или Raspberry PI.

Raspberry PI с подключенным гироскопом

С помощью подобных сенсоров и контролера можно определять текущее положение роботов или подвижной техники в пространстве. Доступно и вычисление текущей скорости. Для чего берется за основу импульсы изначального ускорения и характеристики торможения. Далее математически вычисляется текущее значение параметра. Причем крайний вариант применения не требует установки механической связи с подвижными частями подвески аппарата. В некоторых случаях, настоящее действие может быть затруднено к исполнению.

трех осевой индустриальный гироскоп для Arduino

Телефония

Один из основных пунктов, который бросается в глаза при первом входе в инженерное меню Андроид смартфона Huawei, это меню телефонии. В этом меню вам будет доступно множество полезных настроек, среди которых такие важные пункты, как:

  1. Auto Answer. Здесь вам будет доступно включение или, наоборот, отключение автоответа на входящий звонок.
  1. Band Mode. Здесь вы можете вручную выбрать частоты для GSM-модуля. В этом меню будут показаны все частоты, которые поддерживает ваш телефон. Вы можете снять галочки с тех диапазонов, которые не предоставляет ваш оператор мобильной связи, что итоге сильно будет экономить заряд вашей батареи.
  2. CFU Setting. Данная опция включает или отключает условную переадресацию вызовов.
  3. AT Command Tool. Утилита для разработчиков, поддерживающая AT-команды.
  4. Modem Test. Тонкая настройка совместимости с различными типами устройств.
  5. Network Selecting. Здесь вы также можете выбирать стандарты мобильной связи (GSM, WCDMA, LTE). Для большего энергосбережения выключите неиспользуемые.
  6. NetworkInfo. Очень удобная опция для проверки качества услуг мобильного оператора.
  7. GPRS. Настройка подсоединений к мобильному интернету. Также доступен выбор активной SIM-карты.
  8. HSPA Info. Информация о сети 3G в том случае, если данный тип услуг поддерживает ваш оператор связи.
  1. Mobile data service preferred. С помощью данного пункта можно увеличить приоритет интернета перед голосовым трафиком. Однако будьте осторожны, так как входящие звонки в таком случае иногда могут не доходить.
  2. Fast Dormancy. Позволяет вам экономить часть энергии телефона в сетях третьего поколения.
  3. RAT Mode (Phone Info). С помощь данного меню вы можете выбрать наиболее используемый стандарт связи. Однако пользуйтесь осторожно, так как эти настройки блокируют действие пункта Network Selecting.
  4. RF De-sense Test. Выбор частотного диапазона и конкретного канала для тестирования качества связи.
  5. SIM ME Lock. Даёт возможность настроить региональные параметры GSM-модуля в ручном режиме.

Заключение

Всякий современный смартфон оснащён минимум 5-ю датчиками. В моделях-флагманах количество сенсоров доходит до «чёртовой дюжины», и производители вовсе не собираются на этом останавливаться. Специалисты IBM прогнозируют, что уже в 2017 году гаджеты получат обоняние, благодаря которому смогут предупреждать пользователя, например, о высокой концентрации чадного газа и о присутствии в воздухе вируса гриппа. С нетерпением ждём инноваций – ведь продолжение следует?

Резюмируя

Датчики положения для техники делятся на акселерометры и гироскопы. Первые определяют ускорение, воздействующее на сенсор, вторые его угол наклона в пространстве. Акселерометры можно использовать и в качестве гироскопа, вычисляя текущий поворот детектора относительно вектора земного притяжения. К сожалению, точность настоящих измерений будет низкой и сильно зависеть от сторонних факторов. Включая то, что для определения текущего положения датчика ускорения — под углом, стоя или лежа, требуется чтобы он находился в состоянии покоя. Для гироскопов последнее не критично.

Принцип работы и технологическое исполнение G-sensor

В настоящее время используются два основных типа G-датчиков: пьезоэлектрические и магниторезистивные.

Принцип работы пьезоэлектрических датчиков состоит в формировании электродвижущей силы (ЭДС) при изменении геометрических размеров пьезоэлемента. Инерционный элемент (микрошарик определенной массы) расположен на трехмерной пьезоподвеске. Во время ускорения по одной или нескольким осям соответствующие пьезоэлементы формируют электрический сигнал, который после обработки аналого-цифровой схемой передается на выход G-сенсора.

В магнитоэлектрических датчиках в качестве инерционного элемента используется магнит. Регистрацию перемещения осуществляют магниторезистивные датчики, которые при варьировании магнитного поля изменяют сопротивление.

Технологически G-сенсоры исполнены в виде гибридного чипа с небольшим количеством выводов.

как выглядит G-сенсор

Функции G-сенсора в других гаджетах

Датчики имеются в фитнес-браслете и смарт-часах, они являются важными компонентами устройств. Главные функции — подсчет количества шагов в течение дня. Акселерометр в фитнес-браслете и в часах контролирует любые передвижения днем и во время сна.

Акселерометр в фитнес-браслете

Программная обработка проводит распознавание, что вы делаете — бежите или идете.

Емкостной акселерометр

Она определяет интенсивность и скорость, точное количество шагов. Модуль производит включение браслета при поднятии руки к лицу.

Емкостные сенсоры

Существуют два основных типа таких сенсоров: поверхностно-емкостные и проекционно-емкостные. Первые устроены довольно просто: по углам токопроводящей пластины сенсора подается переменное напряжение, и проверяются токи утечки, вызванные внесением посторонней емкости (например, от пальца). По соотношению токов для каждого угла можно установить точку касания. На обычный стилус или руку в перчатке эти сенсоры не реагируют. Такие сенсоры встречаются довольно редко, не поддерживают несколько одновременных касаний, и также требуют калибровки. Калибровка производится как и для резистивного сенсора.

Проекционно-емкостные сенсоры, самые распространенные сегодня, имеют сложную многослойную конструкцию, состоящую из матрицы отдельных датчиков, объединенных в прямоугольную структуру. Можно контролировать несколько одновременных касаний (мультитач). Такой сенсор иногда выполняют сразу на стекле экрана, что уменьшает искажения (нет воздушной прослойки между экраном и сенсором). Контроллер чаще всего конструктивно объединен с самим сенсором, параметры которого ему известны и не требует калибровки. Во многих моделях планшетов и редко в телефонах контроллер находится на основной плате устройства. С телефонами проблем чаще всего не возникает, а в планшетах бывает, что одна и та же основная плата используется для экранов разной диагонали, и параметры сенсора могут различаться.

Обычно настройка не требуется, но иногда после прошивки или программных сбоев контроллер бывает нужно откалибровать. Это можно сделать через инженерное меню (нужно выяснить, как туда попасть конкретно для вашей модели) или с помощью специальных программ, например TouchScreen Tune (она есть в Google Play Market). Иногда емкостной сенсор может некорректно работать при зарядке от помех неоригинального зарядного устройства. Тут калибровать ничего не нужно – зарядное летит в мусоропровод.

Как выполняется включение и выключение

Датчик или акселерометр используется в гаджетах для автоповоротов дисплея. Но эта опция не всегда включена в параметрах гаджета по умолчанию. В этой ситуации, в настройках телефона нужно подключить G-сенсор.

Включить акселерометр в настройках смартфона

  • При помощи настроек. В них выбирается «Экран». После включается опция автоматических разворотов дисплея в момент, когда устройство меняет положение;
  • Через панель быстрого доступа в верхней части экрана телефона. Здесь пользователь может найти кнопку автоповорота экрана. После нажатия на нее запуститься работа акселератора.

Включить акселерометр свайпнув вниз экран смартфона

Однако не всегда автоматическое переключение положения может быть удобным. Бывает, что постоянные перевороты дисплея доставляют множество проблем. Чтобы выключить функцию можно использовать вышеперечисленные способы.

Как проверить и настроить параметры чувствительности

Нередко пользователям необходимо уменьшить или увеличить чувствительность сенсора. Собственно, основной смысл калибровки в этом и заключается, и дисплей после процедуры начинает работать корректно.

Когда владелец хочет нажимать на экран с удобным для себя усилием, то может изменить параметры чувствительности тачскрина в настройках гаджета. Для этого сделайте следующее:

  1. Войдите в настройки.
  2. Откройте раздел «Параметры».
  3. Затем перейдите в «Специальные возможности» и выберете пункт «Чувствительность экрана», где установите галочку рядом с одним из вариантов.

К сожалению, такой способ доступен не для всех версий ОС. Например, повысить чувствительность сенсорного экрана на Андроид 2.2 без сторонних программ не получится.

Причины неполадки акселерометра и их устранение

Иногда датчик может плохо производить функции, или полностью перестает работать, даже после калибровки. Проблемы могут произойти из-за программного сбоя, а также из-за поломки микросхем. Метод устранения стоит подбирать в соответствии с причиной, которая спровоцировала неполадки.

Программный сбой

Чтобы понять, что привело к нарушению работы акселерометра, пользователь должен вспомнить, какие приложения он недавно устанавливал. Именно они вызывают конфликт в работе оборудования или программного обеспечения. Для начала следует удалить новые программы, а после проверить работу датчика.

Если данные меры не помогут, и не улучшат функционирование прибора, то придется провести сброс или форматирование. Но перед проведением операции требуется информацию, файлы с телефона скопировать на компьютер или перенести на облачное хранилище.

Сброс или форматирование проводится в следующей последовательности:

  • Для начала открывается меню параметров мобильного устройства;
  • После выбирается опция «Восстановление и сброс»;
  • Далее активируется «Сброс до заводских настроек»;
  • В конце все действия подтверждаются, и запускается форматирование.

Через определенный период все сведения сбрасываются. В телефоне не будут сохранены файлы и программы, которые были загружены пользователем.

Пользователь может воспользоваться другим вариантом восстановления ПО — обновление прошивки. Для этого смартфон требуется подключить к сети Wi-Fi. И после нужно воспользоваться следующей инструкцией:

  • В опциях нажимается форма «Сведения о телефоне»;
  • Затем выбирается опция «Обновление ПО»;
  • Далее необходимо проверить наличие новых версий;
  • После обнаружения выбирается подходящая версия и скачивается на гаджет;
  • Заканчивается процесс обновления.

Аппаратный сбой

Есть еще одна причина — аппаратный сбой. Чтобы восстановить нормальное функционирование, требуется обратиться в мастерскую, где специалисты проведут необходимые меры.

На начальном этапе проводится диагностика, она поможет установить причину и степень поломки, а также определит, какие ремонтные работы нужно будет провести. Обычно выполняется замена детали на новую. Если все будет сделано правильно, то работа устройства восстановится.

Плюсы и минусы

Стоит выделить следующие плюсы данной опции: присмотр за автомобилем на парковке, защита от уничтожения важных видеофайлов, экономия памяти на носителе, помощь в воспроизведении событий на месте ДТП. К минусам стоит отнести, при неправильной настройке датчика удара, происходит заполнение карты памяти ненужной информацией и отказом видеорегистратора снимать новые видеофайлы.

Акселерометр в фитнес-браслете и смарт-часах

Акселерометр

В фитнес-браслетах и умных часах акселерометр отвечает за несколько функций. Обнаруживая поднятие или вращение руки, он отдает сигнал для включения экрана. Также именно акселерометр отвечает за подсчет шагов и мониторинг сна. На акселерометре «завязана» и работа функции «Умный будильник», который будит владельца гаджета в фазе быстрого сна.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий