方向感應器

手機重力感應指的是手機內置重力搖桿晶元，支持搖晃切換所需的界面和功能，甩歌甩屏，翻轉靜音，甩動切換視頻等，是一種非常具有使用樂趣的功能

方向感應器（Orientation sensor）是藉由感應某個方向的慣性力大小來衡量其加速度與重力。

手機感測器，顧名思義就是用在手機上的感測器。屬於感測器的一種。下面介紹了感測器的定義和原理。感測器的定義 感測器是一種能把物理量或化學量轉變成便於利用的電信號的器件。國際電工委員會(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為：“感測器是測量系統中的一種前置部件，它將輸入變數轉換成可供測量的信號”。按照Gopel等的說法是：“感測器是包括承載體和電路連接的敏感元件”，而“感測器系統則是組合有某種信息處理(模擬或數字)能力的系統”。感測器是感測系統的一個組成部分，它是被測量信號輸入的第一道關口。感測器把某種形式的能量轉換成另一種形式的能量。有兩類：有源的和無源的。有源感測器能將一種能量形式直接轉變成另一種，不需要外接的能源或激勵源。無源感測器不能直接轉換能量形式，但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能，感測器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。其“對象”可以是固體、液體或氣體，而它們的狀態可以是靜態的，也可以是動態(即過程)的。對象特性被轉換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的，也可以是化學性質的。按照其工作原理，它將對象特性或狀態參數轉換成可測定的電學量，然後將此電信號分離出來，送入感測器系統加以評測或標示。感測器原理結構 在一段特製的彈性軸上粘貼上專用的測扭應片並組成變橋，即為基礎扭矩感測器；在軸上固定著：

(1)能源環形變壓器的次級線圈，

(2)信號環形變壓器初級線圈，

(3)軸上印刷電路板，電路板上包含整流穩定電源、儀錶放大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。

在感測器的外殼上固定著：

（1）激磁電路，

(2)能源環形變壓器的初級線圈(輸入)，

(3) 信號環形變壓器次級線圈(輸出)，

(4)信號處理電路 工作過程 向感測器提供±15V電源，激磁電路中的晶體振蕩器產生400Hz的方波，經過TDA2030功率放大器即產生交流激磁功率電源，通過能源環形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈，得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源，該電源做運算放大器AD822的工作電源；由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩壓電源產生±4.5V的精密直流電源，該電源既作為電橋電源，又作為放大器及V/F轉換器的工作電源。當彈性軸受扭時，應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀錶放大器AD620放大成1.5v±1v的強信號，再通過V/F轉換器LM131變換成頻率信號，通過信號環形變壓器T2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈，再經過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號，該信號為TTL電平，既可提供給專用二次儀錶或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由於該旋轉變壓器動--靜環之間只有零點幾毫米的間隙，加之感測器軸上部分都密封在金屬外殼之內，形成有效的屏蔽，因此具有很強的抗干擾能力。感測器分類傾角感測器 傾角感測器在軍事、航天航空、工業自動化、工程機械、鐵路機車、消費電子、海洋船舶等領域得到廣泛運用。輝格公司為國內用戶提供全球最全面、最專業的產品方案和服務。提供超過500種規格的伺服型、電解質型、電容型、電感型、光纖型等原理的傾角感測器。加速度感測器(線和角加速度) 分低頻高精度力平衡伺服型、低頻低成本熱對流型和中高頻電容式加速度位移感測器。總頻響範圍從DC至3000Hz。應用領域包括汽車運動控制、汽車測試、家電、遊戲產品、辦公自動化、GPS、PDA、手機、震動檢測、建築儀器以及實驗設備等。紅外溫度感測器 廣泛應用於家用電器(微波爐、空調、油煙機、吹風機、烤麵包機、電磁爐、炒鍋、暖風機等)、醫用/家用體溫計、辦公自動化、攜帶型非接觸紅外溫度感測器、工業現場溫度測量儀器以及電力自動化等。不僅能提供感測器、模塊或完整的測溫儀器，還能根據用戶需要提供包括光學透鏡、ASIC、演演算法等一攬子解決方案。

感測器的應用感測器的應用領域涉及機械製造、工業過程式控制制、汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品和專用設備等。

① 專用設備：專用設備主要包括醫療、環保、氣象等領域應用的專業電子設備。醫療領域是感測器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場，該領域要求感測器件向小型化、低成本和高可靠性方向發展。

② 工業自動化：工業領域應用的感測器，如工藝控制、工業機械以及傳統的；各種測量工藝變數(如溫度、液位、壓力、流量等)的；測量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負載以及強度)的，以及傳統的接近/定位感測器發展迅速。

③ 通信電子產品：手機產量的大幅增長及手機新功能的不斷增加給感測器市場帶來機遇與挑戰，彩屏手機和攝像手機市場份額不斷上升增加了感測器在該領域的應用比例。此外，應用於集團電話和無繩電話的超聲波感測器、用於磁存儲介質的磁場感測器等都將出現強勢增長。

⑤ 汽車工業：現代高級轎車的電子化控制系統水平的關鍵就在於採用壓力感測器的數量和水平，一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百隻感測器，而豪華轎車上的感測器數量可多達二百餘只，種類通常達30餘種，多則達百種。

sensor 即感測器，是用來感應一定的信號。

在一些高智能化的機器中，sensor 有著很重要的作用，通過sensor 來達到機器的自動化控制，機器中常用的sensore 有touch sonsor ,光感sensor以及磁感sensor 等。

下面簡單介紹一下常見的幾種sensor 的原理和作用以及一些簡單的例子。

1、touch sensor 意思是接觸性sensor，當兩個物體接觸時產生的一種信號，將這個信號收集傳經計算機，可執行下一步的動作。這種sensor 主要用來感應兩個物體的關係。

2、感光sensor ，通過兩個簡單的電路來完成，一個電路有發光二極體或LED等發光元件，另一個電路則接有一個感光元件來感就發光體，當裝有sensor 的兩物體具有對就的關係時，感光元件就會接收到信號，將這個信號傳給計算機，通過計算機來完成其它的動作。這種sensor 主要用來感應是否到達預定的位置，或者用來確定兩物體的相對位置關係。

3、磁感sensor ，通過磁性感應物體，當兩運動部件運動到一定的區域內時，可以通過磁感來感就到物體的存在及位置。

在一些電子產品的機器中，sensor 可說是無處不在，每個sensor 有具體作用也不同，在遇到sensor時，先看看它到底有什麼作用，為什麼要一個sensor，原理是什麼，然後再分析該如何處理。

手機重力感應技術：利用壓電效應實現，簡單來說是是測量內部一片重物（重物和壓電片做成一體）重力正交兩個方向的分力大小，來判定水平方向。

某品牌移動硬碟重力感應技術簡介：重力感應裝置包括感應器、處理器和控制器三個部分。感應器負責偵測存儲器的狀態，計算存儲器的重力加速度值；處理器則對加速度值是否超出安全範圍進行判斷；而控制器則負責控制將磁頭鎖定或者釋放出安全停泊區。一旦感應器偵測並經處理器判斷當前的重力加速度超過安全值之後，控制器就會通過硬體控制磁頭停止讀寫工作，並快速歸位，鎖定在專有的磁頭停泊區。這一系列動作會在200毫秒內完成。當感應裝置探測到加速度值恢復到正常值範圍之後，產品才會恢復工作。

重力感應技術：重力感應技術在其他方面也得到了應用。例如：智能電動車、

Segway

遊戲機、電腦等等

重力感應在移動存儲中應用：科學實驗證明，一般存儲器在不通電的時候，抗震性有1000G，而通電工作之後，抗震性不足200G，非常輕微的磕碰都有可能造成磁碟壞道。因此，只有有效確保工作狀態下的產品安全，才能最終確保其中的數據資料安全。

重力感應技術”，利用重力加速度原理，一旦偵測到意外，能在摔落的瞬間將磁頭撤至安全停泊區，可使移動存儲器安全性能提升500%以上，達到甚至超越無電狀態下的抗震水平，從根本上確保了處於工作狀態下的移動存儲器的抗震性能，從而保證了在任何狀態下的數據信息安全

蘋果公司研製了第一台重力感應機型

原理如下：

方向感應器的實現靠的是iPhone的內置加速計。iPhone所採用的加速計是三軸加速計，分為X軸、Y軸和Z軸。這三個軸所構成的立體空間足以偵測到你在iPhone上的各種動作。在實際應用時通常是以這三個軸（或任意兩個軸）所構成的角度來計算iPhone傾斜的角度，從而計算出重力加速度的值。

通過感知特定方向的慣性力總量，加速計可以測量出加速度和重力。iPhone的三軸加速計意味著它能夠檢測到三維空間中的運動或重力引力。因此，加速計不但可以指示握持電話的方式（或自動旋轉功能），而且如果電話放在桌子上的話，還可以指示電話的正面朝上還是朝下。

加速計可以測量重力引力（g），因此當加速計返回值為1.0時，表示在特定方向上感知到1g.如果是靜止握持iPhone而沒有任何動作，那麼地球引力對其施加的力大約為1g.如果是縱向豎直地握持iPhone，那麼iPhone會檢測並報告在其y軸上施加的力大約為1g。如果是以一定角度握持iPhone，那麼這1g的力會分佈到不同的軸上，這取決於握持iPhone的方式。當以45度角握持iPhone時，1g的力會均勻的分解到兩個軸上。

正常使用時，加速計在任一軸上都不會檢測到遠大於1g的值。如果檢測到的加速計值遠大於1g，那麼即可判斷這是突然動作。如果搖動、墜落或是投擲iPhone，那麼加速計便會在一個或多個軸上檢測到很大的力。

G-sensor

G-sensor中文是重力感測器的意思（英文全稱是Gravity-sensor），它能夠感知到加速力的變化，加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力，比如晃動、跌落、上升、下降等各種移動變化都能被G-sensor轉化為電信號，然後通過微處理器的計算分析后，就能夠完成程序設計好的功能，比如MP3能根據使用者的甩動方向，前後更換歌曲，放進衣袋的時候也能夠計算出使用者的前進步伐。個別高端筆記本例如IBM高端系列也內置了G-sensor，在感知發生劇烈加速度時（如開始跌落），立即保護硬碟，避免硬碟損害。簡單的說，G-Sensor是智能化重力感應系統，應用在硬碟上可以檢測當前硬碟的狀態，當發生意外跌落時，會產生加速度，硬碟感應到加速度，磁頭就會自動歸位，使盤體和磁頭分離，防止在讀寫操作的時候受到意外的衝擊，從而有效的保護硬碟。

在手機中應用此項技術，可以根據使用者的動作而進行相應的軟體應用，比如遊戲，使用者揮舞手機，遊戲也會有相應的反應，就像Wii的微電機械系統(MEMS)。