手机传感器原理   https://jingyan.baidu.com/article/c35dbcb0fffe568916fcbc0c.html

传感器Sensor就是手机里那些可以被测量并且能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。一般这类传感器都是由敏感元件以及转换元件组成。

手机上的那些能够通过芯片来感应的元器件，如反应距离值、光线值、温度值、亮度值和压力值等。

在手机上增加传感器是需要满足一些特定条件的，比如操作系统本身的支持、需要开发对应的应用去配合传感器的数据记录、保证传感器测算的精读、控制传感器的尺寸以及成本等。

1.光线感应器（Ambient Light Sensor）

光线传感器其实跟人多眼睛有些相似。人的眼睛在不同光线环境下，能够调节进入眼睛的光想。而光线传感器则是根据不同光线环境来调整手机屏幕的亮度，从而减低电量的消耗，增强手机的续航能力。

光线传感器能根据手机当时所在的环境来调节屏幕亮度，有的还可以自由控制按键呼吸灯的明暗状态。比如在特别明亮的户外，屏幕会自动调到最亮的状态，而当在黑暗环境里，屏幕亮度也会相应降低。

2.距离感应器（Proximity Sensor）

距离传感器的组成非常简单，由一个红外LED灯和红外辐射光线探测器组成。位置大概在手机听筒的附近。工作原理是：红外LED灯发出的不可见红外光，射向附近的物体，然后反射后，最后被红外辐射光线探测器探测，一般距离传感器是配合光线传感器一起使用的。

实际应用：通话中防止误操作，在通话时，当耳朵接近距离传感器，传感器接到信号后随即通过把显示屏关闭，从而防止用户在通话过程中，误触到屏幕影响通话。

距离传感器一般是配合着光线传感器来使用。当你把手机放在听筒位置时，距离传感器会测算手机到你耳朵的距离。这个不同的测量值会触发相应的功能，比如熄灭屏幕或是自动锁屏等，同样也可以配合各种保护套来使用。

3.重力传感器

重力传感器：透过压电效应来实现，重力传感器内部有一块重物与压电片整合在一起，透过正交两个方向产生的电压大小，来计算出水平的方向。

切换横屏与直屏方向，在一些游戏中也可以通过重力传感器来实现更丰富的交互控制，比如平衡球、赛车游戏等。

4.加速度传感器

加速度传感器：和重力传感器略微有些重叠，但事实上却又不一样。加速度传感器是多个维度测算的，主要测算一些瞬时加速或减速的动作。

最典型的就是计步器功能了，加速度传感器可以检测交流信号以及物体的振动。人在走动的时候会产生一定规律性的振动，而加速度传感器可以检测振动的过零点，从而计算出人所走的步或跑步所走的步数，从而计算出人所移动的位移，并且利用一定的公式可以计算出卡路里的消耗。

比如测量手机的运动速度，在游戏里能通过加速度传感器触发特殊指令。日常应用中的一些甩动切歌、翻转静音等也都用到了这枚传感器。

指纹传感器

指纹传感器是实现指纹自动采集的关键器件，目前主要分为两类，光学指纹传感器和半导体指纹传感器。

光学指纹传感器：主要是利用光的折射和反射原理，光从底部射向三棱镜，并经棱镜射出，射出的光线在手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样。CMOS或者CCD的光学器件就会收集到不同明暗程度的图片信息，就完成指纹的采集。

半导体指纹传感器：这类传感器，无论是电容式或是电感式，其原理类似，在一块集成有成千上万半导体器件的“平板”上，手指贴在其上与其构成了电容（电感）的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸点处和凹点处接触平板的实际距离大小就不一样，形成的电容/电感数值也就不一样，设备根据这个原理将采集到的不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集。

从2013年开始，指纹传感器开始在智能手机中爆发式增长。它可以自动采集用户指纹，以此实现保护隐私的目的。不过现在具有指纹传感器的手机并不仅仅是解锁设备，而是和移动支付相互结合，包括Apple Pay、Sumsang Pay在内都是以指纹传感器为前提来交互。

5.陀螺仪传感器（Gyroscope）

陀螺仪传感器是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位和控制系统，它原本是运用到直升机模型上；还记得当时iPhone 4刚推出时的杀手级应用么？没错它就是陀螺仪。平时手机里标配的都是三轴陀螺仪，可追踪6个方向的位移变化。日常我们玩的一些射击或赛车游戏都需要用到这种陀螺仪，很多应用也借助陀螺仪传感器来工作，例如3D拍照、全景导航等。

6.磁场传感器（MagneTIsm Sensor）

磁场传感器是利用磁阻来测量平面磁场，从而检测出磁场强度以及方向位置。一般用在常见的指南针或是地图导航中，帮助手机用户实现准确定位。如果你不分东南西北，用地图中的电子罗盘可以轻松实现定位。

8.GPS位置传感器

GPS模块主要作用是通过天线来接收到卫星的坐标信息帮用户定位。随着4G网络普及，GPS被应用在更多场景，比如与智能硬件配合实现远程定位监控，或是设备丢失后定位查找。这里需要分清一个概念，手机一般标配的是A-GPS，所谓A-GPS是在接收导航卫星信号的基础上通过移动网络更快速的定位，比普通的GPS更先进一些。

9.气压传感器

气压传感器之前一直被用在军工手机当中，分为变容式气压传感器以及变阻式气压传感器。气压变化会导致电阻或电容测算数值发生改变。一般GPS能计算出你的位置，但对于一些高度上的变化是需要气压传感器来测算。安装了气压传感器的手机能测算你一天上了多少个楼层，或是用于室内定位等，而内部的气压传感器主要是测试设备封闭程度。

10温度传感器

今年MWC上一款支持热成像测试的三防手机让人记忆深刻，它用到的就是温度传感器。温度传感器是用来检测手机本身温度变化的，可以看出手机的发热程度。扩展功能方面，温度传感器也能检测外界空气中的温度变化，甚至是用户当前的体温。

11.霍尔传感器

和磁场传感器类似，霍尔传感器可以将变化的磁场转化为输出电压，从而在导体两端产生电势差。有些手机会随机标配一些保护套，当合上保护套时手机会自动锁屏，打开保护套之后设备又会自动解锁。

12.紫外线传感器

紫外线传感器利用了光电发射效应来测算，通过摄像头拍户外光源从而换算成放电效应测出紫外线强度。现在应用这种传感器的手机并不多见，而且测算的稳定性也有待进一步观察。

13.心率传感器

心率传感器在穿戴设别中比较常见，但在手机上的应用一般是设置在手机背部的位置，通过高亮度的LED光源照射手指的方式转换为对应数据来测算心率，测试的时候需要手指保持平稳，否则测试出的结果会有较大偏差。

14.血氧传感器

和心率传感器一样，血液中的血红蛋白和氧合血红蛋白对红外光和红光的吸收比例不同，用这种红外光与红光的两个LED灯光同时照射手指的话，也可以测量出反射光的吸收光谱，从而测量血氧含量。