随着科学技术的不断进步，智能手机的快速发展，对用户来说最直观的变化是，智能手机的功能越来越多，性能越来越强大，对用户生活的便利性越来越重要。虽然处理器的强大性能和集成使智能手机获得更强的计算能力，但隐藏在手机背后的传感器是为了改善用户的互动体验。
不要总是盯着跑分买手机 这些传感器也很重要
长期以来，许多用户在购买手机时，只关注手机的外观、尺寸、处理器、电池寿命和照片因素，而忽略了传感器的存在，知道内置传感器也是千元手机和高端手机的重要区别之一；传感器越多，相应的监控数据越准确，用户体验越好，所以在购买智能手机时，用户需要考虑内置传感器的数量；下面，作者整理了手机中常见的传感器原理和用途，希望能帮助朋友购买手机。
千元机和万元机都需要传感器：
光线传感器
光传感器和距离传感器应使我们最常见的两个传感器，在绝大多数手机前额可以看到光传感器和距离传感器开口，光传感器调整屏幕自动背光亮度，白天提高屏幕亮度，夜间降低屏幕亮度，调整亮度，使屏幕更清晰。还可配合距离传感器，保证口袋不被误触。光传感器的工作原理是光敏三极管，在接受外部光线时，会产生不同强度的电流，从而感知环境的亮度。
光学传感器和距离传感器
距离传感器
当你打电话时，把手机放在耳朵的屏幕上就会熄灭，这是距离传感器的作用，一个是节省电力，另一个是防止面部造成屏幕意外触摸。它的原理是红外线LED红外线被近距离物体反射后，红外探测器通过接收红外线的强度来测量距离，一般有效距离为10cm内。
指纹传感器
指纹识别功能已成为智能手机的标准配置，用于手机解锁、文件加密、安全支付等场景。目前，手机指纹识别技术有两种，一种是电容指纹传感器，其原理是手指形成电容极，另一种是硅晶片阵列，通过微电场与电容器传感器形成微电流，指纹峰谷与传感器之间的距离形成电容差，从而描述指纹图像。
iPhone 55用电容式指纹识别
另一种是超声波指纹传感器，其原理是直接扫描和测绘指纹纹理，甚至可以测绘毛孔。因此，超声波获得的指纹是3D立体，电容指纹2D平面。超声波不仅识别速度更快，而且不受汗水和油的干扰，指纹细节更丰富，难以破解。
GPS传感器
GPS传感器的主要功能是通过天线接收卫星坐标信息，帮助用户定位。地球特定轨道上有24个GPS卫星，每颗卫星都在不断地向世界广播当前的位置坐标和时间戳信息。随着4G除地图、导航、测速测距外，网络普及，GPS应用于更多场景，如配合智能硬件实现远程定位监控或设备丢失后定位搜索。
重力传感器
图为 iPhone 5s主板
通常当我们用手机看电影或玩游戏时，我们会横向操作手机，屏幕显示也切换，使用重力传感器；此外，在玩一些游戏时，重力传感器可以实现更丰富的交互控制，如地铁跑酷、寺庙逃生等游戏。重力传感器的原理是利用压电效应实现。传感器内部的一个重物与压电片集成，水平方向通过正交产生的电压计算。
陀螺仪
加速传感器可以提供方向信息，但陀螺仪在测量方向时更准确。陀螺仪可以告诉你设备旋转了多少度，朝哪个方向旋转。如果设备没有陀螺仪传感器，则无法观看360度视频，无法享受VR经验，摇不动。
陀螺仪的工作原理是角动量守恒。当旋转轴不受外力影响时，旋转轴的方向不会改变。陀螺仪以此原理为基础，用于保持一定的方向。三轴陀螺仪可替代三个单轴陀螺仪，可同时测量六个方向的位置、移动轨迹和加速度。
加速传感器
图为 iPhone 5加速传感器
加速度传感器由多个维度计算，主要计算一些瞬时加速或减速动作。例如，测量手机的运动速度可以通过游戏中的加速度传感器触发特殊指令。其原理与重力传感器相同，也是压电效应。加速度方向由三个维度确定，但功耗较小，但精度较低。
磁场传感器
磁场传感器通常用于常见的指南针或地图导航，以帮助手机用户实现准确的定位。工作原理是各向异性磁电阻材料。当感觉到微弱的磁场变化时，它会导致自身电阻的变化，因此手机需要旋转或摇晃几次才能准确指示方向。
中低端智能手机可能没有以下传感器：
图为 iPhone 7主板
温度传感器
温度传感器可以用来检测手机本身的温度变化，你可以看到手机在使用时的加热程度。在扩展功能方面，温度传感器还可以检测到外部空气中的温度变化，甚至用户当前的温度。其原理是利用各种物理性质的温度转换为可用的输出信号。
气压传感器
气压计在智能手机中并不常见。它以前用于军用手机，但现在只配备高端手机。气压计可以测量大气压。通过气压计，我们可以知道设备的海拔和改进GPS精度。其工作原理分为可变气压传感器和可变气压传感器。气压变化会改变电阻或电容计算值，从而获得气压数据。
心率传感器
心率传感器在穿戴设置中很常见，但在手机上的应用通常设置在手机背部，用于运动和健康。其原理是高亮度LED光源照射手指。当心脏将新鲜血液压入毛细血管时，亮度会像波浪一样周期性变化。通过摄像头快速捕捉定期变化的间隔，然后通过手机应用程序进行转换，以确定心脏的收缩频率。
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也不同这两种红外光和红光LED如果灯光同时照射手指，也可以测量反射光的吸收光谱，从而测量血氧含量，用于运动和健康。
紫外线传感器
紫外线传感器利用光电发射效应进行测量，通过摄像头将室外光源转换为放电效应来测量紫外线强度。目前使用该传感器的手机很少，计算的稳定性需要进一步观察。
霍尔传感器
霍尔传感器类似于磁场传感器。霍尔传感器可以将变化的磁场转换为输出电压，导体两端产生电位差。有些手机会随机标配一些保护套。当保护套关闭时，手机会自动锁定屏幕。打开保护套后，设备会自动解锁。霍尔传感器也将用于翻盖手机。
计步传感器
计步传感器在智能手机中并不常见，但实际上非常罕见。计步器是一种计算用户行走步数的传感器。大多数智能手机使用加速传感器来测量步数，因此存在一些误差，但计步器是一种专业的计步工具，比加速传感器更准确。
写在最后
前八种传感器几乎是目前大多数手机的标准配置，而后七种传感器则相对罕见，主要针对户外、体育、健康等特殊用户群体，在高端手机中普遍存在。今天的手机不再是一种单一的通信产品，而是生活中不可或缺的工具，可以说是人们的全能助理。
最后，我想说的是，正是因为这些隐藏在手机背后的黑色技术让我们在使用智能手机时更加方便。因此，在购买手机时，不要只关注外观、拍照和跑步。这些传感器对手机和用户体验同样重要。
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