Если отделить батарею от пластин, то одна из пластин теперь хочет избавиться от лишних электронов, а другая — притянуть их. Однако напрямую это невозможно, поскольку между пластинами находится «изоляция» — воздух:
Акселерометр: что это, как работает и зачем нужен в фитнес-браслете, часах и смартфоне
Почти в каждом описании современного смартфона, фитнес-браслета или умных часов упоминается датчик, называемый акселерометром. Читайте дальше, чтобы узнать, что это такое, как это работает и почему это необходимо в вашем телефоне, часах или браслете.
Проще говоря, акселерометр — это устройство, которое измеряет ускорение (величину изменения скорости). Название происходит от латинского «accelero», что буквально означает «ускорять», и греческого «metreō», что означает «измерять».
Измеряя динамическое ускорение, можно определить, как быстро и в каком направлении движется акселерометр. В зависимости от конструкции акселерометры делятся на одноэлементные, двухэлементные и трехэлементные (с одной, двумя или тремя осями). Трехосевой акселерометр, например, может определять величину и направление ускорения в виде векторного значения по всем трем осям.
Его часто путают с гироскопом, но это совершенно разные датчики, хотя они часто дополняют друг друга для получения более точных результатов и иногда даже могут выполнять одну и ту же функцию. Они различаются по способу работы и по тому, насколько эффективно они выполняют определенную задачу.
Как правило, устройства используют акселерометр для обеспечения координат ориентации, вибрации, удара и ускорения. В смартфонах, например, акселерометр отвечает за поворот изображения при изменении положения тела, а в фитнес-браслетах он активирует экран при повороте запястья.
Где применяется акселерометр?
Акселерометр используется в различных приложениях:
- Авиационные навигационные приборы. Ни один самолет, вертолет или даже квадрокоптер не может работать без гироскопа и акселерометра. Например, для работы квадрокоптера требуется не менее трех гироскопов.
- Автомобили В автомобилях акселерометр интегрирован в системы безопасности и стабилизации. Устройство обнаруживает экстренное торможение или аварию и активирует цепь, которая заставляет подушки безопасности раскрыться.
- Промышленность Датчики часто используются в различных станках, машинах и производственных линиях в системах защиты для отключения питания в случае неисправностей или при достижении критических уровней.
- Электроника В компьютерах и ноутбуках акселерометр используется для защиты жестких дисков от вибраций и падений. При обнаружении падения устройство дает команду считывающим головкам занять безопасное положение, чтобы предотвратить повреждение диска и потерю данных.
- В смартфонах и планшетах акселерометр отвечает за изменение ориентации экрана при повороте корпуса и управление игрой при наклоне устройства. В наручных браслетах и фитнес-часах акселерометр используется для подсчета шагов, мониторинга сна и активации экрана путем поднятия запястья.
- Бытовая техника: Да, даже стиральные машины, утюги и обогреватели могут быть оснащены акселерометрами. Например, для утюгов акселерометр отключает питание, когда обнаруживает, что утюг упал, чтобы предотвратить возгорание.
Как работает акселерометр?
Большинство устройств оснащены емкостными, пьезорезистивными и пьезоэлектрическими компонентами. Акселерометр часто представляет собой микроэлектромеханическую систему (МЭМС), состоящую из нескольких компонентов, каждый из которых имеет размер от 1 до 100 микрометров. Размер устройства обычно не превышает размер спичечной головки.
Механический акселерометр
Принцип работы акселерометра проще объяснить для механического устройства. Он состоит из пружины, закрепленной в корпусе, подвижной массы и демпфера. Масса, или просто гиря, прикреплена к пружине. На спине гиря поддерживается демпфером, который гасит колебания гири. Когда тело ускоряется, пружина деформируется (растягивается или сжимается) в направлении, противоположном весу, пытаясь сохранить свое первоначальное положение, т.е. отстать или обогнать тело. Величина деформации является основой для расчетов прибора.
Для получения информации о положении объекта в трехмерном пространстве используются три таких прибора, объединенных в комплекс.
Конечно, никто не собирается «втискивать» столь массивную конструкцию в компактный фитнес-браслет или смартфон. Поэтому его заменяет крошечный чип. Чип сложнее, чем устройство с шариком и пружиной, но имеет те же основные элементы.
Такой чип состоит из корпуса, который подключается к часам или смартфону, «гребенчатой» части с пластинами, расположенными по бокам, и ряда неподвижных пластин, которые производят измерения. Эту секцию можно перемещать вперед и назад, изменяя значение напряженности поля вокруг контактов. Собранные данные возвращаются в электронное и программное обеспечение для обработки, которое затем вычисляет физическое положение устройства.
Внутренние функции акселерометра
Самое интересное, однако, заключается в том, как изготавливаются эти акселерометры. При толщине около 500 микрон ни один инструмент не сможет его сделать. Вместо этого инженеры используют уникальный химический состав из кремния и силикона с другими веществами. Весь процесс производства полностью автоматизирован и происходит на конвейерных лентах без вмешательства человека.
Чтобы понять, как работает акселерометр, вам также поможет следующее короткое видео:
Основной принцип оснащения современных телефонов этим устройством — компактность, ведь толщина корпуса многих смартфонов не превышает восьми миллиметров, а разместить приходится огромное количество различных электронных устройств. Для этого разработчики создали крошечный акселерометр, который размещен в специальном чипе.
Как работает акселерометр?
Давайте на время оставим все эти технологии в стороне и подумаем, как можно создать устройство, которое, например, отображает угол наклона. Самое простое, что я могу придумать, это лампочка с пузырьком воздуха внутри:
Если представить, что верхняя часть бутылки находится слева (обозначена красным цветом), а нижняя — справа (синим), то можно легко определить положение бутылки в пространстве:
Если бутылка находится возле «красной» стороны, то она перевернута, а если возле «синей» стороны, то она перевернута.
Я думаю, это проясняет ситуацию. Чтобы аналогия больше отражала природу реального акселерометра, давайте заменим поршень жидкостью, а пузырек — грузом, прикрепленным к гибкому подвесу:
На фотографии наше устройство лежит горизонтально на боку, чтобы вес не провисал. Однако если перевернуть его вертикально, гибкие стержни сразу же прогибаются под весом:
Таким образом, мы всегда знаем, где находится наше устройство в любой момент времени. И наконец, груз толкает вниз сила тяжести, которая толкает все предметы, включая нас с вами, к центру Земли. Да, мы не падаем на землю или асфальт, потому что существует гораздо более мощная сила, отталкивающая нас от других объектов, но об этом чуть позже.
Обратите внимание, что наш примитивный прибор уже может не только показывать, держим ли мы его нормально или вверх ногами, но и измерять ускорение!
Представьте себе, что произойдет, если мы вдруг поднимем это устройство вверх, в то время как оно уже висит на перекладине под собственным весом. Правильно, он еще больше согнет гибкие прутья на некоторое время, а затем вернется в исходное положение:
Аналогично, если положить прибор на бок, а затем резко сдвинуть его влево, планки согнутся. В этом случае под действием ускорения груз на короткое время согнет прутья в противоположном направлении.
Это интуитивно понятно, потому что все мы испытывали подобное явление при разгоне автомобиля, когда нас прижимает к сиденью во время быстрого ускорения, т.е. мы движемся в направлении, противоположном ускорению автомобиля.
Оказывается, мы не только можем говорить о самом факте ускорения, но даже можем рассчитать его силу. Потому что чем больше вес движется в противоположном направлении, тем сильнее ускорение. Это как автомобиль — чем быстрее мы разгоняемся, тем сильнее он прижимается к сиденью.
Теперь мы поняли основной принцип работы акселерометра! Гиря подвешивается к тонкому гибкому стержню под действием силы тяжести. Если мы повернем телефон на 180 градусов, прутья будут висеть в противоположном направлении.
А как выглядит реальный акселерометр?
Я потратил много времени на довольно простую (даже тривиальную) аналогию с весами, но что на самом деле находится внутри смартфона или браслета? Вы же не думаете, что есть маленькая коробочка с гнущимися прутьями, внутри которой жестко подвешены грузы?
Не должно! Потому что это именно то, что нужно, только штанги и гири выглядят немного иначе.
Существует целый класс устройств, называемых MEMS (микроэлектромеханические системы). К ним относятся не только акселерометры, но и гироскопы, микрофоны, барометры и другие датчики. Отдельные «детали» этих крошечных устройств могут быть в 100 раз тоньше человеческого волоса!
Таким образом, суть MEMS заключается в использовании классических механизмов, но в очень малых масштабах.
Ниже приведена схема МЭМС-акселерометра для смартфона или умных часов, который воспринимает только движение слева направо:
Зеленым здесь показан вес, а темно-серым — гибкие стержни, которые сгибаются при ускорении или наклоне смартфона слева направо. Пока не обращайте внимания на синие полосы и странную форму веса.
Полосы и вес могут выглядеть по-разному. Ниже представлено микроскопическое изображение реального МЭМС-акселерометра, который также регистрирует движение/ускорение вдоль оси X (слева направо):
Здесь мы видим немного другую форму гири, а вместо стержней используется гибкий подвес. Я обвел его разными цветами, чтобы было понятно, где что находится:
Существуют и другие формы, но принцип тот же.
На данный момент принцип работы акселерометра кажется понятным. Смартфон или фитнес-трекер имеет крошечный механизм, состоящий из груза и гибкого подвеса. Но как вы можете использовать этот механизм?
Представьте, что вы уронили свой мобильный телефон, и он упал на землю. Конечно, по крайней мере один из датчиков ускорения срабатывает, поскольку его вес отклоняется назад под действием ускорения смартфона. Но что происходит потом? Как смартфон узнает, где, насколько и какой именно вес был отклонен?
Мы можем видеть его глазами, но у смартфона нет глаз внутри тела. Или как фитнес-браслет «узнает» при рукопожатии, что одна из крошечных гирь куда-то отклонилась?
Чтобы ответить на эти вопросы, нам необходимо рассмотреть еще одно интересное физическое явление. Мы должны создать что-то вроде примитивной перезаряжаемой батареи, которая может заряжаться и разряжаться очень быстро. Вы можете построить его за несколько минут, используя бытовые предметы.
Нужно взять две металлические пластины, соединить провода и….. вот и все! Если расположить эти пластины достаточно близко друг к другу, но только так, чтобы они не соприкасались, получится интересная «батарейка»:
Он интересен тем, что может заряжаться мгновенно (за доли секунды), но также мгновенно теряет свой заряд. Его нельзя использовать в качестве перезаряжаемой батареи, поскольку он не может постепенно отдавать свой заряд в течение длительного времени.
Какое отношение всё это имеет к механическому акселерометру?
Чтобы соединить все точки в этой истории, нужно знать еще одну маленькую деталь.
Дело в том, что мы можем легко узнать емкость нашей самодельной «батарейки» (я называю ее батарейкой для простоты, на самом деле такое простое устройство называется конденсатором). Под «емкостью» я подразумеваю количество заряда, которое пластина может накопить и затем отдать.
Как вы думаете, от чего зависит эта способность? Конечно, ответ инстинктивно приходит сразу — это зависит от размера диска. Потому что, конечно, чем он больше, тем больше электронов в нем может поместиться:
Мы видим, что на правой стороне больше электронов, что означает, что два диска могут хранить больше заряда, и поэтому емкость правого конденсатора («батареи») больше.
Но есть и другой способ изменить емкость пластин, не меняя их размер. Оно происходит из закона Кулона, который гласит, что сила, с которой одни заряженные частицы притягиваются к другим частицам, зависит от расстояния между ними.
Между двумя пластинами существует электрическое поле — невидимая сила, которая притягивает противоположно заряженные частицы ( + и — ) и одновременно отталкивает заряженные частицы ( — и — или + и + ). Ни воздух, ни любая другая изоляция не являются барьером или препятствием для этой силы.
По этой причине невозможно построить конденсатор из одной пластины. Мы просто не сможем «протолкнуть» туда электроны, поскольку они будут немедленно вытолкнуты обратно. Однако, когда появились две пластины с разными зарядами, обнаружилась сила, поддерживающая эту перегрузку.
Согласно закону Кулона, чем ближе пластины друг к другу, тем больше сила взаимодействия между заряженными частицами, которые удерживают их вместе, и мы можем перемещать еще больше электронов при том же размере пластин:
Это должно быть даже интуитивно очевидно, поскольку все мы пытались соединить два магнита вместе. Чем ближе они находятся друг к другу (как только мы соединим их разные полюса или «плюс» и «минус»), тем сильнее они притягиваются друг к другу.
И теперь наших знаний достаточно, чтобы ответить на вопрос, как на самом деле работает акселерометр в смартфонах и фитнес-браслетах.
Давайте посмотрим на 3D-модель этого микромеханического акселерометра:
Здесь мы видим синий «груз» на гибких подвесах (также синего цвета) по краям. Это акселерометр, который работает только по оси X, что означает, что вес смещается влево и вправо (на рисунке он уже смещен вправо).
Теперь обратите внимание на темно-серые стержни. Я рисую эту часть схематично, чтобы остальная часть акселерометра не мешала нам:
На данный момент принцип работы акселерометра кажется понятным. Смартфон или фитнес-трекер имеет крошечный механизм, состоящий из груза и гибкого подвеса. Но как вы можете использовать этот механизм?
Для чего нужен акселерометр в смартфоне
Сенсор значительно расширяет возможности смартфона. Ниже перечислены основные функции, за которые он отвечает.
- Он автоматически меняет ориентацию экрана при повороте устройства.
- Управление игрой с помощью наклона устройства.
- Жесты на основе жестов, которые позволяют устройству реагировать на определенные жесты и выполнять соответствующие действия (изменение музыкального трека, отключение будильника или отклонение вызова). Примеры жестов: постукивание или встряхивание корпусом, откладывание смартфона.
- Отслеживание и визуализация изменений положения человека в пространстве с помощью навигационных приложений (Google Maps и т.д.).
- Способность контролировать физическую активность. Классический пример — измерение пройденного расстояния с помощью шагомера.
Как выглядит акселерометр в телефоне
Акселерометр в вашем телефоне выглядит как обычный чип. В зависимости от модели смартфона он может незначительно отличаться. Принцип действия легче представить в механическом варианте: он состоит из твердого элемента, который крепится с помощью упругих подвесок и давление которого можно измерить. В зависимости от применения может быть от одного до трех подвесов.
Вместо твердого тела в электронном акселерометре используется ряд проводников, которые могут двигаться под действием ускорения и изменять напряженность поля вокруг себя. Измерения силы могут быть использованы для определения того, в каком направлении сместились проводники и какое движение тела вызвало смещение. Составной датчик, включающий гироскоп, может иметь больше осей — до шести.
Вот как выглядит акселерометр в телефоне.
Трехосевой акселерометр регистрирует как положение вашего тела в пространстве в определенный момент времени, так и его изменение. В то же время он постоянно собирает и отправляет информацию о давлении на подвески. Что он делает? Акселерометр в вашем телефоне определяет не только положение вашего тела в пространстве, но и скорость, с которой вы двигаетесь, тряску при ходьбе и намеренное встряхивание смартфона.
Поэтому, когда вы поворачиваете корпус телефона, изображение на экране поворачивается вместе с ним. Именно поэтому в гоночных играх можно управлять автомобилем, используя смартфон или геймпад в качестве руля. Поэтому фитнес-трекер умеет считать ваши шаги или следить за качеством сна.
Как узнать, есть ли акселерометр в телефоне
Почти все смартфоны и планшеты эпохи Android и iOS оснащены этим датчиком. Даже первый iPhone, выпущенный в 2007 году, и первый Samsung Galaxy S, выпущенный в 2010 году.
Если вы сомневаетесь, есть ли в вашем устройстве эта функция, прочитайте официальное описание. В ранних смартфонах Android поворот экрана не обязательно был включен по умолчанию. Поэтому если вы повернули телефон, а экран не отреагировал, это не означает, что акселерометр отсутствует. Более вероятно, что функция была отключена в настройках телефона. Найдите значок, похожий на тот, что на рисунке ниже, и активируйте его.
Принцип работы
Основной принцип оснащения современных телефонов этим устройством — компактность, ведь толщина корпуса многих смартфонов не превышает восьми миллиметров, а разместить приходится огромное количество различных электронных устройств. Для этого разработчики создали крошечный акселерометр, который размещен в специальном чипе.
Принцип работы заключается в том, что к неподвижному телу прикрепляется перегородка с зачищенными проводниками, которые находятся между контактами, измеряющими изменения ускорения. Такие крошечные версии устройства практически невозможно изготовить вручную, поэтому они производятся на автоматизированных линиях передачи и полагаются на реакции силикона и других веществ.
Преимущества и возможности
Преимущество такого устройства заключается в том, что пользователь смартфона может постоянно знать местоположение устройства в пространстве. Преимуществом этого является то, что при игре в игры или просмотре фильмов можно регулировать не только поворот экрана, но и скорость этого поворота, что позволяет более точно управлять телефоном.
Датчик положения смартфона облегчает его использование — точнее, делает ваши действия, такие как чтение книг, просмотр видео и использование приложений, максимально комфортными. Сначала может потребоваться настройка акселерометра, но это займет всего несколько минут.
Кажется, что акселерометрам в смартфонах «сто лет», и каждый, кто хочет узнать, что это такое и как они работают, уже давно прочитал статью или посмотрел видео на YouTube.
Самые распространенные типы акселерометров
Как правило, в устройствах используются следующие типы акселерометров:
- Одноосевой, который измеряет скорость по одной оси,
- двухосевой, который измеряет скорость в двух направлениях,
- трехосевой, измерение скорости по трем осям.
Пьезоэлектрический аселерометр
В датчиках этого типа используются монокристаллы (обычно турмалин или кварц) или пьезокерамика (титанат циркония свинца), которые можно перемещать с ускорением и напряженность поля которых можно изменять. Пьезоэлектрический акселерометр определяет по своему электронному или программному зарегистрированному значению, в каком направлении двигались проводники и какое движение корпуса вызвало это движение.
Электронный акселерометр
Датчик работает как пьезоэлектрический датчик, но в качестве движущейся массы используется серия проводников.
Функция измерительных устройств одинакова. Единственное различие заключается в объекте, который выступает в качестве движущейся массы. В механическом акселерометре это либо инерционный элемент, либо груз, в то время как в электронном акселерометре это серия электрических проводников.
Таким образом, акселерометр — это, по сути, два конденсатора («батареи»): большая верхняя пластина с ребрами и грузом и большая нижняя пластина с ребрами и тем же грузом. Смартфон непрерывно измеряет емкость этих двух конденсаторов и немедленно определяет, что произошло движение, как только емкость изменяется.
Что такое акселерометр в смартфоне
Слово «акселерометр» происходит от латинского — «accelero», что буквально означает «ускоренный». Он используется для измерения кажущегося ускорения. Другими словами, акселерометр вашего телефона отвечает за то, чтобы программное обеспечение могло определять положение устройства в пространстве. Часто это устройство путают с гироскопом, но это не так, эти устройства прекрасно дополняют друг друга и в некоторых случаях могут быть взаимозаменяемы. Основное различие между ними заключается в принципе действия, а их совместное использование позволяет проводить наиболее точные измерения. Синонимом акселерометра в мобильном устройстве является G-сенсор.
Что такое акселерометр в смартфоне простыми словами? Это датчик, который определяет угол наклона электронного устройства относительно земной поверхности. Программное обеспечение устройства получает данные о наклоне от акселерометра и поворачивает изображение на экране. Например, устройство, оснащенное G-сенсором, будет делать это автоматически при повороте экрана в горизонтальную ориентацию, т.е. на 90 градусов.
Акселерометр способен обнаружить мельчайшие изменения ускорения при перемещении устройства в пространстве. На мобильных телефонах и планшетах G-сенсор представлен в виде небольшой детали, размером со спичку, но это не мешает ему выполнять свою работу. Акселерометр представляет собой тип датчика движения и измеряет ускорение путем одновременного сравнения трех пространственных координат. Другими словами, это специальный прибор, который измеряет разницу между проекциями абсолютного и гравитационного ускорения. Точность достигается за счет использования специальных усилителей напряжения, обладающих высокой линейностью.
О КАЛИБРОВКЕ
Мы поняли, что такое акселерометр (G-сенсор) в смартфоне, теперь нам нужно понять, как откалибровать акселерометр.
Калибровка — это серия операций по определению взаимосвязи между определенными значениями, полученными с помощью акселерометра или другого измерительного устройства, и эталонными значениями. Полученная разница используется для калибровки прибора. Правильно откалиброванный датчик — это, прежде всего, необходимое условие для корректной работы установленных приложений и самого мобильного устройства. Для точной калибровки акселерометра необходимо использовать специальное приложение «GPS Status & Toolbox».
Схема калибровки:
Затем устройство необходимо положить на максимально ровную поверхность. Если на задней панели телефона есть выступы или крышка имеет выпуклость, лучше снять ее, не вынимая аккумулятор, чтобы устройство было как можно более плоским,
Теперь перейдите в меню приложения и выберите пункт «Инструменты» и «Калибровка акселерометра»,
После подтверждения ваших действий появится сообщение о том, что смартфон необходимо положить на плоскую поверхность. Если эта задача уже выполнена, вам больше ничего не нужно делать. Нажмите кнопку «Ok», и через некоторое время на экране смартфона появится сообщение «Accelerometer calibrated».
ЗАЧЕМ НУЖЕН АКСЕЛЕРОМЕТР (G-сенсор) В МОБИЛЬНОМ ТЕЛЕФОНЕ
О том, что такое акселерометр в смартфоне и какие задачи он выполняет, более подробно рассказано ниже. Прежде всего, сенсор значительно улучшает возможности устройства, а именно:
1. Любители бега трусцой могут использовать G-сенсор в качестве шагомера,
2. Акселерометр телефона превращает игры в абсолютное удовольствие, поскольку благодаря датчику устройство мгновенно реагирует на малейшее изменение положения,
3. Устройство позволяет легко восстановить положение устройства в пространстве в любое время. Например, если смартфон используется в наклонном положении, датчик автоматически изменяет пользовательский интерфейс устройства, делая телефон более удобным в использовании, что особенно важно при просмотре видео и фильмов.
Менее опытные пользователи мобильных технологий, которые используют смартфон Android только для звонков, сообщений, чтения книг и просмотра фотографий, не очень любят работу акселерометра, потому что любое движение меняет ориентацию изображения и картинка начинает «прыгать», что очень раздражает. В этом случае лучше отключить функцию автоматического вращения: ‘Настройки’ — ‘Дисплей’ — ‘Автоповорот’. Есть вероятность, что сенсор работает неправильно, что влияет на управление устройством, особенно в играх. Это особенно заметно, если вы держите смартфон во время движения, а автомобиль раскачивается из стороны в сторону. Это означает, что акселерометр необходимо откалибровать.
В настоящее время производители мобильных телефонов стараются оснастить акселерометром большинство моделей. При этом G-сенсор может присутствовать как в мощных смартфонах, таких как высокоэкранный Power Five Max 2, так и в более дешевых устройствах.
Когда настоящая батарейка соединяется с двумя пластинами, триллионы электронов — крошечных пучков энергии — устремляются к одной из пластин.
Калибровка и настройка акселерометра
Все новые телефоны оснащены встроенным акселерометром. И если чип перестает работать должным образом, пользователь может попытаться откалибровать его самостоятельно.
Стоит отметить, что отсутствие акселерометра в смартфоне свидетельствует о том, что модель была выпущена давно или что она относится к бюджетной категории. В этом случае добавление опции в гаджет не сработает.
Чип может быть сконфигурирован следующим образом:
- Сначала пользователю необходимо установить на свой телефон бесплатное приложение для калибровки. Это может быть GPS Status & Toolbox,
- Затем им необходимо поместить устройство с акселерометром на плоскую поверхность,
- Затем необходимо открыть меню настроек загруженного приложения и выбрать пункт «Калибровка акселерометра». Процесс будет завершен, когда на экране телефона появится соответствующее уведомление.
Видео о том, как выполнить это действие
Не работает акселерометр на Андроиде — что делать
Если акселерометр на вашем телефоне перестал работать, сначала убедитесь, что он активирован в системных настройках. Для этого необходимо проверить, включена ли опция автоматического поворота экрана.
Если опция включена, но не работает, рекомендуется выполнить следующие действия:
- Перезагрузите телефон,
- Когда телефон перезагрузится, сбросьте настройки телефона до заводских,
- Перезагрузка телефона, Сброс телефона к заводским настройкам, Сброс телефона к заводским настройкам, Перекалибровка акселерометра смартфона,
- Обновление акселерометра акселерометра.Обновление прошивки устройства,
- Отнесите устройство в ремонтную мастерскую.
В течение нескольких лет я работал в магазинах мобильных телефонов двух крупных вендоров. Я хорошо знаю тарифы и вижу все подводные камни. Я люблю гаджеты, особенно Android.
Такой сбой может произойти по разным причинам. Среди наиболее популярных — попадание влаги в корпус устройства, проблемы с прошивкой, сбои и внутренние проблемы гаджета.
Нельзя утверждать, что маленький чип в телефоне может работать со стопроцентной точностью. Однако в большинстве случаев показания акселерометра очень близки к реальности.
Компас — полезный инструмент для путешественников и охотников, которые не хотят заблудиться в лесу и могут безопасно ориентироваться с его помощью. Но что делать, если компас не работает или указывает неверное направление? Выход прост! Все, что вам нужно сделать, это откалибровать компас с помощью GPS Status & Toolbox.
Магнитометр (компас)
Это еще один датчик пространственной ориентации. Как следует из названия, датчик работает с магнитным полем. Магнитометр работает вместе с акселерометром и GPS для поддержки навигации. Это позволяет не только ориентироваться в лесу, но и видеть не только точку на карте, но и стрелку, которая показывает, в каком направлении вы движетесь.
Барометр
Барометр обычно встроен только во флагманские смартфоны и помогает GPS-навигатору осуществлять более точную навигацию. Но в то время как GPS делает это в самолете, барометр определяет положение телефона на основе высоты над уровнем моря.
Основная задача барометра — измерять атмосферное давление, которое используется для расчета высоты, на которой находится телефон — чем она ниже, тем выше вы поднялись. Это может быть полезно для определения этажа, на котором вы находитесь, для регистрации физической активности в фитнес-приложениях и для многих других задач. Барометр на смартфоне — это, проще говоря, маленькая коробочка с мембраной, изгиб которой определяет текущее атмосферное давление.
Это последний датчик в серии, который непосредственно отвечает за позиционирование смартфона. Однако называть его датчиком неправильно. На самом деле GPS — это сложная технология связи телефона со спутниками. Современные смартфоны поддерживают множество спутниковых навигационных систем. К ним относятся российская ГЛОНАСС, европейская Galileo и китайская BDS (BeiDou).
Дешевые смартфоны обычно используют канал L1 для позиционирования GPS, что дает лишь приблизительное представление о вашем местоположении. Устройства более высокого класса имеют двухдиапазонный GPS с поддержкой L1 и L5. При позиционировании L5 приоритет имеет первый сигнал, достигший спутника. Это подавляет отраженные сигналы и повышает точность определения местоположения.
Датчик приближения
Это еще один датчик, который присутствует во всех устройствах, даже в самых дешевых смартфонах. В отличие от всех остальных датчиков, которые спрятаны внутри устройства, этот датчик виден всем — он обычно расположен над экраном рядом с фронтальной камерой устройства. Основная задача датчика ясна из его названия — он должен определять близость любого объекта на смартфоне.
Благодаря датчику приближения смартфон может отключать экран, когда он находится рядом с вашим ухом, чтобы случайно не коснуться вас во время разговора. В разных смартфонах установлены различные модели датчиков приближения, которые значительно отличаются по принципу работы. Во многих случаях датчик приближения представляет собой комбинацию инфракрасной лампы и фотодиода. Первый излучает волны в инфракрасном диапазоне, второй измеряет количество отраженного света, попадающего на него. Остальное просто: если рядом с датчиком нет никаких объектов, излучаемый им свет просто рассеивается в пространстве, а когда объект приближается, инфракрасные волны отражаются от него и попадают на фотодиод. С другой стороны, смартфон распознает, что пора выключить экран.
Некоторые производители предпочитают экономить на этих датчиках, заменяя их программными алгоритмами, другие ставят в телефоны дешевые датчики, а третьи заменяют их работу акселерометрами и гироскопами. Сам датчик приближения — очень хороший датчик, на который в интернете можно найти много жалоб. Да и сам датчик приближения — очень интересная тема, к которой мы вернемся в следующих материалах.
