Датчик Холла в телефоне: расширение функций мобильного

Датчик Холла в телефоне: расширение функций мобильного

Современные смартфоны могут оборудоваться различными микроконтроллерами. Не обошли стороной производители и датчик Холла. Как работает устройство — да очень просто! Если к проводнику подвести постоянный ток и поместить его в магнитное поле, то возникнет разность потенциалов, или напряжение. Этот эффект обнаружил в 1897 году учёный Эдвин Герберт Холл. Основываясь на этом свойстве, был сконструирован прибор, названный в честь изобретателя.

Датчик Холла — это устройство, регистрирующее напряжённость магнитного поля, иными словами, определитель его наличия. Микроконтроллеры выпускаются как в цифровом виде, так и аналоговом. Цифровой основан на преобразовании индукции поля в напряжение, аналоговый реагирует на изменение полярности. Благодаря своим малым размерам широкое применение датчики Холла, магнитные в частности, получили в оснащении мобильных телефонов. Зачем он ставится в смартфоны, рассмотрено ниже.

Определение и принцип работы

Учёный в лабораторных условиях изучал свойства электрического тока.

В результате, была определена прямая зависимость между током и магнитным полем: после того, как элементы электрической цепи были помещены в зону действия магнитного поля, напряжение тока в проводнике изменялось в зависимости от интенсивности магнитных излучений.

Полезная информация:

Если у вас на телефоне нет Компаса, советуем скачать с нашего сайта Компас на Андроид. Компас, установленный на андроид, поможет вам не только узнать, где находится север, но и передать ваши точные координаты.

Рис.2 – схема работы прибора

Первые приборы Холла использовались в сфере машиностроения: в автомобилях и заводских установках. В автомобилях измерял угол распредвала/коленвала.

В более старых моделях машин, прибор позволял определить момент появления искры.

С течением времени и научно-технического прогресса датчики начали использовать во многих предметах, встречающихся в быту: бесконтактные выключатели, устройства для определения уровня жидкости и другие.

Также, результат работы датчика Холла является основой аппарата для считывания магнитных кодов.

Читайте также:

Зачем нужен датчик Холла в телефоне?

Датчик Холла имеет широкий спектр возможностей в зависимости от системы, в которой используется. Но в смартфонах раскрыть его потенциал полноценно невозможно по нескольким причинам:

• компактные размеры мобильного телефона;
• сокращение потребления заряда аккумулятора;
• нет необходимости.

В смартфонах датчик Холла используется в двух случаях:

• в цифровом компасе и для улучшения геопозиционирования, обеспечивая быстрый «холодный» старт GPS-навигатора;
• взаимодействие с магнитным чехлом для смартфона.

Включение/отключение и калибровка гироскопа на Андроиде

Как правило, гироскоп в телефонах является самостоятельным датчиком, с программными настройками никак не связанным. Гироскоп либо есть, и он всегда включен, либо его нет, но тогда и ни о каком включении/отключении датчика не может быть и речи. Правда, пользователи часто спрашивают, как включить гироскоп на Андроиде, но этот вопрос исходит из недопонимания принципа его взаимодействия с программной частью устройства. Можно включить и отключить функции акселерометра, например, автоповорот экрана, но это опять же никак напрямую не связано с гироскопом.

То же самое касается калибровки гироскопа, отрегулировать программно можно лишь акселерометр. Встроенными средствами самой ОС это сделать вряд ли получится, для этих целей нужно использовать специальные утилиты вроде Accelerometer Calibration Free. Тут всё очень просто – мобильное устройство укладывается на ровную поверхность, а когда показывающий равновесие красный шарик окажется ровно в центре «прицела», нажимается кнопка «Calibrate».

В общем, если в сети вам попадется информация на тему как откалибровать гироскоп на Андроид, знайте, что речь идет о настройке акселерометра.

Как устроен датчик приближения

В настоящее время большинство мобильных устройств оснащено сенсорами, основанными на оптическом принципе действия.

Они представляют собой маломощный инфракрасный приемопередатчик, способный определить наличие в «поле зрения» каких либо объектов.

Эмитируемая мощность при этом достаточно мала, чтобы не вызывать разрядки аккумулятора девайса.

Важную роль играет калибровка датчика. Разработчики добиваются срабатывания системы при приближении объекта на расстояние не более порядка 2 см.

Иногда калибровка сбивается, в результате чего приходится ее восстанавливать при помощи специальных приложений или обращаться в сервис-центр.

На волне бума «безрамочности» оптические сенсоры оказались не ко двору: слишком уж велика площадь элемента, расположенного рядом с селфи-камерой.

Поэтому сейчас их активно вытесняют системы, основанные на ультразвуке. Они не требуют никаких дополнительных аппаратных изменений, поскольку используют штатную аудиосистему смартфона.

В дополнение к отсутствию рамок у дисплея – минус один конструктивный элемент, что снижает стоимость, вес и габариты.

Работает ультразвуковой датчик точно так же, как и оптический, только вместо инфракрасного излучения используется ультразвук, вместо эмиттера – разговорный динамик, а вместо приемника – микрофон.

Как выглядит гироскоп в смартфоне

Как выглядит гироскоп в смартфоне, описать сложно. В телефоне на картинке выше – такой маленький почти незаметный.

Вот такая небольшая штучка способна перевести сигнал в какие-либо действия – например, почти мгновенно повернуть экран.

На этом принципе устроены и гироскутеры, которые медленно, но уверенно начинаю отвоевывать дорожки у велосипедистов.

Что касается смартфонов, то сегодня можно сказать все игры разрабатываются с управлением наклона телефона.

Чудо-чехлы

Уверен, Вы видели такие чехлы в виде книжки, которые при закрытии блокируют дисплей, а при открытии происходит автоматическая разблокировка. Как такое возможно?

Именно датчик Холла обеспечивает такое поведение. Как только к нему приближается магнит (расположенный внутри защитного флипа), меняется направленность поля, сенсор фиксирует изменение и программное обеспечение телефона получает соответствующую команду – отключить экран.

Некоторые модели «книжек» имеют окошко для отображения времени, сообщений и прочей информации. Как так получается, ведь крышка закрыта, а дисплей активен? Дело в том, что датчик Холла принцип работы в телефоне может иметь такой, что определяет необходимость полной или частичной блокировки дисплея.