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El sensor de orientación es una combinación de un sensor de campo magnético que actúa como una brújula electrónica y un acelerómetro que mide la inclinación y la rotación.
Si está familiarizado con la trigonometría, puede calcular de forma independiente los datos necesarios y determinar la posición del dispositivo con respecto a los tres ejes, basándose en las lecturas del acelerómetro y el sensor de campo magnético. Sin embargo hay albricias- Android puede hacer todos los cálculos por sí mismo.
Cuando se utiliza un sistema de referencia estándar, la posición del dispositivo se calcula en tres dimensiones. Al igual que con el acelerómetro, el dispositivo se ve en reposo, boca arriba sobre una superficie plana.
eje x(dirección). La dirección del dispositivo cuando se mueve alrededor del eje X; 0°/360° - norte, 90° - este, 180° - sur, 270° - oeste.
eje y(inclinación). El ángulo de inclinación del dispositivo al girar con respecto al eje Y es 0° si el dispositivo está apoyado en la cubierta posterior, –90° si está colocado verticalmente (la parte superior del dispositivo apunta hacia arriba), 90° si. está al revés, 180°/–180° si la pantalla está hacia abajo.
Muchas funciones cómodas y necesarias de un teléfono inteligente serían imposibles sin sensores especiales. Control por gestos, cambio automático de brillo, cambio de orientación de la pantalla al girarla y apagarla durante una conversación, control en el juego sin presionar: esta no es una lista completa de posibilidades.
La presencia de sensores en los teléfonos inteligentes no habría sido imposible sin el desarrollo de los sistemas microelectromecánicos (MEMS). Estos dispositivos combinan componentes eléctricos y mecánicos en un microdiseño. Las dimensiones de dichos elementos no superan las 100 micrones.
Los principales materiales para crear MEMS son el silicio y los polímeros. Esta tecnología se utiliza para crear todos los sensores conocidos que deben usarse en dispositivos compactos, por ejemplo, teléfonos inteligentes. Las mejoras tecnológicas en los teléfonos inteligentes han dado un gran impulso al desarrollo de MEMS. Consideremos un ejemplo de tal sensor.
Sensor geomagnético ( sensor de campo geomagnético) es un sensor que responde al campo magnético de la Tierra; es decir, el sensor mide la radiación electromagnética. También se le llama magnetómetro o dispositivo para medir campos magnéticos. Los sensores geomagnéticos se instalan a menudo en teléfonos inteligentes y tabletas, ya que con ellos se pueden determinar los puntos cardinales y saber en qué dirección está girado el dispositivo. Si tu teléfono inteligente tiene un sensor geomagnético, podrás navegar fácilmente por el terreno, por eso también se le llama brújula electrónica. En particular, la presencia de dicho sensor ayudará enormemente a los dispositivos (sin módulo GPS) a determinar la ubicación y la dirección del movimiento. El magnetómetro es uno de los sensores clave que, junto con el acelerómetro y el giroscopio, permite a los desarrolladores utilizar el dispositivo como gamepad en todo su potencial. Naturalmente, el magnetómetro se puede utilizar para el fin previsto: como detector de metales y para buscar cables en las paredes.
Sensor de efecto Hall
En 1879 Edwin Hall, mientras estudiaba en la Universidad. John Hopkinson, descubrió que si pasa una corriente a través de una placa conductora y un campo magnético se dirige perpendicular a la placa, entonces aparecerá un voltaje en la placa en la dirección transversal a la corriente (y la dirección del campo magnético): Oh = (Rh×H×I×pecado w)/d, Dónde Rh– Coeficiente Hall, dependiendo del material del conductor; H – intensidad del campo magnético; I– corriente en el conductor; w– el ángulo entre la dirección de la corriente y el vector de inducción del campo magnético (si w= 90°, sen = 1); d– espesor del material.
Debido a que el efecto de producción está determinado por el producto de dos cantidades ( h Y I), los sensores Hall tienen una amplia gama de aplicaciones.
Actualmente existen varios dispositivos electrónicos basados en el efecto Hall, entre ellos varios tipos interruptores y sensores lineales. Cuando un interruptor de efecto Hall se expone a un campo magnético de la polaridad correcta que excede su umbral de funcionamiento, el transistor de salida se enciende, permitiendo que la corriente fluya a través de él. Cuando el voltaje de campo cae a un umbral, el transistor se apaga.
Una brújula electrónica simple que puede determinar la dirección hacia la principal ( norte, este, sur, oeste) o cuarto de rumbo ( NE, SE, SO, NO) se puede crear colocando cuatro interruptores de efecto Hall en un círculo alrededor de una pequeña aguja magnetizada que gira libremente. Cuando la aguja apunta a uno de los interruptores, su transistor se enciende, permitiendo que la corriente fluya y enciende un LED montado encima de él, que muestra la dirección o curso. Si la aguja se detiene en el medio entre dos interruptores, ambos LED se encienden. Esto indica la dirección del cuarto de rumbo. Las brújulas más precisas requieren sensores lineales de efecto Hall con un voltaje de salida que se acerque a los cambios en el campo magnético circundante. En reposo (en ausencia de campo magnético), lo ideal es que la señal de salida sea igual a la mitad de la tensión de red dividida por la tensión de funcionamiento y la diferencia de temperatura del dispositivo. A medida que aumenta el campo magnético del polo sur, el voltaje en la salida aumenta en comparación con el estado de reposo. Por el contrario, a medida que aumenta el campo magnético del polo norte, el voltaje de salida disminuirá en comparación con el estado de reposo. Un par de sensores, ubicados perpendicularmente en un plano horizontal, pueden determinar la dirección hacia la que apunta una aguja magnetizada con una precisión de varios grados.
Un teléfono inteligente moderno puede ser tan multifuncional que su propietario no siempre conoce todas las características y capacidades de su dispositivo. Por ejemplo, ¿sabes qué es un sensor Hall en un smartphone? ¿Cómo funciona y para qué sirve? ¡Te invitamos a conocer más sobre esta característica!
¿Qué significa un sensor Hall en un smartphone?
Ya sabemos por qué el dispositivo necesita un módulo de proximidad o un giroscopio. Pero, ¿qué es un sensor Hall en un smartphone? Se trata de un detector de posición cuyo funcionamiento se basa en el efecto Hall. Este dispositivo detecta tanto la presencia de un campo magnético como mide su intensidad.
El sensor y el efecto en sí llevan el nombre del famoso físico E. Hall. Fue este científico quien descubrió que cuando se coloca una placa conductora a través de la cual fluye corriente alterna en el centro de un campo magnético, aparecerá en ella (el campo) un voltaje Hall: una diferencia de potencial transversal.
En el caso descrito, los electrones del conductor se desvían estrictamente perpendiculares a la dirección del propio campo magnético. Por lo tanto su densidad es diferentes partes el plato quedará excelente. Esta diferencia de potencial es registrada por el medidor.
¿Qué es un sensor Hall en un teléfono inteligente? Se trata de un dispositivo aún más sencillo: está diseñado para determinar únicamente la presencia de un campo magnético, sin medir su intensidad. Además, el dispositivo probablemente también esté equipado con un sensor magnético que le permitirá utilizar su teléfono inteligente como brújula.
¿Dónde se usa?
Hemos descubierto qué es un sensor Hall en un teléfono inteligente. Sin embargo, los gadgets no son el único campo de aplicación de la invención, que también se distingue por la posibilidad de controlar cualquier dispositivo sin contacto.
Hay que decir que el efecto Hall se descubrió hace relativamente mucho tiempo, en 1879. Y se utilizó por primera vez en la práctica sólo 75 años después de este evento. Resultó útil para los automóviles: el sensor se utilizaba para medir el ángulo del cigüeñal y el árbol de levas. En los modelos de coches más antiguos, el sensor Hall determinaba el momento de formación de la chispa.
- interruptores de proximidad;
- sistemas diseñados para leer códigos magnéticos;
- dispositivos utilizados para la determinación sin contacto de la intensidad de la corriente en conductores;
- medidores de nivel de líquidos;
- motores de cohetes de iones.
Además, se descubrió que el sensor Hall es capaz de reemplazar contactos sellados controlados magnéticamente: interruptores de láminas. Tienen una amplia gama de aplicaciones: microelectrónica, alarmas de seguridad, teclados, ascensores, auriculares.
¿Por qué un sensor Hall en un smartphone?
Hemos descubierto que este dispositivo detecta la presencia de un campo magnético. Pero entonces, ¿por qué necesitamos hoy en día un sensor Hall en un teléfono inteligente? Es muy sencillo: determina si la funda inteligente con cierre magnético está abierta o cerrada. Si el imán está lejos (el sensor "no lo ve" a cierta distancia), se da una orden para encender la pantalla. Si el cierre está cerrado (lo que significa que el usuario ha cerrado el estuche), entonces el sensor indica al sistema que la pantalla debe ponerse en modo de suspensión.
Este medidor también es útil para parachoques de teléfonos inteligentes con una “ventana” en la pantalla. Así, por ejemplo, si usted cierra la carcasa de golpe, el sensor Hall lo detecta. Le indica al sistema que necesita transmitir una pantalla de presentación diseñada específicamente para la "ventana" de la pantalla. La mayoría de las veces se trata de hora, fecha y notificaciones importantes. Se quitó la puerta de la cubierta: un comando del sensor para mostrar información completa en la pantalla.
Otras funciones en los smartphones
La interacción con cubiertas magnéticas es el uso más común del sensor en los dispositivos modernos. Sin embargo, cabe señalar que se utilizó con éxito en modelos de teléfonos inteligentes anteriores:
- La función de brújula digital funciona gracias a un sensor Hall. Y hoy en día lo utilizan las aplicaciones de navegación para mejorar el posicionamiento general y obtener una mayor precisión en la determinación del vector de movimiento.
- Activación/desactivación de la retroiluminación al abrir/cerrar el dispositivo tipo clamshell. Aquí la acción es similar a la situación moderna con las cubiertas de cajas magnéticas.
¿Mi teléfono tiene un sensor Hall?
Para responder a la pregunta del subtítulo, la forma más sencilla es consultar las características de su dispositivo en el sitio web oficial del fabricante o en las instrucciones del dispositivo. Sin embargo, no todos los fabricantes indican si están equipados dispositivo específico Sensor de pasillo.
Pero hay una forma sencilla de comprobarlo. Si su modelo de teléfono inteligente viene con cubiertas o estuches "inteligentes" (incluidos aquellos con "ventanas") que tienen un cierre magnético, lo más probable es que el dispositivo tenga un sensor Hall.
Entre los modelos populares que existen actualmente en el mercado, este módulo cuenta con los siguientes:
- Lenovo Vibe S1.
- Meizu Pro5.
- Meizu M2 Mini.
- LG Nexus 5X.
- Meizu M2 Note, etc.
Desafortunadamente, en los teléfonos inteligentes modernos las capacidades del sensor Hall están muy truncadas. Esto se explica por la minimización del grosor de la carcasa, el deseo del fabricante de reducir el consumo de batería y la falta de necesidad de funciones ampliadas. Hoy en día, el sensor tiene dos tareas: interactuar con un estuche o funda "inteligente" y una brújula de bolsillo.
¿Qué componentes se pueden notar al mirar el cuerpo de un teléfono inteligente? Se trata, en primer lugar, de una pantalla bastante grande, con varias teclas debajo, un micrófono y varias ventanas de cámara. Además, en los extremos del dispositivo probablemente habrá un puerto microUSB, un control de volumen, una salida para auriculares y una tecla de bloqueo. ¿Pero ahí terminan los componentes del dispositivo? Por supuesto que no. En su interior había espacio para varios procesadores, muchos circuitos y, lo más importante, varios sensores diferentes. ¿Cuáles de ellos se pueden encontrar en los dispositivos modernos? Averigüemos.
Acelerómetro
Según nuestros compañeros de arena telefónica, el acelerómetro es uno de los sensores más comunes. Según la definición clásica, su tarea es calcular la diferencia entre la aceleración real de un objeto y la aceleración gravitacional.
Probablemente hayas oído mucho sobre cómo usarlo. Sin un acelerómetro, los teléfonos inteligentes difícilmente cambiarían de orientación vertical a horizontal y podrían prescindir de los clics del usuario en todo tipo de simuladores de carreras.
Giroscopio
El giroscopio también proporciona datos sobre la posición del dispositivo en el espacio, pero lo hace con mucha mayor precisión. Es gracias a su ayuda que la aplicación Photo Sphere descubre cuántos grados se giró el teléfono inteligente y en qué dirección se hizo.
Magnetómetro
Así es, el magnetómetro está diseñado para determinar campos magnéticos. Sin ella dentro del teléfono inteligente, la aplicación de brújula difícilmente podría determinar dónde está el Polo Norte.
Este sensor es una combinación de un diodo infrarrojo y un detector de radiación infrarroja. El principio de funcionamiento es increíblemente sencillo. El diodo emite radiación invisible para el ojo humano y el detector intenta captar su reflejo. El teléfono inteligente bloquea la pantalla exactamente cuando el rayo regresa.
sensor de luz
Cambiar tú mismo el brillo de la pantalla es otra tarea, ¿verdad? Otra cosa es la función de brillo automático, que cambia el nivel de brillo de la pantalla en función de la radiación circundante. Esto puede ser, como probablemente ya habrás adivinado, gracias al sensor de luz.
Vale la pena señalar que algunos representantes de la línea Galaxy del fabricante surcoreano Samsung utilizan un sensor de luz actualizado. Su característica principal es la capacidad de medir la proporción de luz blanca, roja, verde y azul para un mayor ajuste de la imagen en la pantalla.
Barómetro
No, esto no es un error. De hecho, algunos teléfonos inteligentes tienen un barómetro incorporado para medir los niveles de presión atmosférica. Entre los primeros dispositivos con esta característica estuvieron Motorola XOOM y samsung galaxia Nexo.
El barómetro también se utiliza para medir la altitud sobre el nivel del mar, lo que aumenta la precisión del navegador GPS.
Termómetro
Puede que se sorprenda, pero casi todos los teléfonos inteligentes tienen un termómetro. La única diferencia es que este último está diseñado para medir la temperatura dentro del dispositivo. Sin embargo, hubo excepciones. El Galaxy S4 contaba con un termómetro para medir la temperatura exterior.
Sensor de humedad del aire
Esto, por cierto, también lo logró el cuarto representante de la línea Galaxy S. Gracias a este sensor, el cuarto Galaxy informó el nivel de confort: la relación entre temperatura y humedad.
Podómetro
A pesar del nombre bastante obvio, la tarea del podómetro es determinar el número de pasos dados por el usuario. Sí, como la mayoría de la gente. reloj inteligente y pulseras de fitness. Uno de los primeros dispositivos con podómetro real fue el Nexus 5.
Escáner de huellas dactilares
Por supuesto, has oído hablar de esto. Gracias al escáner de huellas dactilares, no sólo podrá reducir el tiempo que lleva desbloquear su teléfono inteligente, sino también proteger sus datos de manera confiable. Entre los dispositivos más populares con el famoso escáner se encuentran, HTC uno Máximo y.
sensor de frecuencia cardiaca
Ya que hablamos del actual buque insignia de Corea del Sur, no podemos dejar de mencionar el sensor de frecuencia cardíaca, diseñado para medir el pulso. Sin embargo, muchos usuarios dudan abiertamente de la necesidad de su implementación.
Sensor de radiación dañino
Es difícil de creer, pero en este mundo realmente existe un teléfono inteligente con un sensor incorporado de radiación dañina. El Sharp Pantone 5 japonés puede presumir de su presencia tras lanzar una aplicación especial que demuestra el nivel de radiación ambiental. Inesperado, ¿no?
Como resultado, había hasta 12 sensores. ¿Cuáles usas con más frecuencia?
Los dispositivos modernos son tan multifuncionales que el propietario a veces no se da cuenta de todas las capacidades de su dispositivo. Para que el teléfono inteligente realice correctamente las tareas que se le asignan y, además, tenga una gama más amplia de capacidades, está equipado con varios dispositivos. Uno de ellos es un sensor Hall.
Sensor Hall (sensor Hall): un dispositivo que registra presencia de campo magnético y midiendo su tensión. Otro nombre para esto es sensor de posición. Este dispositivo funciona basándose en el efecto Hall, de ahí su nombre.
A menudo, los teléfonos utilizan una versión más simplificada del dispositivo. Está diseñado únicamente para determinar la presencia de un campo magnético. En este caso, no se mide la tensión. Además, si el dispositivo está equipado con dicho dispositivo, también contiene un sensor magnético que le permite utilizar el dispositivo. como una brújula.
¿Por qué es necesario?
Este dispositivo se utiliza en muchos dispositivos. gracias a la oportunidad medición sin contacto El dispositivo se utiliza con mayor frecuencia en motores eléctricos, en el sistema de encendido de automóviles modernos, interruptores sin contacto, etc. Cualquier teléfono inteligente bastante moderno no puede prescindir de él, aunque es imposible aprovechar plenamente su potencial por varias razones:
- tamaño pequeño teléfono móvil;
- trabajo constante notable reduce el tiempo de funcionamiento de la batería;
- no especial necesidad.
La principal razón para utilizar un sensor Hall en los teléfonos inteligentes es la comodidad de utilizar un navegador GPS y su interacción con la carcasa del teléfono inteligente.
¿Cómo funciona un sensor Hall?
Mientras estudiaba las propiedades de la corriente eléctrica, Edwin Hall (el científico que dio nombre al efecto que descubrió) notó una relación directa entre la corriente y el campo magnético. Si los elementos de un circuito eléctrico se colocaran en la zona de acción de un campo magnético, entonces el voltaje actual en el conductor cambiaría dependiendo de la intensidad de la radiación.
Hay dos tipos de este sensor:
- Cosa análoga. Este dispositivo tiene legítimamente el estatus de clásico, ya que apareció por primera vez. Pero en la actualidad se utiliza poco debido a su tamaño bastante grande y su diseño anticuado.
- Digital. Una opción más moderna que funciona solo en dos posiciones: hay campo magnético o no.
Vale la pena señalar que el formulario digital puede ser unipolar o bipolar. La primera opción funciona solo cuando aumenta el campo magnético y se apaga cuando se debilita. El segundo reacciona a la polaridad. En palabras simples, una polaridad lo enciende y la otra lo apaga.
Cómo comprobar el sensor Hall
Dado que el sensor Hall reacciona a los cambios en el campo magnético, puede verificar su funcionamiento en su teléfono usando imán normal(incluso un trozo pequeño es suficiente). Cuando lo acercas al dispositivo encendido, la pantalla debería oscurecerse. El dispositivo se activó y envió un comando para bloquear el dispositivo. Cuando lo vuelvas a presentar, el teléfono se desbloqueará. 
Disponibilidad en teléfono
Para verificar la presencia de un sensor Hall en su dispositivo, la forma más sencilla es utilizar las instrucciones incluidas con el teléfono o el sitio web del fabricante. Pero sucede que no todos los fabricantes indican su disponibilidad. Entonces podrás comprobar si las fundas y estuches inteligentes con cierre magnético. En caso afirmativo, lo más probable es que dicho dispositivo esté equipado con él.
Funda con imán: impacto en la pantalla del teléfono.
Los dispositivos para los cuales se fabrican los llamados estuches "inteligentes" tienen característica interesante. Al cerrar/abrir, la pantalla del teléfono inteligente se bloquea/desbloquea respectivamente. El funcionamiento de esta función en el teléfono inteligente está garantizado por el sensor Hall. Principio de funcionamiento Muy sencillo: se activa al acercar o retirar un imán integrado en la tapa de la carcasa. Al registrar cambios, se emite un comando para bloquear/desbloquear la pantalla. 
Resumiendo lo anterior, vale la pena señalar que si bien este dispositivo y aporta cierta comodidad al utilizar un teléfono inteligente, pero su uso frecuente es esencial reduce la carga de la batería. Es por eso que muchos fabricantes se limitan únicamente a la función de interactuar con la cubierta "inteligente" del dispositivo.
