Барометр в телефоне – что это такое, как использовать, принцип работы

Чтобы определить уровень атмосферного давления используется прибор с названием барометр. В телефоне что это такое? Каким образом работает, нужен ли для этого специальный софт, стоит ли вообще переплачивать за подобный функционал? Сейчас будем разбираться.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ:

Немного теории

Первый барометр был создан в далёком 1644 году в Италии. Подобную конструкцию с использованием ртутного столба современные синоптики применяют и по сей день.

Когда жидкий металл опускается, значит погода ухудшится. А при повышении – ситуация обратная.

Казалось бы, кому это полезно знать? Существуют люди, самочувствие которых напрямую зависит от погоды. Особенно это касается тех, кто испытывает проблемы с сердечной системой, болями в суставах. Вот как раз для них барометр является важным инструментом прогнозирования. Обладая такой информацией, можно отложить некоторые дела, которые могут создавать нагрузку для физического здоровья.

Но зачем барометр в смартфоне? Оказывается, не только для медицинских целей, но и для более точного измерения местоположения мобильного гаджета. В связке с системой GPS можно получить детальное местонахождение человека посредством специальных программ (Google Карты и т.д.).

Нередко рыбаки прибегают к помощи измерителя атмосферного давления, чтобы предвидеть поведение рыбы и качество клёва. Я в этом деле не силён, лучше уточнить у знатоков или же «погуглить». Нашел на одном из сайтов такую табличку (вдруг пригодится):

Где находится датчик? Чаще всего располагается в нижней части девайса, а его строение аналогично тому, которое указано выше на изображении. Вот только количество ртути ничтожно мало и не способно навредить здоровью. Кроме того, модуль очень компактный и защищенный. Никакие падения и удары не смогу его разрушить (правильнее сказать, что это маловероятно).

Противоречивость данного инструмента

Ниже публикуем несколько комментариев наших читателей, которые они оставили под данной статьей. После этого сможете ознакомиться с принципами эксплуатации барометра в телефоне.

Если не включит GPS и Интернет то ни каких данных программа не покажет. А знаете почему? Потому что это обычный обман. Программа тупо определяет где вы находитесь и берет из сети данные из нужных источников о давлении и показывает вам в программе. Если в сматрфоне есть некий барометр , то почему не одна программа не показывает какое сейчас давление пока не включишь GPS и интернет?

Барометры основаны на пьезорезистивном, либо на тензометрическом методе, в которых используется эффект изменения сопротивления материала под действием деформирующих сил. И причём тут ртуть, от которой отказались ещё во времена царя Гороха, лично мне непонятно.

У меня дома висит барометр которому уже почти 100 лет,никакой привязки к спутникам естественно нет,погоду предсказывает гидромет отдыхает,так причём тут система подобного плана и откуда у автора такая мещанина в голове о точности. Откуда ртуть в моем смартфоне?Какое отношение к барометру имеет GPS и вся космическая группировка спутников вместе с Глонасом?Автор ты много чего то куришь раз такие мысли зародились. я наверно просто совсем отсталый человек,но откуда в смартфоне ртуть?И при чем тут данные со спутников через GPS?

Евгений Верещака

Автор

Оставить комментарий

Если есть желание, то можете пролистать страницу вниз, прочитать другие мнения, оставить своё. Или же нажмите на кнопку «Оставить комментарий».

Как использовать?

К сожалению, не все модели поддерживают подобную возможность. А проверить наличие посредством визуального осмотра не получиться (как мы это делали в случае с датчиком приближения или освещения).

Необходимо установить официальное приложение из Google Play | App Store, которое позволит наглядно увидеть встроенный прибор в действии. Чтобы активировать барометр в телефоне нужно в поисковой строке Гугл Плей ввести соответствующий запрос и выбрать одну из программ, предварительно ознакомившись с отзывами.

На момент написания обзора были актуальны такие утилиты:

Все они функционируют по схожему принципу – требуют подключения к GPS, интернету, посредством чего получают инфо со спутников, ближайших метеорологических лабораторий. Затем измеряют давление, собирают всё в кучу, анализируют и позволяют получить крайне точный погодный прогноз. А некоторые проги даже высоту измеряют:

Датчик давления в смартфоне не является обязательным компонентом, но с его помощью реально получать невероятно точные показатели положения человека на карте, определять вероятность атмосферных осадков. Барометр в телефоне – что это такое мы разобрались. Надеемся, наш обзор помог удовлетворить Ваше любопытство.

Зачем в телефоне барометр и как его использовать

Вы привыкли узнавать погоду на ближайшие дни из Интернета, а ваш знакомый кидает мимолетный взгляд на телефон и выдает прогнозы точнее официальных? Только он один знает, в какие дни лучше всего клюет карась? Видимо, в вашем окружении завелся маг и заклинатель погоды. Вам повезло: может быть, однажды он по вашей просьбе вызовет дождь или разгонит тучи над городом…

На самом деле ничего загадочного в этом нет. Просто ваш приятель использует барометр в телефоне, который и дает ему волшебные подсказки. Хотите сами стать таким же «магом»? Тогда читайте, для чего и как использовать барометр в мобильном устройстве.

Возможности мобильного барометра

Барометр – это прибор для измерения атмосферного давления – силы, с которой воздушная масса давит на поверхность земли. Наблюдение за изменением его показателей и правильное понимание значений позволяет предугадывать:

• Как уже сказано, грядущее изменение погоды. Снижение атмосферного давления обычно происходит перед дождями и снегопадами, повышение – перед установлением ясных, солнечных дней.
• Возможное ухудшение самочувствия у метеочувствительных людей.
• Скорую смену направления ветра (полезно для туристов, любителей запускать дроны, спортсменов-парапланеристов, парашютистов, серферов и т. д).
• Изменения в поведении рыб и животных (пригодится охотникам и рыболовам).

Применительно к мобильному телефону функции барометра полезны для:

• Определения точного положения аппарата в пространстве. Дает возможность узнать не только широту и долготу, но и высоту над уровнем моря. Это может пригодиться при фотографировании (некоторые приложения наносят координаты телефона на снимки) и в навигации – составлении маршрутов с учетом рельефа местности.
• Управления опциями устройства в зависимости от силы нажатия на экран (например, изменением толщины штриха при рисовании).

При желании барометру в телефоне можно найти еще массу применений, например, определять с его помощью высоту объектов. Но это уже на любителя.

Как узнать, есть ли барометр в интересующем вас телефоне

Проще всего это узнать из характеристик аппарата. Если смартфон способен определять давление, в числе его сенсоров должен быть упомянут барометрический датчик или датчик давления. На собственном телефоне наличие этого датчика можно выяснить с помощью приложений, собирающих сведения о системе и аппаратном обеспечении, например:

Это утилиты для девайсов на Андроиде.

Что касается айфонов, то здесь бародатчики установлены только на следующие модели: iPhone 6, 6S, 6 Плюс 6S Плюс, 7, 7 Плюс, 8, 8 Плюс и X.

Тестирование работоспособности и точности сенсора давления проводится под открытым небом с включенной функцией геолокации. Однако если нет возможности (или желания) выходить на улицу, берите на вооружение метод, предложенный нашими находчивыми соотечественниками – поместите телефон в прозрачный герметичный мешочек, наполненный воздухом, и сдавливайте его руками. При нажатии на мешок давление воздуха внутри него увеличивается, и исправный датчик на это реагирует.

Насколько точно снимает показатели барометрический сенсор вашего телефона, с помощью мешка не определить, но чувствительность проверить можно.

Лучшие приложения-барометры

Чтобы «превратить» телефон в полноценный измерительный прибор, не хватает самой малости – приложения, которое сымитирует его работу. Таких приложений немало, и основная их масса доступна бесплатно. Ниже неполный перечень наиболее удобных, красивых и наглядных, на мой взгляд.

Для Андроид

• Барометр про – стильно оформленное приложение + виджет на рабочий стол. Функционирует не хуже настоящего профессионального прибора. Использует показатели датчиков давления, GPS и данные ближайших к вам метеостанций. Отображает показатели в гекто-Паскалях (hPa) и дюймах ртутного столба (INhg). Дополнительно показывает температуру и влажность воздуха. Сохраняет историю измерений.

• Точный барометр. Показывает местное и среднее (по уровню моря) атмосферное давление. Получает информацию как с датчиков телефона, так и с метеостанции ближайшего к вам аэропорта. Поддерживает возможность калибровки бародатчика. Ведет автоматическую запись показателей через заданные промежутки времени. Отображает результаты в разных единицах измерения – hPa, INhg, мм. ртутного столба и других.

Для Android и iOS

• Barometer Plus. Помимо атмосферного давления, изменяет температуру и влажность воздуха (если это функции поддерживает телефон). Ведет историю и уведомляет пользователя об изменениях показателей. Получает и анализирует информацию с датчиков устройства и ближайших метеостанций. Поддерживает множество единиц измерений. Имеет функцию калибровки сенсора и набор красивых тем оформления.

Для iOS

• Барометр альтиметр и термометр. Отображает показатели атмосферного давления, влажности, скорости ветра, наружной температуры воздуха и другую информацию о погоде в вашей местности, а также координаты телефона по спутнику. Получает и обрабатывает информацию с датчиков устройства и ближайших метеостанций. Если айфон не оборудован сенсором давления, выдает показатели только на основании сторонних источников.

Для использования этих и других аналогичных приложений особые знания не нужны. Достаточно выбрать удобные для себя единицы измерения и включить функцию определения геопозиции смартфона. После этого всё, можно удивлять друзей предсказаниями.

Удачных измерений!

Барометр в смартфоне и телефоне: зачем нужен?

В современные смартфоны устанавливается множество различных датчиков, которые делают жизнь пользователя удобнее.

Барометр используется для измерения атмосферного давления, что помогает прогнозировать изменения в погоде. Используется это для разных целей. Большинство людей просто хочет быть в курсе, какой завтра день: ясный или пасмурный. Рыбаки использует измеритель давления, чтобы предугадать поведения рыб и узнать, какой намечается клев. Метеорологи используют барометр для составления точного прогноза погоды.

Однако есть и более важное назначение датчика. Для метеочувствительных людей, страдающих хроническими заболеваниями, жизненно важно быть в курсе скачков давления. Знание прогноза погоды поможет предпринять необходимые профилактические меры, чтобы не допустить ухудшения здоровья.

Зачем нужен барометр в смартфоне?

Инженеры часто оснащают современные гаджеты измерителем давления. Таким образом, пользователь получает полезный датчик, который постоянно находится под рукой.

Барометр в смартфоне используется не только для измерения атмосферного давления, но и для ускорения определения местонахождения по навигационной системе GPS. Программа являются частью навигатора и работает только при включенном GPS.

Как узнать, есть ли в смартфоне барометр?

Датчик измерения давления встречается в телефонах редко, и не все пользователи знают, как распознать его наличие. Есть три простых способа проверки:

1. Изучить официальные характеристики смартфона.
2. Скачать приложение AnTuTu и в разделе «Мое устройство» проверить, встроен ли измеритель давления.
3. Также существует приложение «Датчикер», с помощью которого проверяется наличие любых сенсоров, включая барометр и все встроенные датчики.

Нужно отметить, что некоторые программы способны оповещать пользователя об изменениях атмосферного давления даже без наличия датчика давления в телефоне. Эти приложения ссылаются на данные, взятые с метеорологических станций.

Программы для барометра на Android

В Google Play существует множество платных и бесплатных приложений для работы с датчиком. Вот некоторые из них:

• SyPressure (Barometer).
• Точный Барометр.
• vBarometer.
• Barometer Pro.
• Pressure tracker.

Платные программы отличаются разнообразием виджетов и расширенными функциями. В приложениях предусмотрен ряд настроек, добавляющих удобства в использование барометра. Посмотрим на основные возможности датчика на примере приложения SyPressure (Barometer).

Программа легка в освоении и обладает всеми необходимыми настройками. На виджете указывается текущее давление и график, прогнозирующий погодные изменения. Есть возможность выбрать одну из нескольких единиц измерения – hPa, kPa, psi и другие. Также здесь можно настроить оповещение изменения погоды. В платной версии приложения также установлен альтиметр (датчик, измеряющий высоту).

В дорогих программах предусмотрены более детальные настройки: изменение размеров и дизайна виджетов, установка цвета графиков и интерфейса и т. д. Также в продвинутых приложениях задается базовое значение барометра для текущего местоположения, а для альтиметра — базовая частоту над уровнем моря.

Итоги

Барометр в смартфоне — полезный датчик, позволяющий измерять атмосферное давление, а также ускорять определение местонахождения для GPS-навигатора.

Для датчика предусмотрено много вспомогательных программ, позволяющих раскрыть его потенциал. Особенно измеритель давления полезен для метеочувствительных людей, страдающих гипертонией, хроническими заболеваниями суставов или сердечнососудистой системы.

Зачем нужен барометр в смартфоне?

В современных телефонах установлено множество датчиков, в том числе и барометр. Их цель – сделать жизнь владельцев девайсов комфортнее. Прибор для измерения давления в смартфоне – часть навигационной системы – он помогает точно и быстро определить местонахождения пользователя. А чтобы пользоваться им по назначению, собственник устанавливает дополнительные приложения.

Барометр в девайсе: что это и зачем он нужен

В оригинале прибор был создан для измерения атмосферного давления, чтобы, опираясь на его показания, сделать более точный прогноз погоды. Например, если на смену ненастью приходят ясные солнечные дни, столбик барометра повышается. Поскольку большая часть населения планеты в той или иной степени, по медицинской статистике, реагирует на смену погоды, зная о будущих переменах, негативное воздействие можно свести практически к нулю. Особенно это касается людей, страдающих от заболеваний сердца, суставов

Барометр в телефоне, а вернее датчик давления окружающей среды, позволяет минимизировать стресс для организма из-за перепадов давления. Кроме того, в гаджете – это прежде всего часть навигатора, которая позволяет быстро определить местонахождение. Для работы прибора устанавливают связь со спутником и соединение с интернетом.

К сведению!

Первый прибор, измеряющий атмосферное давление, увидел свет в Италии в середине XVI века. Конструкция со ртутным столбиком оказалась настолько удачной, что и сегодня её используют в синоптических центрах.

Есть ли прибор в смартфоне

Инженерные службы часто оснащают девайсы измерительными сенсорами. Среди наиболее распространённых выделяют такие модели: Samsung Galaxy Note, S3 и Nexus, Motorola Xoom, Sony Ericsson Active и Xiaomi Phone 2. Также датчики могут быть встроены и в других устройствах связи. Хотя бывает это и не слишком часто.

Имеется три метода, позволяющих определить, что на смартфоне есть подобная опция, вернее установлен датчик. Чтобы узнать, возможно ли измерить атмосферное давление, используя гаджет, необходимо выполнить такие действия:

1. Посмотреть официальные характеристики телефона.
2. Скачать специальную утилиту AnTuTu. Запустив приложение, в разделе «Моё устройство» можно ознакомиться со списком всех встроенных датчиков.
3. Установить программу «Датчекер». Как и предыдущее приложение, оно позволяет увидеть все сенсоры, которыми инженеры оснастили девайс, включая и датчик атмосферного давления.

Программы для барометра на Android

Если телефон оснащён соответствующим датчиком, чтобы последний выполнял свою изначальную опцию и демонстрировал колебания показателей давления окружающей среды, устанавливают специальный софт. Сделать это можно в Google Play. В обзорах представляют такие утилиты:

• SyPressure;
• «Точный Барометр»;
• vBarometer;
• Pressure tracker.

К сведению!

Есть программы, которые оповещают пользователей о перепадах атмосферного давления, если даже измерительного датчика на смартфоне нет. Приложения дают ссылку на информацию, полученную с ближайших метеостанций.

SyPressure

Утилита с широким функционалом и понятным интерфейсом. После запуска можно увидеть виджет, демонстрирующий текущее давление и делающий прогноз. Если пользователь захочет, он может активировать уведомления об изменениях погоды в ближайшее будущем. Если раньше сообщения отображались в панели уведомлений по желанию владельца, то теперь появился недостаток в софте: оповещение со звуковым сигналом может прийти самостоятельно в самое неподходящее время. Если использовать профессиональную версию (платную), доступен ещё и альтиметр. В бесплатном варианте дополнительной опции нет.

vBarometer

Платная утилита с более обширным перечнем опций. Можно выбирать элементы визуализации: индикатор, график и прочее. Размеры интерфейса выбирают по усмотрению. Доступно несколько вариантов. В приложении применимы разные единицы измерения. Цвет графики пользователь изменяет, как пожелает – вплоть до прозрачной версии (наиболее популярная).

Барометр в телефонах – полезный датчик, который делает жизнь комфортнее, Особенно это касается людей, испытывающих большой дискомфорт во время перемены погоды. При необходимости он может превратиться в навигатор.

Барометр в телефоне: что это?

Барометр — это прибор, который позволяет измерять атмосферное давление. Первый барометр был ртутным, его изобрел еще в далеком 1644 году математик и физик Эванджелиста Торричелли из Италии. При понижении давления ртуть в пробирке понижалась, при повышении — повышалась.

Барометр в том числе позволяет прогнозировать погоду. Так, например, перед ненастьем давление падает, а при повышении ожидается хорошая погода. А еще данные об изменении давления полезны так называемым метеочувствительным людям — тем, которые заметно реагируют на изменение погоды. Так, при понижении давления некоторые люди испытывают дискомфорт, а порой и боли. Если знать о грядущем понижении давления, можно, к примеру, отказаться от тяжелой работы, чтобы не нагружать свой организм.

Сегодня барометр можно найти даже… В смартфоне или планшете! Зачем он здесь нужен? Вы удивитесь, однако он является часть GPS-системы. Оказывается, датчик атмосферного давления позволяет измерять высоту, на которой находится человек, тем самым точнее и быстрее указывая местоположения устройства, а вместе с ним — и человека.

Впрочем, вы можете использовать барометр и по прямому назначению — для того, чтобы узнавать текущее атмосферное давление. Для этого вам придется скачать одно из приложений в Google Play Market. Можете так и написать в поиске — «барометр», затем выберите подходящее вам приложение. Главное, чтобы в вашем смартфон был установлен датчик барометра (электронный), без него приложение не будет работать. Выше — скриншот приложения Barometer HD.

Друзья! Если наш сайт помог вам или просто понравился, вы можете помочь нам развиваться и двигаться дальше. Для этого можно:

• Оставить комментарий к статье.

Спасибо!

Датчики современных смартфонов — android.mobile-review.com

26 сентября 2019

Владимир Нимин

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Продолжаем разбираться в устройстве смартфона. В прошлый раз смотрели экраны, а сегодня поговорим про датчики.

Акселерометр, также называют G-сенсор. Официальное определение гласит, что это устройство, измеряющее проекцию кажущегося ускорения. А если простым языком, то акселерометр помогает смартфону определить положение в пространстве, а также расстояние перемещения. Основные функции акселерометра:

• Автоповорот ориентации экрана;
• Также акселерометр можно настроить так, чтоб он реагировал на жесты и действия. Например, потрясти смартфон или перевернуть экраном вниз, чтоб заглушить вызов;
• Ещё акселерометр помогает считать шаги и помогает ориентироваться на картах (Google Maps и прочих)

Акселерометр – это громоздкое устройство, внутри которого находится инертная масса, реагирующая на все перемещения. Такой вариант для смартфона не подходил, поэтому придумали чип, имеющий кристаллическую структуру, пьезоэлектрический элемент и сенсор ёмкостного сопротивления. Когда смартфон перемещается/вращается, то пьезоэлектрический элемент выдаёт разряды, а сенсор их интерпретирует, таким образом определяя положение и скорость.

Акселерометр – базовый датчик, который есть в любом, даже самом дешевом, смартфоне. Хотя это на удивление технически сложный продукт. В смартфонах акселерометр понимает движения по 3 осям. Третья нужна для 3D позиционирования. К слову, акселерометр есть и во всех современных автомобилях, но там он обычно двухосевой (ибо автомобиль не крутится в воздухе). 

Не все акселерометры одинаковые. Их делают из разных материалов. Соответственно, некоторые более чувствительные, некоторые менее.

Гироскоп – это один самых классных датчиков, о полезности которого для смартфонов долгое время никто не подозревал, пока на сцену не вышел Стив Джобс и не объяснил, как оно должно быть. Посмотрите презентацию этой шикарной функции, и как зал взорвался от восторга. 

Не следует путать гироскоп и акселерометр. Эти датчики частично дублируют и дополняют друг друга. Гироскоп также служит для отслеживания положения устройства в пространстве, но он делает это путем определения собственного угла наклона относительно земной поверхности. Это очень важно, так как это означает, что в условиях нулевой гравитации, вы не сможете поиграть в Asphalt 9, используя в качестве управления наклоны устройства. Будьте внимательны!

Гироскоп (в отличие от акселерометра) не может измерять проделанное расстояние, зато гораздо точнее определяет положение в пространстве. Для понимания посмотрите, пожалуйста, видео со Стивом Джобсом выше. Начиная с времени 1:10 Джобс показывает, как определяет положение объекта в пространстве акселерометр и как гироскоп. 

Обычно в современных смартфонах оба датчика работают в тандеме. Гироскоп важен для игр, дополненной реальности, а также ряда других приложений. Нередко в дешевых смартфонах производитель предпочитает экономить на гироскопе. 

Датчик приближения (proximity sensor). Как видно из названия, это датчик, который помогает определить наличие перед ним объекта. Самый простой пример – это отключение экрана, когда смартфон подносят к уху. Также датчик приближения исключает фантомные включения экрана, когда смартфон находится в сумке или кармане. Такой датчик может сам или в комбинации с фронтальной камерой отслеживать движения рукой над экраном для выполнения каких-либо функций. Например, пролистывание странички в браузере и тому подобное. Существует множество технологий датчика приближения. Он может работать по типу радара, сонара, эффекта Доплера, есть инфракрасный датчик приближения, а иногда ставят и фотоэлемент. 

Базовый датчик приближения, отключающий экран при поднесении к уху, есть, кажется, уже во всех смартфонах. Но продвинутость датчика можно оценить по наличию дополнительных функций.

Датчик освещения – здесь всё просто и понятно. Такой датчик помогает автоматически выставить яркость экрана. Датчик освещения уже считается базовым датчиком, но в дешевых смартфонах на нем могут сэкономить. И тогда придется каждый раз выставлять яркость вручную. 

Современный датчик освещения обычно работает в комбинации с ИИ смартфона. Например, если датчик выставил определенную яркость, а вы его вручную поправили, то смартфон возьмёт на заметку и в следующий раз самостоятельно сделает экран поярче. Соответственно, всегда давайте датчику освещения освоится и подстроиться под ваши привычки прежде, чем осуждать его работу.

Датчик Холла – один из самых таинственных датчиков в смартфоне, ибо мало кто знает, зачем он нужен. Датчик, основанный на, так называемом, эффекте Холла, фиксирует магнитное поле и измеряет его напряженность. Говоря языком физики: электроны в проводнике всегда перпендекулярны (угол 90 градусов) направлению магнитного поля. Плотность электронов на разных сторонах проводника будет отличаться, возникает разность потенциалов, которую и фиксирует датчик Холла. 

Но в смартфонах используется упрощенный датчик Холла, фиксирующий только наличие магнитного поля. 

Обычно датчик Холла нужен для дополнительных аксессуаров. Например, именно он включает экран iPad, когда пользователь снимает магнитный чехол. Кстати, в этой функции датчик приближения вполне может подменить датчик Холла.

Также датчик Холла работает в паре с компасом, делая работу последнего более точной. 

Компас (магнитомер) – это очень важный датчик, даже если вы не занимаетесь спортивным ориентированием. Именно компас отвечает за то, что на Google Maps пользователь видит не просто точку, а стрелочку, указывающую в какую-сторону вы смотрите. 

Когда компас откалиброван, то отображение направления узкое. Чтобы откалибровать компас, откройте карты Google и крутите смартфон «восьмеркой»:

Барометр – обычно наличием подобного датчика могут похвастаться только флагманы. Барометр ассистирует GPS и помогает определить высоту. Наличие такого датчика полезно, так как на Google Maps уже появляются схемы зданий, и барометр определит на каком этаже вы находитесь. Также барометр используется в приложениях, определяющих физическую активность. Суть такая же: определить, сколько этажей вы прошли. 

Датчик влажности – когда-то такой датчик был в Samsung Galaxy Note 4, а потом Samsung от него отказались. Роль очевидная. Датчик определяет уровень влажности. 

Датчик сердцебиения/датчик кислорода в крови – ещё один фирменный датчик от Samsung, но он есть и во многих фитнес-браслетах. Работает совместно с LED-вспышкой. Прикладываете палец, LED светит вам свозь палец, а датчик измеряет, как отражаются световые волны. Волны отражаются по-разному в зависимости от пульса: кровеносные сосуды, то сужаются, то расширяются. По этому же принципу работает и функция определения кислорода в крови. 

GPS – глобальная система позиционирования. По сути, это даже не датчик, а наличие у смартфона возможности коммуницировать со спутниками благодаря или отдельному, или мульти-чипу, поддерживающему сразу несколько систем. Сейчас у каждой развитой страны, есть своя система спутников. ГЛОНАСС в России, Galileo в Европе, BDS (или BeiDou) в Китае, QZSS (или Quasi-Zenith Satellite System) в Японии. Можно скачать программу GPS Test, которая покажет, какие спутники видит ваш смартфон. Например, на скриншоте ниже отображаются флаги GPS, ГЛОНАСС и Galileo.

GPS прекрасная технология, но медленная (пока там все спутники найдешь и опросишь) и потребляющая много энергии и хорошо работающая на открытой местности, поэтому была придумана ещё A-GPS (Assisted GPS). Принцип основан на том, что пока GPS ищет спутники, смартфон успевает опросить сотовые вышки, Wi-Fi сети, Bluetooth устройства на предмет местонахождения. Таким образом существенно увеличивается время «холодного» старта, а также снижается расход энергии.

Двухдиапазонный GPS. Поддержка этой опции появилась в устройствах начbfz с Android 7 и старше. iPhone так не умеет. 

Обычно спутники посылают два сигнала: грубый и точный. Если говорить про GPS, то это каналы L1 и L5, а у Галилео это E1 и Е5. L1 – это грубый канал. В городе любой сигнал достигает до спутника не только напрямую, но и отражаясь от сторонних объектов (например, зданий), то есть к спутнику прилетает сразу несколько сигналов. Соответственно, и возвращается он также не один, и образуется примерная область нахождения, где все вернувшиеся сигналы пересекаются. Ещё есть точный канал L5. Этот канал гораздо меньше подвержен искажением, так как работает по принципу: Первый достигший спутника сигнал и есть верный (ведь он идет по самому короткому пути, а не через отражения), а остальные можно игнорировать. 

Раньше L5 принадлежал только военным и спец объектам, но теперь спутников в небе стало много, и L5-спутников хватит на всех, поэтому было решено поделиться.

Вместо заключения

Счётчик Гейгера – самый неожиданный датчик, правда? Это японская тема. И насколько есть информация в интернете, такой датчик был только в телефоне Sharp Pantone 5, который вышел после аварии на атомной станции Фукусима-1. 

Современный смартфон должен иметь на борту: акселерометр, гироскоп, датчик приближения и освещения. Также обязательно наличие компаса. Если без гироскопа можно обойтись, то точка на карте без направления раздражает. A-GPS уже есть во всех смартфонах. Отлично если GPS будет работать в двух диапазонах. Шикарно, если будет барометр. 

Какие бывают датчики в смартфонах

Современный смартфон – это сложное высокотехнологичное вычислительное устройство, которое мощнее тысяч бортовых компьютеров, полвека назад запускавших «Аполлоны» на Луну. Датчиков на борту флагманских мобильников тоже установлено едва не больше, чем на борту этого самого «Аполлона».  Каждый из них незаметно, но добросовестно выполняет свою работу. Чем же занимаются все эти датчики смартфона, и как они устроены – подробнее читайте далее.

Датчик освещения

Сенсор освещения в смартфоне расположен на передней панели, обычно возле разговорного динамика (бывают исключения). Конструкционно он представляет полупроводниковый сенсор, чувствительный к потоку фотонов. В зависимости от его интенсивности, сенсор осуществляет управление подсветкой дисплея, с целью более эффективно расходовать заряд аккумулятора. Также он может выполнять вспомогательную функцию для других задач, работая с датчиком приближения.

Датчик приближения

Это – оптический или ультразвуковой сенсор, определяющий, нет ли предметов перед экраном. Он посылает очень слабый световой или звуковой импульс, а если тот отразился – регистрирует отраженный сигнал. За счет этого осуществляется автоматическая блокировка экрана в режиме разговора или при перевороте смартфона дисплеем вниз. Традиционно сенсор приближения откалиброван таким образом, что регистрирует лишь 2 состояния: «посторонний предмет ближе N (обычно 5) сантиметров» и «посторонний предмет дальше N см».

Акселерометр

Этот сенсор смартфона расположен на плате и представляет собой миниатюрный электромеханический прибор, регистрирующий малейшие движения. В обязанности этого датчика входит переключение ориентации экрана смартфона при наклоне, управление в играх, регистрация особых жестов управления (вроде потряхивания или постукивания по корпусу), а также замер шагов (путем подсчета ритмических колебаний в процессе ходьбы).

Обычный двухосевой акселерометр в смартфоне

Бывают двухосевые и трехосевые акселерометры. Особенностью акселерометра является то, что в состоянии покоя — одна из осей всегда будет показывать значение в районе 9-10 м/с² (в трехосевом трехмерном акселерометре). Это связанно с тем, что сила тяжести Земли составляет в среднем 9,8 м/с².

Гироскоп

Гироскоп отвечает за определение движения и ориентации смартфона в пространстве. Он тоже конструкционно представляет MEMS (микроэлектромеханическую схему), расположенную на системной плате. Сферы его применени пересекаются с таковыми у акселерометра. Основные отличия состоят в том, что гироскоп имеет заметно большую точность и измеряет движение не в м/с², а радианах или градусах на секунду. За счет этого его можно использовать для отслеживания поворотов головы в VR-гарнитуре, а также более точно реализовать жестовое управление.

Гироскоп MEMS под микроскопом

Магнитометр и датчик Холла

Магнитометр измеряет величину магнитного поля окружающего мира. Он также проводит измерения в трехмерном пространстве (по трем осям декартовых координат — X, Y и Z). Основная функция магнитометра – более точное определение местоположения в ходе навигации. В этом режиме использования он выполняет функцию цифрового компаса. Благодаря тому, что одна из осей, которая расположена в плоскости с Северным полюсом Земли, регистрирует постоянно повышенный фон. Магнитометр помогает более точно определять, в какую сторону относительно севера движется смартфон.

Магнитометр смартфона

Часто магнитометр называют датчиком Холла, однако это не совсем тождественные понятия. Подробнее о датчике Холла мы писали в другой статье. Отличия состоят в том, что первый является более универсальным и чувствительным. Магнитометр способен производить замеры магнитного излучения, в то время как только регистрирует его наличие/отсутствие и уменьшение/усиление. В современных смартфонах отдельный датчик Холла обычно не ставят, так как универсальный магнитометр полностью покрывает его функциональность.

Одной из альтернативных функций магнитометра является поиск проводки в стенах. Проводник под напряжением генерирует слабое электромагнитное излучение, а чувствительность сенсора составляет единицы микротесла. Если водить смартфоном по стене, то в месте заложения кабеля магнитный фон будет повышенным.

Датчик гравитации

Измеряет силу притяжения нашей планеты в трехмерном пространстве. В состоянии покоя (когда смартфон лежит на столе), его показания должны совпадать с акселерометром: по одной из осей сила гравитации будет близка к 9,8 м/с². Самостоятельно этот сенсор обычно не используется, но помогает работе других. В режиме навигации он определяет, в какой стороне земная поверхность, чтобы быстрее определить правильное положение смартфона. При использовании в VR за счет сенсора гравитации осуществляется правильное позиционирование картинки.

Датчик линейного ускорения в смартфоне

Принцип его работы практически идентичен акселерометру, единственное отличие кроется в инертности. То есть, показания этого сенсора не зависят ни от каких глобальных внешних факторов (вроде гравитации). Единственное, что он регистрирует – это скорость перемещений смартфона в пространстве относительно его прежнего положения.

Определять положение аппарата в пространстве датчик линейного ускорения не способен (нет привязки к внешним ориентирам), но это и не нужно (с данной задачей отлично справляются сенсор гравитации и акселерометр). Отсутствие привязки к внешним ориентирам позволяет поворачивать объекты на дисплее безотносительно этих ориентиров, например, в играх. Также данный сенсор, в совокупности с другими, повышает общую точность определения движений.

Датчик вращения

Он определяет направление и частоту вращения смартфона относительно одной из осей трехмерного пространства. Как и датчик ускорения, является независимым и не привязан к внешним ориентирам. Часто выполняется в составе одного модуля с сенсором линейного ускорения. Отдельно, как правило, не задействуется, но позволяет корректировать работу других сенсоров для повышения точности. Также помогает при управлении жестами, например, покрутив смартфон в кисти руки активируется камера.

Гироскоп MEMS в разрезе

Температурные датчики

Современный смартфон обильно напичкан цифровыми термометрами. Конструкционно они представляют собой термопару: резистор с двумя выводами, сопротивление между которыми меняется в зависимости от температуры. Так как он относительно примитивен, то может быть выполнен даже внутри полупроводникового чипа.

В каждом смартфоне обязательно имеется датчик температуры батареи. При ее перегреве он отключает зарядку или снижает силу тока на выходе, чтобы предотвратить закипание электролита, которое влечет возгорание или взрыв. Также распространены термометры внутри SoC (в количестве от пары штук – до десятка и более). Они измеряют температуры процессорных ядер, графического ускорителя, различных контроллеров. Иногда встречаются и датчики окружающей температуры, но они распространены слабо. Причина тому – низкая точность, так как тепло от внутренностей аппарата и рук пользователя искажает показания.

Датчик давления (барометр) в смартфоне

Барометр в смартфоне измеряет атмосферное давление (в мм ртутного столба, бар или паскалях). Он позволяет корректнее определять местоположение и высоту над уровнем моря, так как при подъеме давление снижается. Также он может использоваться в качестве альтиметра, замеряя высоту над уровнем моря, но точность оставляет желать лучшего, так как атмосферное давление меняется вместе с погодой. Еще меньше востребована функция корректировки прогноза погоды в метеорологических программах и виджетах.

Гигрометр

Гигрометр измеряет влажность воздуха. Его основное предназначение очевидно, но популярностью данный сенсор не пользуется. В теории с его помощью можно корректировать данные прогноза погоды. Зная показания, можно также управлять микроклиматом в помещении, включив увлажнитель или осушитель воздуха. Единственный из известных смартфонов с гигрометром – уже старенький Samsung Galaxy S4.

Пульсометр или датчик сердечного ритма в смартфонах

Пульсометр способен измерять частоту и ритм сердечных сокращений. В процессе занятий спортом он дает возможность наблюдать за работой сердца и корректировать нагрузки для повышения эффективности тренировок. Недостатком пульсометра является потребность в плотном контакте смартфона с частью тела, в которой кровеносные сосуды находятся близко к поверхности (например, пальцами), чтобы уловить малейшие пульсации. Из-за этого популярности в смартфонах он не приобрел, а вот в смарт-часах и фитнес трекерах встречается повсеместно.

Пульсометр

Leave a comment Cancel reply