Современные мобильные устройства оснащены многочисленными датчиками, значительно расширяющими их функциональные возможности. Пользователи девайсов часто даже не догадываются о наличии некоторых встроенных сенсоров, и тем более не имеют представления об их предназначении. Датчики приближения, освещения, акселерометр, гироскоп и прочие интегрированные сенсоры, которыми давно оснащаются даже бюджетные модели, обычно известны владельцам устройств, но, встречая незнакомые решения, пользователи не знают, чем они могут быть полезны и как их применить.
Сравнительно недавно производители мобильных девайсов начали встраивать регистраторы геомагнитного поля, позволяющие использовать телефон в качестве компаса и определять стороны света с применением специального ПО.
Магнитный датчик в смартфоне: что это и как работает?
Современные телефоны сильно схожи с компьютерами — они устроены по общему принципу: материнская плата, процессор, видеоадаптер оперативная память.
Но главным отличием являются многочисленные датчики, без которых не обходится ни один смартфон: акселерометр, гироскоп, барометр, датчики температуры, освещённости приближения и т.д. Все они упрощают пользование телефоном и делают его умнее. Сегодня расскажем об особенностях и назначении магнитного датчика в современных смартфонах.
Зачем нужен магнитный датчик?
Этот датчик также принято называть датчиком Холла. Эффект Холла был открыт почти 150 лет назад, но активно используется в разной технике по сегодняшний день. Датчик Холла обнаруживает магнитное поле, благодаря чему может определить положение смартфона в пространстве. Так, смартфон может стать компасом — достаточно скачать специальное приложение из Google Play (просто сделайте поиск по запросу «компас»).
В половине прошлого столетия датчик Холла использовали в автомобилях — это стало первым шагом внедрения таких технологий в быт человека. Далее разработку стали использовать в других сферах, включая мобильные технологии.
Магнитный датчик удобен вкупе с чехлом на магнитной застежке/защелке. За счёт этого можно сэкономить время, так как экран телефона будет автоматически выключаться при закрытии и включаться при открытии аксессуара. При наличии у чехла окошка незакрытое им пространство может быть активным, то есть можно будет проверять время, приложения и какие-то виджеты без открытия кейса и разблокировки смартфона. Нужно отметить, что магнит никак не вредит ни сенсору, ни другим датчикам или комплектующим телефона.
Как включить магнитный датчик на телефоне?
В большей части флагманов, выпускаемых как крупными брендами, так и более бюджетными компаниями, есть магнитный датчик. Он работает автоматически. Проверить наличие технологии можно в технических характеристиках определенного устройства или благодаря простым тестам:
- Можно сымитировать магнитный чехол, приложив к экрану телефона обыкновенный магнит. Если дисплей погаснет, значит сработал магнитный датчик.
- Скачайте приложение компаса, отключите интернет и проверьте, будет ли он работать. UPD. Нужно отметить, что в случае с компасом речь идет о более продвинутом геомагнитном датчике.
Источник
Магнитные и геомагнитные датчики
В современные смартфоны устанавливаются различные датчики, которые делают устройства более функциональными, позволяют им совершать определенные действия. Их работа не заметна для пользователя, а вот при отсутствии прибор теряет в своей мощности, у него резко уменьшается набор опций. Так, в чем же главное назначение данных элементов? Этот вопрос волнует многих владельцев мобильных устройств.
А ведь для современных моделей используется много новых датчиков, которые применяются для контролирования температуры, измерения геомагнитного поля, отслеживания положения устройства в пространстве и другие функции. Они существенно упрощают использование смартфона, делают его умнее.
Зачем он нужен
Данный прибор используется во многих устройствах. Благодаря возможности бесконтактного измерения прибор чаще всего применяется в электродвигателях, в системе зажигания современных автомобилей, бесконтактных выключателях и т.п. Не обходится без него и любой достаточно современный смартфон, хотя полноценно раскрыть его потенциал невозможно по нескольким причинам:
- небольшой размер мобильного телефона;
- постоянная работа заметно уменьшает время работы от аккумулятора;
- нет особой необходимости.
Основная причина использования датчика Холла в смартфонах — это удобство при пользовании GPS-навигатором и его взаимодействие с «умным» чехлом телефона.
Что такое и для чего нужен
Магнитный датчик — встраиваемый в телефон сенсор, который реагирует на магнитные поля Земли, а именно он улавливает электромагнитное излучение. При помощи магнитного датчика можно определить стороны света, узнать текущее направление устройства, поэтому его часто называют, как «электронный компас».
Этот датчик именуется, как датчик Холла. Эффект Холла был открыт давно, почти 150 лет назад, но он до сих пор применяется в разной технике. Он выявляет магнитное поле, за счет этого может определить положение мобильного устройства в пространстве. А если на смартфон загрузить специальное приложение из магазина Google Play или App Store, то он может стать полноценным компасом для определения координат.
Полезные ссылки
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Холла
- https://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-holla
- https://www.14core.com/wiring-hall-effect-sensor-switch-magnet-detector-module/
- https://robocraft.ru/blog/arduino/57.html
- https://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-na-osnove-gerkona
- https://www.zi-zi.ru/module/module-ky021
- https://2shemi.ru/mehanicheskie-datchiki-dlya-arduino/
- https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/gerkony/
- https://electrik.info/main/school/419-gerkony-sposoby-upravleniya.html
- https://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-holla-_lineynyiy_
- https://www.zi-zi.ru/module/module-ky024
- https://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-magnitnyiy-datchik-s-gerkonom
- https://www.zi-zi.ru/module/module-ky025
- https://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-holla_
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Гаусс_(единица_измерения)
Все файлы документации и программ находятся в общем архиве. Обзор подготовил Denev.
Представляем вашему вниманию большой выбор приборов детектирования и измерения электромагнитного излучения, а также пробников тока и др. измерительного оборудования. Индукционные и другие детекторы электромагнитного излучения широко используются в системах навигации, измерениях угла поворота и направления движения, определения координат и др. оборудовании.
Как проверить наличие
Не все знают, действительно ли в смартфоне имеется датчик положения, но этот компонент применяется для многих современных устройств.
И чтобы узнать, установлен ли он в приборе или прибор все же без магнитного датчика, можно воспользоваться следующими вариантами обнаружения:
- Простой способ — проверить в технических настройках смартфона. В них обязательно будет указано, имеется ли в устройстве магнитный элемент;
- На гаджет можно установить приложение «Компас», его можно загрузить из магазина Google Play (Android) или App Store (IOS). Если после загрузки и установки он начнет работать, выполнять основные функции, то значит, в устройстве имеется магнитометр;
- Легкий метод — к дисплею устройства можно поднести обычный магнит. Если прибор отреагирует, то это значит, что геомагнитный датчик в смартфоне установлен.
Магнитометр
Последний в тройке сенсоров для ориентации в пространстве — магнитометр. Он измеряет магнитные поля и, соответственно, может определить, где находится север. Функция компаса в различных приложениях с картами и отдельные программы-компасы работают с помощью магнитометра.
Подобные датчики есть в металлодетекторах, так что можно найти специальные приложения, превращающие смартфон в такой прибор.
Магнитометр действует в тандеме с акселерометром и GPS для определения географического положения и навигации.
Как использовать
Несмотря на то, что во многих моделях современных смартфонах имеется геомагнитный датчик, не во всех предусмотрена программа для его применения. И чтобы пользователь смог включить его и начать использовать возможности данного элемента он должен загрузить стороннее приложение. Компас на Андроид можно скачать в Google Play, а для Айфона — в App Store.
Установка программы производится автоматически. После можно ее открыть, разрешить доступ к данным. Также можно ознакомиться с инструкцией использования приложения, изучить принципы настройки и работы компаса. Но в целом многие программы имеют простой интерфейс, у них предусмотрена встроенная функция калибровки датчика.
Другие виды датчиков
В смартфонах часто используются различные датчики, которые позволяют проводить дополнительные функции. Среди популярных из-них можно выделить такие:
- Акселерометр или G-сенсор. Он помогает гаджету определить положение в пространстве и расстояние перемещения. Элемент выполняет автоповорот ориентации экрана, реагирует на жесты, а также может производить подсчет шагов, помогает в ориентировке на картах;
- Гироскоп. Помогает определять положение смартфона в пространстве. Это он производит путем выявления собственного угла наклона по отношению к поверхности земли;
- Датчик приближения. Поможет определить наличие перед ним какого-то объекта;
- Датчик освещения. Автоматически выставляет яркость экрана;
- GPS. Работает о спутников, помогает определить местоположение смартфона и объекта.
Магнитные датчики — полезное и уникальное изобретение, которое облегчает использование смартфонов. Они делают их функциональными, удобными, технологичными. Но чтобы правильно пользоваться ими, нужно предварительно рассмотреть характеристики и особенности управления.
Использование в качестве металлоискателя
Магнитный датчик может быть использован в качестве упрощенного металлоискателя. Для этого пользователю понадобится скачать специальное приложение (ищите в Google Play). С помощью магнитного датчика и ПО телефон сможет определять нахождение металлов.
Однако не стоит ждать чудес от подобной технологии. Расстояние, на котором работает магнитный датчик в качестве металлоискателя, — от 3 до 30 сантиметров. Кроме того, металлы под землей или проводку в толстых стенах таким образом обнаружить не удастся.
Использование компаса на телефоне
Компас не всегда является штатной функцией смартфона, но при наличии магнитного датчика добавить опцию можно, установив специальное приложение из магазина Google Play. О возможностях стороннего инструмента можно почитать в описании к софту. Компас потребуется откалибровать для точности показаний.
В Google Maps благодаря компасу пользователь видит стрелку, указывающую направление стороны света, в которую повёрнут смартфон. Если компас откалиброван, луч будет узким, а в случае необходимости калибровки – широким, при этом приложение предупредит о том, что действие должно быть выполнено. Процедура подразумевает очерчивание телефоном восьмёрки в воздухе.
Источник
Геомагнитный датчик в телефоне — зачем нужен и как используется?
Геомагнитный датчик (geomagnetic field sensor) — деталь смартфона, которая необходима для измерения магнитных полей. С помощью этого датчика телефон может работать в качестве компаса, при этом его точность будет повышена. Отличительная особенность геомагнитного датчика — его более совершенная конструкция, чем у магнитного датчика. Из-за этого направление телефона определяются точнее, а значит и ориентирование осуществляется проще.
Геомагнитный датчик (магнитометр) также называется электронным компасом. Он используется для определения того, в какую сторону света повернут телефон. При этом более совершенный геомагнитный датчик позволяет даже телефонам без GPS определить направление движения, а также местоположение. Однако для этого должны быть включены Wi-Fi-сеть, а также доступны базовые станции мобильной связи.
По принципу действия магнитометры разделяют на 3 вида:
- Магнитостатические.
- Индукционные.
- Квантовые.
Каждая разновидность реагирует на стороннее магнитное поле, используя определенный физический принцип. На базе этих трех разновидностей созданы различные узкоспециализированные виды магнитометров, которые являются более точными для измерений в определенных условиях.
Магнитостатические магнитометры
Принцип действия этих М. основан на механич. воздействии магнитного поля на магнит. К таким приборам относятся компас магнитный и буссоль, определяющие направление магнитного поля Земли, кварцевые вариометры, позволяющие регистрировать геомагнитные вариации с точностью 10–3–10–4 А/м и магнитные весы, применяемые в лабораторных условиях для исследования магнитной восприимчивости образцов. В магнитных весах восприимчивость магнитного материала определяется по силе, с которой исследуемый образец, имеющий форму длинного цилиндра, втягивается в поле электромагнита (метод Гуи), или по силе, действующей на образец малого размера, помещённый в неоднородное магнитное поле (метод Фарадея). В методе Гуи требуется бо́льшая масса вещества (1–10 г), а метод Фарадея позволяет работать с миллиграммами вещества и требует более сложного оборудования.
Индукционные магнитометры
Работа этих М. основана на явлении электромагнитной индукции; они регистрируют изменение потока магнитной индукции в измерит. катушке, вызванное разл. причинами. Индукционные М. условно делят на пассивные и активные: в первых эдс в катушке возбуждается изменением во времени внешнего магнитного поля, во вторых – изменениями в самом приборе. Пассивные М. представляют собой длинную цилиндрич. катушку, намотанную на ферромагнитный сердечник и фактически являются антеннами сверхнизкой частоты. Такие М. используются для детектирования ядерных взрывов, связи с подводными лодками, магнитотеллурич. зондирования земной коры, изучения взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли и волновых процессов в космич. плазме.
К активным индукционным М. относятся, напр., рок-генератор и феррозондовый М. В рок-генераторе исследуемый образец помещается на спец. площадку, вращающуюся в центре измерит. катушки с частотой 40 Гц. В результате в катушке возникает эдс, величина которой пропорциональна величине намагниченности образца. Для исключения влияния внешнего магнитного поля на результаты измерений катушка (вместе с вращающейся площадкой и образцом) закрыта многослойным пермаллоевым экраном. Рок-генератор применяется при исследованиях магнитных свойств горных пород, напр. при изучении палеомагнетизма.
Феррозондовые М. основаны на периодич. изменении магнитной проницаемости ферромагнетиков при перемагничивании (до насыщения) переменным полем возбуждения. На обмотку возбуждения подаётся переменный ток; при этом в измерит. катушке наводится переменная эдс, чётные гармоники которой пропорциональны продольной компоненте внешнего поля. Простейший феррозондовый датчик состоит из стержневого ферромагнитного сердечника и находящихся на нём обмоток измерения и возбуждения. В наиболее распространённых феррозондовых М. используется тороидальный сердечник с обмоткой возбуждения или два стержневых сердечника с распределёнными по их длине обмотками возбуждения, включёнными последовательно-встречно (т. е. электрически последовательно, но магнитные поля, создаваемые обмотками, имеют противоположное направление). Измерения производятся либо при помощи одной общей сигнальной обмотки, либо с использованием двух обмоток, соединённых так, что нечётные гармонич. составляющие магнитного поля практически компенсируются. Использование тороидального сердечника позволяет одновременно измерять 2–3 взаимно ортогональные компоненты магнитного поля, что уменьшает ошибки в определении направления вектора поля.
Феррозондовые М. применяют для измерения магнитного поля Земли и его вариаций, при аэромагнитных съёмках и разведке полезных ископаемых, в космич. исследованиях, хирургии, в системах контроля качества продукции, в электронных компасах. Чувствительность феррозондового М. достигает 10–4–10–5 А/м.
Квантовые магнитометры
В работе квантовых магнитометров используются квантовые явления: свободная упорядоченная прецессия ядерных (ядерный магнитный резонанс, ЯМР) или электронных (электронный парамагнитный резонанс, ЭПР) магнитных моментов во внешнем магнитном поле, квантовые переходы между магнитными подуровнями атомов, а также квантование магнитного потока в сверхпроводящем контуре. В зависимости от способа создания макроскопич. магнитного момента и метода детектирования сигнала различают: протонные М. (М. свободной прецессии, с динамической и синхронной поляризацией), М. с оптич. накачкой и др.
Датчиком протонного М. служит контейнер с диамагнитной жидкостью, молекулы которой содержат атомы водорода. В качестве такой жидкости могут выступать вода, керосин, бензол, гептан и др. Ампулу с жидкостью помещают в катушку, либо катушку погружают в ёмкость с рабочей жидкостью. Через катушку вначале пропускают ток поляризации, который создаёт магнитное поле, ориентирующее магнитные моменты протонов и намагничивающее жидкость. После отключения тока поляризации магнитные моменты протонов начинают прецессировать вокруг направления измеряемого магнитного поля Низм c частотой ω = γpНизм, где γp – гиромагнитное отношение для протонов. Т. о., измерение частоты прецессии позволяет с высокой точностью определить величину напряжённости магнитного поля.
В работе квантового М. может быть использована также прецессия в магнитном поле магнитных моментов неспаренных электронов парамагнитных атомов. Частота прецессии электронов в сотни раз больше частоты прецессии протонов. Созданы протонные М., в которых ЭПР увеличивает интенсивность ЯМР (эффект Оверхаузера).
Квантовый оптич. М. (М. с оптич. накачкой) часто называют просто квантовым М. Датчиком прибора является стеклянная колба, наполненная парáми щелочного металла (напр., Rb, Cs, K), атомы которого парамагнитны. При пропускании через колбу света с круговой поляризацией и длиной волны, соответствующей переходу атомов металла на один из возбуждённых уровней, атомы заполняют один из магнитных подуровней этого уровня, что приводит к уменьшению резонансного поглощения и рассеяния света. При помещении колбы в переменное магнитное поле с частотой ω = γeНизм (γe – гиромагнитное отношение для электронов) населённость магнитных подуровней выравнивается, а поглощение и рассеяние света резко возрастают. Чувствительность протонного и оптического М. составляет 10–4–10–5 А/м.
Все описанные квантовые М. применяются для измерения напряжённости слабых магнитных полей, в т. ч. геомагнитного поля в космич. пространстве, а также в геологоразведке.
Принцип действия сверхпроводящих квантовых М. (СКВИД-магнитометров) основан на квантовых эффектах в сверхпроводниках: квантовании магнитного потока в сверхпроводнике и зависимости критич. тока контакта двух сверхпроводников от Низм (см. Джозефсона эффект). Сверхпроводящие М. измеряют сверхслабые магнитные поля и применяются в биофизике, физике твёрдого тела, магнетохимии и др., а также для измерений компонент геомагнитного поля. Чувствительность СКВИД-магнитометров достигает 10–10 A/м.
Как использовать геомагнитный датчик в телефоне?
Геомагнитный датчик в телефоне используется с помощью специального приложения под названием «Компас». Обычно оно предустановлено на мобильном устройстве, но аналоги можно скачать и в Google Play. При этом приложение не будет работать, если на телефоне отсутствует геомагнитный датчик. Узнать, встроен ли он, можно разными способами:
- В технических характеристиках телефона.
- На сайте производителя.
- С помощью приложения, определяющего характеристики устройства, например, CPU X.
Искать необходимо названия «геомагнитный датчик», «магнитометр», «geomagnetic field sensor» или «magnetometer».
Чтобы воспользоваться геомагнитным датчиком, необходимо установить или открыть приложение «Компас», если оно уже установлено. Далее датчик начнет работать самостоятельно. В некоторых случаях в приложении потребуется откалибровать компас, однако сделать это легко — достаточно следовать инструкциям на экране.
МАГНИТО́МЕТР
МАГНИТО́МЕТР, прибор для измерения характеристик магнитного поля и магнитных свойств объектов и материалов. Некоторые М. имеют спец. названия в зависимости от измеряемой величины: эрстедметры измеряют напряжённость магнитного поля, градиентометры и вариометры – изменения напряжённости в пространстве и времени, инклинаторы и деклинаторы – направление вектора напряжённости, тесламетры – величину магнитной индукции. М. измеряют также следующие характеристики объектов и материалов: магнитную проницаемость и магнитную восприимчивость (мю-метры и каппа-метры), коэрцитивную силу (коэрцитиметры), поток магнитной индукции (веберметры или флюксметры), магнитный момент, кривые намагничивания, потери на гистерезис и др. Часто магнитометрич. датчики используются при косвенных измерениях немагнитных величин.
Датчик Холла (магнитный) в смартфоне — как использовать и как он работает
Смартфоны используют огромное количество различных датчиков и сенсоров и о некоторых из них обычный пользователь даже не знает. В этой статье я хочу рассказать как раз о такой «серой лошадке».
Датчик Холла присутствует в большинстве современных смартфонов. Определить есть он конкретно у вас или нет можно несколькими способами: неинтересный — посмотреть в интернете, интересный — включить девайс и провести над ним магнитом, если смартфон заблокировался — датчик в наличии.
Как работает
Как можно догадаться из названия датчик связан с учёным-физиком. А именно его работа основана на эффекте Холла. Датчик может распознавать электрическое поле и измерять его напряжение. Если углубляться в сам процесс: то при помещении в магнитное поле проводника с постоянно идущим током в нём возникнет разность потенциалов (её и фиксирует датчик). А вот в смартфонах всё гораздо проще, здесь датчик просто определяет есть магнитное поле или нет.
Вопреки популярному мнению за определение сторон света (компас) в смартфонах отвечает не датчик Холла, а магнитный датчик, который часто устанавливается вместе с ним.
Для чего же используется датчик
По сути в смартфонах датчик применяется в 2-ух ситуациях: в купе с магнитным помогает определять стороны света, быстро определять местоположение и для специальных чехлов. На них можно остановиться подробнее. В чехол встраивается магнит (иногда со спец. информацией) и когда Вы его открываете/закрываете смартфон соответственно включается/блокируется. При этом если чехол имеет «окошко» или другие особенности смартфон подстраивается под него.
Кстати если у Вас обычный чехол можно самостоятельно «прибахать» внутрь его слабенький! магнитик напротив датчика Холла и теперь Ваш смартфон будет послушно вкл. и выкл. самостоятельно.
Если Вам было интересно и информация оказалась полезной — ставьте лайки и подписывайтесь на канал — это поможет Вам видеть следующие выпуски, которые будут ещё круче. А также рекомендую почитать о датчике расстояния в смартфоне.
Источник