手机中的主要传感器,详细版!
手机 运动传感器 原理

手机运动传感器原理
手机运动传感器是一种内置于手机中的装置,用于检测手机的运动或姿态变化。
它可以通过测量手机在三个不同方向上的加速度来实现这一功能。
手机运动传感器通常由三个主要部分组成:加速度计、陀螺仪和磁力计。
加速度计用于测量手机在三个轴向上的加速度变化,可以检测到手机的线性运动、震动或倾斜。
陀螺仪则用于测量手机的旋转速度和方向,可以检测到手机的旋转、转动或倾斜。
磁力计则用于检测手机周围地磁场的方向和强度,可以帮助确定手机的方向和位置。
这些传感器通过将测量到的数据传输给手机的处理器,然后由软件进行解读和处理。
手机的软件可以根据传感器提供的数据来实现各种功能和应用,例如自动旋转屏幕、计步器、导航系统等。
总的来说,手机运动传感器利用内置的加速度计、陀螺仪和磁力计来检测手机的加速度、姿态和方向变化。
这些传感器可以帮助手机实现许多实用的功能,并且为用户提供更好的使用体验。
你的手机到底有多少传感器13种传感器的介绍和工作原理概述

你的手机到底有多少传感器13种传感器的介绍和工作原理概述摇动手机就可以控制赛车方向;拿着手机在操场散步,就能记录你走了几公里?这些你越来越熟悉的场景,都少不了天天伴你身旁的智能手机。
而手机能完成以上任务,主要都是靠内部安装的传感器。
你知道手机中的传感器有多少种?又是倚靠那些原理来运作?1、光线传感器(Ambient Light Sensor)光线传感器类似于手机的眼睛。
人类的眼睛能在不同光线的环境下,调整进入眼睛的光线,例如进入电影院,瞳孔会放大来让更多光线进入眼睛。
而光线传感器则可以让手机感测环境光线的强度,用来调节手机屏幕的亮度。
而因为屏幕通常是手机最耗电的部分,因此运用光线传感器来协助调整屏幕亮度,能进一步达到延长电池寿命的作用。
光线传感器也可搭配其他传感器一同来侦测手机是否被放置在口袋中,以防止误触。
2、距离传感器(proximity sensor)透过红外线LED灯发射红外线,被物体反射后由红外线探测器接受,藉此判断接收到红外线的强度来判断距离,有效距离大约在10米左右。
它可感知手机是否被贴在耳朵上讲电话,若是则会关闭屏幕来省电;距离传感器也可以运用在部分手机支持的手套模式中,用来解锁或锁定手机。
iPhone 4/4s与iPhone 5/5s的距离传感器与光传感器位置。
3、重力传感器(G-Sensor)透过压电效应来实现。
重力传感器内部有一块重物与压电片整合在一起,透过正交两个方向产生的电压大小,来计算出水平的方向。
运用在手机中时,可用来切换横屏与直屏方向,运用在赛车游戏中时,则可透过水平方向的感应,将数据运用在游戏里,来转动行车方向。
4、加速度传感器(Accelerometer Sensor)作用原理与重力传感器相同,但透过三个维度来确定加速度方向,功耗小但精度低。
运用在手机中可用来计步、判断手机朝向的方向。
手机传感器

消费电子传感器发展史
加速度传感器、陀螺仪
屏幕、3D TOUCH
集合在Retina HD显示器里的3D Touch,是在二维 Multi-Touch的基础上增加了压力感应功能,即对用 户按压屏幕的力度做出感应和反馈的技术,与最先 应用在MacBook 和AppleWatch上的Force Touch技 术相比,二者并没有本质区别,但是3D Touch的压 感灵敏度更高,感应时间更快。同时Taptic Engine 会发出轻微的震动感应按压屏幕的力度,配合3D Touch完成压力触控反馈。
磁力传感器
检测磁场,磁力传感器是利用电磁场来判断地球北 极的传感器之一。既可以对GPS信号进行补偿,也 可以利用磁力传感器来检测金属材料。
小米Note指南针
距离传感器
距离传感器由一个红外LED灯和红外辐射光线探测 器构成。距离传感器位于手机的听筒附近,手机靠 近耳朵时,系统借助距离传感器知道用户在通电话, 然后会关闭显示屏,防止用户因误操作影响通话。 距离传感器的工作原理是,红外LED灯发出的不可 见红外光由附近的物体反射后,被红外辐射光线探 测器探测到。
华为P9双摄像头12M
S7Edge 主摄像头:索尼定制版IMX260, S7 Edge的摄像头为1200万像素,单个像 iPhone 6s全新的1200万 素面积从S6的1.12μm提升到1.4μm。 像素iSight摄像头模组
心率传感器
Galaxy S5中的心率传感器也是不能不提的。它通 过检测用户手指上血管每分钟的脉动数量获得用户 的心率数据。
手机里的这些传感器你都知道是什么作用吗?盘点手机常用传感器

手机里的这些传感器你都知道是什么作用吗?盘点手机常用传感器智能手机已经深入并广泛应用到人们的日常生活、工作、学习中,人们对智能手机的要求也越来越高。
有一部分人智能手机是如何智能化的,智能手机是如何实现自动转屏等各种功能的呢?其实,这都是传感器的功劳。
简单来说,传感器就是手机里那些可以被测量并且可以按照一定的规律变化成可用输出信号的器件或装置。
一般这类传感器都是由敏感元件以及转换元件组件。
手机传感器只能检测到变化。
如果属性没有变化,它显示的温度值、距离值、光和压力的值可能不准确。
光线传感器光线感应器也叫做亮度感应器,用来感应光线强弱的。
很多平板电脑和手机都配备了该感应器,一般位于手持设备屏幕上方,它能根据手持设备目前所处的光线亮度,自动调节手持设备屏幕亮度,给使用者带来最佳的视觉效果。
例如在太阳光下,设备屏幕背光灯就会自动变亮,否则灰暗看不清。
距离传感器距离传感器一般是配合着光线传感器来使用。
当你拨打电话时,把手机放在听筒位置,距离传感器会测算手机到你耳朵的距离,然后触发熄屏的功能。
比如熄灭屏幕或是自动锁屏等,同样也可以配合各种保护套来使用。
重力传感器重力感应器,又称重力传感器,新型属传感器技术,它采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器,与采用弹性敏感元件制成的储能弹簧来驱动电触点,完成从重力变化到电信号的转换。
如今手机屏幕越来越大,平时在观看视频、玩游戏的时候,我们一般都会把手机横过来操作。
在一些游戏中也可以通过重力传感器来实现更丰富的交互控制,比如平衡球、赛车游戏等。
加速度传感器加速度传感顾名思义就是一种能够测量加速度的传感器。
加速度传感器是多个维度测算的,主要测算一些瞬时加速或减速的动作。
比如测量手机的运动速度,在游戏里能通过加速度传感器触发特殊指令。
日常应用中的一些微信摇一摇、翻转静音、QQ摇动截屏、摇一摇切歌等都用到了这枚传感器。
指纹传感器指纹传感器(又称指纹Sensor)是实现指纹自动采集的关键器件。
手机里的传感器实例解析

手机里的传感器实例解析智能手机给用户带来的体验绝对不仅仅是第三方扩展功能,还有它依靠硬件基础所实现的人机交互体验,比如说屏幕旋转,甩动手机切歌换壁纸等等。
很多人都不解在听筒旁边的几个小黑点是做什么用的,其实它们就是这些人性化功能的硬件基石,这些统称为“传感器”的配备感知着智能手机对光线,距离,重力,方向等方面的变化,并能让我们获得更加智能化人性化的使用体验。
手机里的传感器实例解析机身顶部的光线/距离感应器今天我们就来聊聊这些众多的传感器,它们虽然不似处理器RAM内存等重要核心硬件一样被经常摆上台面,但智能手机的不少细节功能都离不开这些传感器。
相信并不见得每个人都对它们了如指掌,大多数用户都是存在着一知半解的现象。
接下来让我们通过实际演示和通俗解释,来为大家一一展示这些藏在手机当中的传感器究竟有什么用处,以便你能更好的掌控并使用到自己手机的最大效率。
光线/距离传感器光线传感器:手机屏幕显示亮度忽明忽暗这个现象,很多人都碰到过甚至一度被误认为手机质量问题,其实它就是由手机的光线传感器所感知。
手机当中有一个设置叫做“自动调节亮度”,如果你选择该功能之后,在光线传感器的感知下手机会自动感应当下环境光线的强弱程度,并且会自动调节屏幕显示的明暗效果。
当光线强时屏幕显示就变的更加明亮,当光线弱时屏幕显示则会变得偏暗,以让用户眼睛获得更适应的视觉感观。
并且相比恒定级别的亮度显示,光线传感器还可以达到节省电量的效果。
开启自动亮度利用光线传感器来调节手机亮度光线感应器可以有效感知所处环境光线的强弱距离传感器:当你进行通话手机放置在耳边或者脸庞时,手机屏幕会自动关闭变黑,这不是手机坏了,而是距离传感器在起作用。
它会及时判断手机处于什么样的状态,当你打电话时会自动黑屏以防止你在通话过程中耳朵或者脸颊肉不小心触碰到挂断键或者产生其它操作,同时还可以有效节省电量。
这点在手机普遍都是电容屏幕的当下显得尤为实用,因为在通话时人脸或者耳朵这些皮肤接触比较容易造成误操作。
智能手机上的常用传感器

Android操作系统11种传感器介绍在Android2.3 gingerbread系统中,google提供了11种传感器供应用层使用。
#define SENSOR_TYPE_ACCELEROMETER 1 //加速度#define SENSOR_TYPE_MAGNETIC_FIELD 2 //磁力#define SENSOR_TYPE_ORIENTATION 3 //方向#define SENSOR_TYPE_GYROSCOPE 4 //陀螺仪#define SENSOR_TYPE_LIGHT 5 //光线感应#define SENSOR_TYPE_PRESSURE 6 //压力#define SENSOR_TYPE_TEMPERATURE 7 //温度#define SENSOR_TYPE_PROXIMITY 8 //接近#define SENSOR_TYPE_GRAVITY 9 //重力#define SENSOR_TYPE_LINEAR_ACCELERATION 10//线性加速度#define SENSOR_TYPE_ROTATION_VECTOR 11//旋转矢量我们依次看看这十一种传感器1 加速度传感器加速度传感器又叫G-sensor,返回x、y、z三轴的加速度数值。
该数值包含地心引力的影响,单位是m/s^2。
将手机平放在桌面上,x轴默认为0,y轴默认0,z轴默认9.81。
将手机朝下放在桌面上,z轴为-9.81。
将手机向左倾斜,x轴为正值。
将手机向右倾斜,x轴为负值。
将手机向上倾斜,y轴为负值。
将手机向下倾斜,y轴为正值。
加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品,市场上的加速度传感器种类很多。
手机中常用的加速度传感器有BOSCH(博世)的BMA系列,AMK的897X系列,ST的LIS3X系列等。
这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围,采用I2C或SPI接口和MCU 相连,数据精度小于16bit。
新型智能手机传感器

陀螺仪在手机上的应用:
1. 动作感应的GUI:通过小幅度的倾斜,偏转手机,实现菜 单,目录的选择和操作的执行; 2. 拍照时的图像稳定,防止手的抖动对拍照质量的影响; 3. GPS的惯性导航:当汽车行驶到隧道或城市高大建筑物附 近,没有GPS讯号时,可以通过陀螺仪来测量汽车的偏航 或直线运动位移,从而继续导航; 4. 通过动作感应控制游戏。
加速度传感器
加速度传感器又叫G-sensor,返回x、y、z三轴的加速度数值. 该 数值包含地心引力的影响,单位是m/s^2。 将手机平放在桌面上,x轴默认为0,y轴默认0,z轴默认9.81 将手机朝下放在桌面上,z轴为-9.81。 将手机向左倾斜,x轴为正值。
将手机向右倾斜,x轴为负值。
将手机向上倾斜,y轴为负值。 将手机向下倾斜,y轴为正值。 加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品,市场上的加速
光线传感器
Light sensor = 光线传感器
光敏三极管的结构如图所示。 为适应光电转换的要求,它的 基区面积做得较大,发射区面 积做得较小,入射光主要被基 区吸收。和光敏二极管一样, 管子的芯片被装在带有玻璃透 镜金属管壳内,当光照射时, 光线通过透镜集中照射在芯片 上。
光线传感器与距离感应器
磁力传感器简称为M-sensor,返回x、y、 z三轴的环境磁场数据。 该数值的单位是微特斯拉(micro-Tesla), 用UT表示。单位也可以是高斯(Gauss), 1Tesla=10000Gauss。 硬件上一般没有独立的磁力传感器,磁力 数据由电子罗盘传感器提供(E-compass)。 电子罗盘传感器同时提供方向传感器数据。
陀螺仪
原理:陀螺仪是用于测量或维持方向 的设备,基于角动量守恒原理,能判断物 体在空间中的相对位置、方向、角度以及 水平的变化作用。最终根据用户的动作输 出相对应的指令。 在手机上,仅用加速度计没办法测量 或重构出完整的3D动作,测不到转动的动 作,陀螺仪则可以对转动,偏转的动作做 很好的测量,这样就可以精确分析判断出 使用者的实际动作。而后根据动作,可以 对手机做相应的操作!
传感器——手机传感器介绍

手机中的传感器黎狸一直以来,很多用户在购买手机时,只去关注手机外观、尺寸、处理器、续航以及拍照方面的因素,却忽视了传感器的存在,要知道内置传感器的多少也是千元机与高端手机重要区别之一;可以这么理解,传感器越多,手机提供的相应监测数据也就越准确,用户的使用体验也会越好,所以在购买智能手机时,其内置多少传感器需要用户重点去考量。
这次我们给大家介绍Vivo X9中所包含的传感器及作用:·1600万像素 CMOS传感器、2000万索尼定制IMX376传感器摄像头。
vivo X9的2000万前置摄像头搭载了与索尼共同研发的IMX376传感器,拥有0.95-16的等效光圈,可以在弱光下合成更大感光面积,感光面积达到1/2.8英寸,有效提升画面亮度。
Vivo X9相机搭载两个前置摄像头(辅摄像头),2000万索尼定制IMX376传感器摄像头与一个800万的专业级虚化摄像头结合,可以精准测量景深。
两个摄像头在协同自拍情况下,所有的像素点拥有距离镜头的准确信息,实现远近物体的精确分层,使主体更为突出,达到景深拍照效果。
可在弱光下合成更大感光面积,提升画面亮度,拍摄出大光圈效果的人像照片,有背景虚化的效果。
后置摄像头(主摄像头)采用1600万像素 CMOS传感器。
·红外光敏传感器距离传感器vivo X9屏幕上方有一个小孔是红外光敏传感器,红外光敏传感器有以下作用:1、键盘节能感应,在正常使用手机的情况下,白天可自动关闭键盘背光灯,晚上则可自动开启,起到节能作用。
2、智能感光(LCD 屏感应),感应环境光线强弱自动调节LCD 屏亮度等级、图像色彩.太阳光下看得更清晰,晚上不刺眼,随时随地自动调节亮度,保护视力的同时能节省手机的功耗.3、来电铃声转静音(例如:当你正在会议中,手机却响起洪亮的来电铃声,轻触光感IC 窗口两次,来电铃声轻松转为静音了)4、拍摄自动补光感应,拍照时什么时候该开补光灯呢,由光感自动感知,只要你在自动模式下,它就会在需要补光时自动为你开启补光灯,不需补光时又能自动为你关闭.·距离传感器在通话时,把手机放到耳边屏幕就会熄灭,这就是距离传感器在发挥作用,一是为了省电,二是为了防止脸部造成屏幕误触。
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第六章手机中的传感器第一节手机中的磁控传感器一、手机中的干簧管传感器二、手机中的霍尔传感器第二节手机中的光线传感器一、光敏三极管的外形及符号二、光敏三极管的工作原理三、光敏三极管在手机中的应用四、手机光线传感器电路详解第三节手机中的触摸传感器一、电阻式触摸屏二、电容式触摸屏第四节手机中的摄像头一、手机摄像头的工作原理二、手机摄像头的结构三、图像传感器四、手机摄像头电路详解第五节手机中的电子指南针一、电子指南针工作原理二、电子指南针电路第六节手机中的三轴陀螺仪一、三轴陀螺仪工作原理二、三轴陀螺仪的应用三、iphone手机中的三轴陀螺仪手机中的重力传感器补充:重力传感器距离传感器温度传感器本章导读随着技术的进步,手机已经不再是一个简单的通信工具,而是具有综合功能的便携式的电子设备。
你可以用手机听音乐,看电影,拍照等。
手机变得无所不能。
在这种情况下,各种传感器在手机中的应用应运而生。
本章主要介绍了几种典型的传感器及其在手机中的应用,如磁控传感器、光线传感器、触摸传感器(触摸屏的典型应用)、图像传感器(手机摄像头的应用)、磁阻传感器(电子指南针)、加速传感器(iphone4的三轴陀螺仪)等。
这些传感器的应用为智能手机增加感知能力,使手机能够知道自己做什么,甚至做什么的动作。
知识目标1、了解各种传感器的工作原理;2、掌握各种传感器功能的熟练使用;3、了解传感器电路的功能、特点;4、能够识别手机中使用的各种传感器电路。
技能目标1、能简单判断各传感器电路的故障;2、了解传感器的特性及性能;3、能够识别传感器实物并排除简单故障。
第一节手机中的磁控传感器在手机中磁控传感器主要包括干簧管和霍尔元件,干簧管和霍尔元件都是通过磁信号来控制线路通断的传感器,主要用在翻盖、滑盖手机的控制电路中。
由于干簧管易碎等原因,现在手机中很少见到干簧管传感器了,使用最多的是霍尔传感器(也叫霍尔元件)。
一、手机中的干簧管传感器由于干簧管传感器主要应用于老式的手机中,在新型手机中已经很少采用了,所以只对干簧管传感器进行简单介绍。
1、干簧管传感器的外形特征干簧管传感器就是一个密闭的玻璃管有两个簧片,干簧管传感器分为常开型和常闭型,下图是干簧管传感器的常见外形。
两个引线的干簧管三个引线的干簧管干簧管传感器的常见外形2、干簧管传感器的工作原理干簧管传感器是利用磁场信号来控制的一种线路开关器件。
干簧管传感器又被称为磁控管传感器。
干簧管传感器的外壳一般是一根密封的玻璃管,在玻璃管中装有两个铁质的弹性簧片电极,玻璃管中充有某种惰性气体。
平时玻璃管中的两个簧片是分开的,当有磁性物质靠近玻璃管时,在磁场磁力线的作用下,管的两个簧片被磁化而互相吸引接触,使两个引脚所接的电路连通。
外磁场消失后,两个簧片由本身的弹性而分开,线路就断开。
干簧管传感器的工作原理如图所示。
干簧管传感器的工作原理在实际运用中,通常使用磁铁采控制这两根金属片的接通与否,所以,又称其为磁控管传感器。
磁控管传感器在手机中常常被用于翻盖手机、折叠式手机电路中,特别是早期的摩托罗拉、爱立信、三星手机使用最多。
通过翻盖的动作,使翻盖上磁铁控制磁控管传感器闭合或断开,从而挂断或接听等。
在采用干簧管传感器结构的手机中,除有一个干簧管传感器外,还有有一个辅助磁铁,手机在通话时,磁铁应远离干簧管传感器,故这类手机有个共同的特点,就是磁铁在翻盖上(翻盖式手机)或听筒旁(折叠式手机)。
如果手机既不是折叠式,又不是翻盖式,则不需采用干簧管传感器。
3、干簧管传感器的故障特征干簧管传感器本身是一种玻璃管,而玻璃易碎,所以干簧管传感器很容易损坏,特别是摔过的手机尤其如此,因此,目前一些新式的折叠式和翻盖式手机已不再采用干簧管传感器,而采用了原理与干簧管传感器类似的霍尔传感器。
当干簧管传感器损坏时,手机会出现一些很复杂的故障,如部分或全部按键失灵、开机困难、不显示等。
因此,在检修手机开机困难、按键失灵、不显示等故障时,不可忘记对干簧管传感器的检查。
二、手机中的霍尔传感器霍尔传感器一个使用非常广泛的电子器件,在录像机、电动车、汽车、电脑散热风扇中都有应用。
在手机中主要应用在翻盖或滑盖的控制电路中,通过翻盖或滑盖的动作来控制挂掉或接听、锁定键盘及解除键盘锁等。
1、霍尔传感器的外形特征霍尔传感器的作用与干簧管传感器一样,工作原理非常相似的,都是在磁场作用下直接产生通与断的动作。
霍尔传感器是一种电子元件,其外型封装很似三极管,但看起来比三极管更胖一些。
手机中霍尔传感器的外形如图所示。
在手机中,霍尔传感器的封装有3个引脚的,也有4个引脚的。
手机中霍尔传感器的外形2、霍尔效应所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。
金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。
当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。
半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。
利用霍尔效应可以设计制成多种传感器。
由于通电导线周围存在磁场,其大小与导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。
利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。
其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。
如果把霍尔传感器集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。
根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。
若测出单位时间发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。
3、霍尔传感器利用霍尔效应做成的半导体元件就是霍尔元件(霍尔传感器)。
霍尔传感器可用多种半导体材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等等。
霍尔传感器具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
相对于干簧管传感器来说,霍尔传感器寿命较长,不易损坏。
且对振动,加速度不敏感。
作用时开关时间较快,一般为0.1~2ms,较干簧管传感器的1~3ms 快得多。
4、霍尔传感器分类霍尔传感器分为线性型霍尔传感器件和开关型霍尔传感器两种。
(1)线性霍尔传感器线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成,它输出模拟量。
(2)开关型霍尔传感器开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器,斯密特触发器和输出级组成,它输出数字量。
手机中使用的霍尔传感器是微功耗开关型霍尔传感器。
5、手机霍尔传感器电路详解下图是NOKIA N73滑盖手机的霍尔传感器电路,当磁场作用于霍尔元件时产生一微小的电压,经放大器放大及施密特电路后使三极管导通输出低电平;当无磁场作用时三极管截止,输出为高电平。
在滑盖手机中,霍尔传感器件在上盖对应的方向有一个磁铁,用磁铁来控制霍尔传感器传感信号的输出,当合上滑盖的时候,霍尔传感器输出低电平做为中断信号到CPU,强制手机退出正在运行的程序(例如正在通话的),并且锁定键盘、关闭LCD背景灯,当打开滑盖的时候,霍尔传感器输出1.8V高电平,手机解锁、背景灯发光、接通正在打入的。
在翻盖或滑盖手机中霍尔传感器也比较容易找,它的位置一般在磁铁对应的主板的正面或反面,只要找到磁铁就一定能找到霍尔传感器。
直板手机中没有这个电路。
NOKIA N73滑盖手机的霍尔传感器电路供电电压当磁铁靠近霍尔传感器的时候输出低电平0V ,当磁铁离开的时候输出高电平1.8V 。
第二节手机中的光线传感器从2002年,NOKIA 7650手机开始使用光线传感器,到最新款的iphone手机中使用光线传感器。
光线传感器在手机中的使用给人们增加了更多的便利。
在手机中使用的光线传感器件一般是光敏三极管,也叫光电三极管,光敏三极管有电流放大作用,所以比光敏电阻和光敏二极管应用更广泛。
一、光敏三极管的外形及符号光敏三极管有2个PN结,其基本原理与光敏二极管相同,但是它把光信号变成电信号的同时,还放大了信号电流,因此具有更高的灵敏度,一般光敏三极管的基极已在管连接,只有C和E两根引线引出(也有将基极引出的)。
在使用光敏三极管时,不能从外形来区分是光敏二极管还是光敏三极管,只能从型号来进行区分。
光敏三极管的外形及符号如图所示,一般只有两个引脚引出,样子非常像普通的发光二极管。
手机中的光敏三极管及符号二、光敏三极管的工作原理光敏三极管与普通半导体三极管一样,是采用半导体制作工艺制成的具有NPN 或PNP 结构的半导体管。
它在结构上与半导体三极管相似,它的引出电极通常只有两个,也有三个的。
光敏三极管的结构如图所示。
为适应光电转换的要求,它的基区面积做得较大,发射区面积做得较小,入射光主要被基区吸收。
和光敏二极管一样,管子的芯片被装在带有玻璃透镜金属管壳,当光照射时,光线通过透镜集中照射在芯片上。
光敏三极管的芯片结构示意图将光敏三极管接在图所示的电路中,光敏三极管的集电极接正电位,其发射极接负电位。
当无光照射时,流过光敏三极管的电流,就是正常情况下光敏三极管集电极与发射极之间的穿透电流Iceo 它也是光敏三极管的暗电流,其大小为:Iceo =(1 + hFE) I(式中: Icbo---集电极与基极间的饱和电流;hFE ---共发射极直流放大系数)。
光敏三极管等效电路图当有光照射在基区时,激发产生的电子--空穴对增加了少数载流子的浓度,使集电结反向饱和电流大大增加,这就是光敏三极管集电结的光生电流。
该电流注入发射结进行放大,成为光敏三极管集电极与发射极间电流,它就是光敏三极管的光电流。
可以看出,光敏三极管利用普通半导体三极管的放大作用,将光敏二极管的光电流放大了( I + hFE) 倍。
所以,光敏三极管比光敏二极管具有更高的灵敏度。
三、光敏三极管在手机中的应用光敏三极管在手机上应用主要是根据环境光线明暗来判断用户的使用条件,从而对手机进行智能调节,达到节能和方便用户使用的目的。
黑暗环境下自动降低背光亮度,以免背光太亮刺眼。
太阳下自动增加屏幕亮度,使显示更清楚。
手机移动到耳边打时,自动关闭屏幕和背光,可以延长手机的续航时间,同时关闭触屏,又可以达到防止打过程中误触屏幕挂断的误操作。
甚至还有手机设计成利用光线亮度控制铃声音量的功能,即通过外界光线的强弱,来控制铃声的大小,如手机装在衣服口袋或是皮包里时,就大声振铃,而取出时,环境光线改变了,振铃就随着减小,这个功能很有意思,一方面可以避免铃声过小误接,一方面又可以适应环境的需要,避免影响他人,同时还能节省电量。
以NOKIA N73手机为例,光敏三极管位于前摄像头旁边,如果在光线充足的情况下(室外或者是灯光充足的室),大概在2-3秒之后,键盘灯会自动熄灭,即使你再操作手机,键盘灯也不会亮,除非到了光线比较暗的地方,键盘灯才会自动的亮起来;如果在光线充足的情况下,你试着用手将光线感应器遮上2-3秒之后,键盘灯会自动亮起来,这个就是光线感应器的作用。