搖動手機就可以控製賽車方向
；拿(na)著(zhe)手(shou)機(ji)在(zai)操(cao)場(chang)散(san)步(bu)，就(jiu)能(neng)記(ji)錄(lu)你(ni)走(zou)了(le)幾(ji)公(gong)裏(li)？這(zhe)些(xie)你(ni)越(yue)來(lai)越(yue)熟(shu)悉(xi)的(de)場(chang)景(jing)
，都(dou)少(shao)不(bu)了(le)天(tian)天(tian)伴(ban)你(ni)身(shen)旁(pang)的(de)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)。而(er)手(shou)機(ji)能(neng)完(wan)成(cheng)以(yi)上(shang)任(ren)務(wu)
，主(zhu)要(yao)都(dou)是(shi)靠(kao)內(nei)部(bu)安(an)裝(zhuang)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)。你(ni)知(zhi)道(dao)手(shou)機(ji)中(zhong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)有(you)多(duo)少(shao)種(zhong)
？又(you)是(shi)倚(yi)靠(kao)那(na)些(xie)原(yuan)理(li)來(lai)運(yun)作(zuo)！

 

 

光guang線xian傳chuan感gan器qi類lei似si於yu手shou機ji的de眼yan睛jing。人ren類lei的de眼yan睛jing能neng在zai不bu同tong光guang線xian的de環huan境jing下xia，調tiao整zheng進jin入ru眼yan睛jing的de光guang線xian，例li如ru進jin入ru電dian影ying院yuan
，瞳tong孔kong會hui放fang大da來lai讓rang更geng多duo光guang線xian進jin入ru眼yan睛jing。而er光guang線xian傳chuan感gan器qi則ze可ke以yi讓rang手shou機ji感gan測ce環huan境jing光guang線xian的de強qiang度du
，用yong來lai調tiao節jie手shou機ji屏ping幕mu的de亮liang度du。而er因yin為wei屏ping幕mu通tong常chang是shi手shou機ji最zui耗hao電dian的de部bu分fen
，因yin此ci運yun用yong光guang線xian傳chuan感gan器qi來lai協xie助zhu調tiao整zheng屏ping幕mu亮liang度du，能neng進jin一yi步bu達da到dao延yan長chang電dian池chi壽shou命ming的de作zuo用yong。光guang線xian傳chuan感gan器qi也ye可ke搭da配pei其qi他ta傳chuan感gan器qi一yi同tong來lai偵zhen測ce手shou機ji是shi否fou被bei放fang置zhi在zai口kou袋dai中zhong，以yi防fang止zhi誤wu觸chu。

 

 

透過紅外線LED燈發射紅外線
，被物體反射後由紅外線探測器接受，藉此判斷接收到紅外線的強度來判斷距離，有效距離大約在10米左右。它可感知手機是否被貼在耳朵上講電話，若是則會關閉屏幕來省電；距離傳感器也可以運用在部分手機支持的手套模式中
，用來解鎖或鎖定手機。

 

 

iPhone 4/4s與iPhone 5/5s的距離傳感器與光傳感器位置

    

 

touguoyadianxiaoyinglaishixian。zhonglichuanganqineibuyouyikuaizhongwuyuyadianpianzhenghezaiyiqi，touguozhengjiaolianggefangxiangchanshengdedianyadaxiao，laijisuanchushuipingdefangxiang。yunyongzaishoujizhongshi，keyonglaiqiehuanhengpingyuzhipingfangxiang，yunyongzaisaicheyouxizhongshi
，zeketouguoshuipingfangxiangdeganying，jiangshujuyunyongzaiyouxili，laizhuandongxingchefangxiang。

 

 

作用原理與重力傳感器相同
，但透過三個維度來確定加速度方向

，功耗小但精度低。運用在手機中可用來計步
、判斷手機朝向的方向。

 

 

測量電阻變化來確定磁場強度

，使用時需要搖晃手機才能準確判斷

，大多運用在指南針、地圖導航當中。

 

 

陀螺儀能夠測量沿一個軸或幾個軸動作的角速度
，是補充MEMS加速度計(加速度傳感器)功能的理想技術。事實上，如果結合加速度計和陀螺儀這兩種傳感器，係統設計人員可以跟蹤並捕捉3D空間的完整動作，為終端用戶提供更真實的用戶體驗、精確的導航係統及其他功能。手機中的「搖一搖」功能(例如搖動手機就能抽簽…)、體感技術
，還有VR視角的調整與偵測，都是運用到陀螺儀的作用。

 

 

地球上方特定軌道上運行著24顆GPS衛星，它們會不停的向全世界各地廣播自己的位置坐標與時間戳(timestamp，指格林威治 奔 1970年01月01日00 00分00秒到現在為止的總秒數)
，手機中的GPS模塊透過衛星的瞬間位置來起算，以衛星發射坐標的時間戳與接收時的時間差來計算出手機與衛星之間的距離。可運用在定位、測速、測量距離與導航等用途。

 

 

目前主流的技術是電容式指紋傳感器，然而超音波指紋傳感器也有逐漸流行起來趨勢。電容式指紋傳感器作用時，手指是電容的一極、另(ling)一(yi)極(ji)則(ze)是(shi)矽(gui)芯(xin)片(pian)數(shu)組(zu)，透(tou)過(guo)人(ren)體(ti)帶(dai)有(you)的(de)微(wei)電(dian)場(chang)與(yu)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)之(zhi)間(jian)產(chan)生(sheng)的(de)微(wei)電(dian)流(liu)，指(zhi)紋(wen)的(de)波(bo)峰(feng)波(bo)穀(gu)與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離(li)形(xing)成(cheng)電(dian)容(rong)高(gao)低(di)差(cha)
，來(lai)描(miao)繪(hui)出(chu)指(zhi)紋(wen)的(de)圖(tu)形(xing)。而(er)超(chao)音(yin)波(bo)指(zhi)紋(wen)傳(chuan)感(gan)器(qi)原(yuan)理(li)也(ye)類(lei)似(si)

，但(dan)不(bu)會(hui)受(shou)到(dao)汗(han)水(shui)、油汙的幹擾，辨識速度也更為快速。運用在手機中可用來解鎖
、加密、支付等等。

 

 

作zuo用yong原yuan理li是shi霍huo爾er磁ci電dian效xiao應ying

，當dang電dian流liu通tong過guo一yi個ge位wei於yu磁ci場chang中zhong的de導dao體ti時shi

，磁ci場chang會hui對dui導dao體ti中zhong的de電dian子zi產chan生sheng一yi個ge垂chui直zhi於yu電dian子zi運yun動dong方fang向xiang上shang的de的de作zuo用yong力li，從cong而er在zai導dao體ti的de兩liang端duan產chan生sheng電dian勢shi差cha。主zhu要yao運yun用yong在zai翻fan蓋gai解jie鎖suo
、合蓋鎖定屏幕等功能當中
，蘋果的Smart cover還有多個品牌的官方手機配件，都運用了這項技術。

 

 

將薄膜與變組器或電容連接在一起，當氣壓產生變化時
，會導致電阻或電容數值發生變化
，藉此量測氣壓的數據。GPS也可用來量測海拔高度但會有10米左右的誤差，若是搭載氣壓傳感器，則可以將誤差校正到1米左右；也可用來輔助GPS定位，來確認所在樓層位置等信息。蘋果的iPhone 6/6s係列都搭載了氣壓傳感器。

 

 

透過高亮度的LED燈照射手指，因心髒將血液壓送到毛細血管時

，亮度(紅光的深度)會hui呈cheng現xian周zhou期qi性xing的de變bian化hua。再zai透tou過guo攝she影ying機ji捕bu捉zhuo這zhe一yi些xie規gui律lv性xing的de變bian化hua

，並bing將jiang數shu據ju傳chuan送song到dao手shou機ji中zhong進jin行xing運yun算suan，進jin而er判pan斷duan心xin髒zang的de收shou縮suo頻pin率lv
，得de出chu每mei分fen鍾zhong的de心xin跳tiao數shu。

 

三星Galaxy S7 edge相機旁邊有心率傳感器

 

 

血液當中血紅蛋白與氧合血紅蛋白對於紅光的吸收比率不同，用紅外光與紅光LED同時照射手指
，並測量反射光的吸收光譜

，藉此量測血含氧量。可用於運動或健康領域的應用。

 

    

某些半導體
、jinshuhuojinshuhuahewudeguangdianfashexiaoying
，zaiziwaixianzhaoshexiahuishifangchudaliangdianzi，touguojiancezhezhongfangdianxiaoyingkejisuanchuziwaixianqiangdu。zhuyaoyongtuyezaiyundongyujiankanglingyu。

    

整體而言，前7種傳感器大多是目前智能手機的標準配備，指紋傳感器也有越來越普及的趨勢。較後方的傳感器，則多常見在智能手環以及較頂級、高端的手機中。透過這些傳感器的作用，能讓手機擁有高過你我想象的功能，就彷佛讓手機越來越智能了
，你說是嗎？

    

    

羅伯特.博世歐姆龍（Omron）、 GE Measurement & ControlSolutions

、NXP—飛思卡爾（Freescale）、亞德諾半導體（Analog Devices）、菲爾斯特（Firstrate）、香港HKST、TDK-EPC
、Silicon Microstructures
、Sensimed、敏芯微（MEMSensing）、華美澳通
、北京青鳥元芯、中科院上海微係統所、無錫納微電子有限公司（N-MEMS）、上海芯敏微係統技術有限公司（SIMST）、Consensic 、盾安環境等等。

 

    

羅伯特.博世、Hygrometrix

、德州儀器、盛思銳（Sensirion）

、歐姆龍（Omron） 等等

    

    

意法半導體(ST)
、羅伯特.博世、盛思銳（Sensirion）
、MEMS Vision 、精量電子(TE Sensors）等等

    

    

羅伯特.博世
、奧地利微（AMS）、Cambridge CMOS Sensors(CCS)、Micronas、Synkera
、蘇州能斯達（漢威電子子公司）、武漢微納傳感科技、煒盛科技
、森斯特（北京）電子科技有限公司（Nenvitech）、深圳市戴維萊傳感技術開發有限公司、武漢四方光電科技有限公司、速麗德（Solidsense）
、城市技術（CityTechnology）等等

   

 

Epson Toyocom、 深迪半導體（上海）有限公司（Senodia）、水木智芯科技（北京）有限公司（TuMEMS）等等

    

 

Colibrys 、蘇州明皜傳感科技有限公司（MiraMEMS）、Kionix（被Rohm收購）、河北美泰電子科技有限公司（MT Microsystems）、上海矽睿科技有限公司（QST）、Silicon Designs 、矽創電子(Sitronix)、 MCUBE(砂立)等等

    

磁力計供應商：
 

朗格（Allegro MicroSystems）
、微開（Micronas Semiconductor）、邁來芯（Melexis）、江蘇多維科技（dowaytech）
、愛知製鋼（AichiSteel）、Amotech 等等

    

    

關鍵技術：驅動器+減速器+傳感器

 

    

    

虛擬現實中的傳感設備主要包括兩部分：一部分用於人機交互而穿戴於操作者身上的立體頭盔顯示器

、數據手套、數據衣等，另一部分是用於正確感知而設置在現實環境中的各種視覺
、聽覺、觸覺、力覺等。

    

 

用(yong)來(lai)檢(jian)測(ce)傳(chuan)感(gan)器(qi)受(shou)到(dao)的(de)加(jia)速(su)度(du)的(de)大(da)小(xiao)和(he)方(fang)向(xiang)的(de)，它(ta)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)組(zu)件(jian)在(zai)某(mou)個(ge)軸(zhou)向(xiang)的(de)受(shou)力(li)情(qing)況(kuang)來(lai)得(de)到(dao)結(jie)果(guo)
，表(biao)現(xian)形(xing)式(shi)為(wei)軸(zhou)向(xiang)的(de)加(jia)速(su)度(du)大(da)小(xiao)和(he)方(fang)向(xiang)（XYZ），但用來測量設備相對於地麵的擺放姿勢，則精確度不高，該缺陷可以通過陀螺儀得到補償。

    

 

工gong作zuo原yuan理li是shi通tong過guo測ce量liang三san維wei坐zuo標biao係xi內nei陀tuo螺luo轉zhuan子zi的de垂chui直zhi軸zhou與yu設she備bei之zhi間jian的de夾jia角jiao，並bing計ji算suan角jiao速su度du，通tong過guo夾jia角jiao和he角jiao速su度du來lai判pan別bie物wu體ti在zai三san維wei空kong間jian的de運yun動dong狀zhuang態tai。它ta的de強qiang項xiang在zai於yu測ce量liang設she備bei自zi身shen的de旋xuan轉zhuan運yun動dong

，但dan不bu能neng確que定ding設she備bei的de方fang位wei。

    

    

磁力計又剛好可以彌補上麵陀螺儀的那個缺陷
，它的強項在於定位設備的方位
，可以測量出當前設備與東南西北四個方向上的夾角。

    

    

用於追蹤動作的傳感器包括：FOV深度傳感器、攝像頭、陀螺儀
、加速計

、磁力計和近距離傳感器等。當前
，每家VR硬件廠商都在使用自己的技術，索尼使用PlayStation攝像頭作為定位追蹤器，而Vive和Oculus也在使用自己的技術。

 

陀螺儀在Oculus  Rift DK2中的應用中

    

 

    

    

加速度計用於確定位置和無人機的飛行姿態。像任天堂Wii控製器或iPhone屏幕位置，這些小的MEMS傳感器在維持飛行控製中起到關鍵的作用。MEMS加速度傳感器有多種方式感知運動姿態
，一種類型的技術能夠感知微型集成電路的微小運動。

    

另一種加速度計的技術為熱對流技術
，沒有移動部件，而是通過一個“熱氣團”的位移來感知的運動變化。這類傳感器靈敏度較高，在穩定車載攝像機
、電影製作等應用起著至關重要的作用。

    

    

慣性測量單元結合GPS是(shi)維(wei)持(chi)方(fang)向(xiang)和(he)飛(fei)行(xing)路(lu)徑(jing)的(de)關(guan)鍵(jian)。隨(sui)著(zhe)無(wu)人(ren)機(ji)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)發(fa)展(zhan)，方(fang)向(xiang)和(he)路(lu)徑(jing)控(kong)製(zhi)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)空(kong)中(zhong)交(jiao)通(tong)管(guan)理(li)規(gui)則(ze)。慣(guan)性(xing)測(ce)量(liang)單(dan)元(yuan)采(cai)用(yong)的(de)多(duo)軸(zhou)磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，在(zai)本(ben)質(zhi)上(shang)都(dou)是(shi)精(jing)準(zhun)度(du)極(ji)高(gao)的(de)小(xiao)型(xing)指(zhi)南(nan)針(zhen)
，通(tong)過(guo)感(gan)知(zhi)方(fang)向(xiang)將(jiang)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)至(zhi)中(zhong)央(yang)處(chu)理(li)器(qi)
，從(cong)而(er)指(zhi)示(shi)方(fang)向(xiang)和(he)速(su)度(du)。

    

    

傾qing角jiao傳chuan感gan器qi，集ji成cheng了le陀tuo螺luo儀yi和he加jia速su度du計ji為wei飛fei行xing控kong製zhi係xi統tong提ti供gong保bao持chi水shui平ping飛fei行xing的de數shu據ju。這zhe類lei傳chuan感gan器qi和he陀tuo螺luo儀yi，結jie合he加jia速su度du計ji，能neng夠gou測ce量liang到dao細xi微wei的de運yun動dong變bian化hua，使shi得de傾qing角jiao傳chuan感gan器qi能neng夠gou應ying用yong於yu移yi動dong程cheng序xu，如ru汽qi車che或huo無wu人ren駕jia駛shi飛fei機ji的de陀tuo螺luo儀yi補bu償chang。

    

    

空(kong)氣(qi)質(zhi)量(liang)的(de)好(hao)壞(huai)

，是(shi)人(ren)們(men)最(zui)關(guan)注(zhu)的(de)一(yi)個(ge)話(hua)題(ti)。實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)空(kong)氣(qi)質(zhi)量(liang)好(hao)壞(huai)
，大(da)氣(qi)汙(wu)染(ran)程(cheng)度(du)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)熱(re)點(dian)
，當(dang)然(ran)大(da)氣(qi)監(jian)測(ce)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)其(qi)中(zhong)就(jiu)起(qi)著(zhe)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。目(mu)前(qian) 煒盛科技的大氣監測傳感器已被廣泛應用於城市大氣環境監測、工廠廠區無組織排放汙染氣體監測以及環境評價監測等。可監測多種氣體，包括：臭氧
、一氧化碳、 二氧化硫
、二氧化氮等。

    

    

無(wu)人(ren)機(ji)上(shang)的(de)電(dian)能(neng)消(xiao)耗(hao)和(he)使(shi)用(yong)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)
，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)。電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)用(yong)於(yu)監(jian)測(ce)和(he)優(you)化(hua)電(dian)能(neng)消(xiao)耗(hao)
，確(que)保(bao)無(wu)人(ren)機(ji)內(nei)部(bu)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)和(he)電(dian)機(ji)故(gu)障(zhang)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)。電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)工(gong)作(zuo)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)電(dian)流(liu)（雙向），理想的情況下提供電氣隔離，以減少電能損耗和消除電擊損壞用戶係統的機會。

    

    

在無人機

，電子羅盤提供關鍵性的慣性導航和方向定位係統的信息。基於各向異性磁阻（AMR）技術的傳感器，較其他傳感器相比有明顯的地功耗優勢
，同時具有高精度、響應時間短等特點
，非常適用於無人機的應用。

    

    

流liu量liang傳chuan感gan器qi可ke以yi用yong於yu有you效xiao地di監jian測ce電dian力li無wu人ren機ji燃ran氣qi發fa動dong機ji的de微wei小xiao空kong氣qi流liu速su。許xu多duo氣qi體ti發fa動dong機ji質zhi量liang流liu量liang傳chuan感gan器qi都dou采cai用yong熱re式shi技ji術shu，主zhu要yao利li用yong加jia熱re的de元yuan件jian和he至zhi少shao一yi個ge溫wen度du傳chuan感gan器qi來lai量liang化hua質zhi量liang流liu量liang。MEMS熱式氣體質量流量傳感器也在微計量範圍內利用熱原理及其適用於對重量要求較高的領域。

    

 

    

傳感器在可穿戴設備中起到至關重要的作用。因為可穿戴設備最基本的功能就是通過傳感器實現運動傳感。以小米手環為例
，就用到了ADI的MEMS加速度和心率傳感器來實現運動和心率監測
；Apple Watch內部除了MEMS加速度計、陀螺儀、MEMS麥克風，還有使用脈搏傳感器。

 

Apple Watch內部除了MEMS加速度計、陀螺儀、MEMS麥克風，還有使用脈搏傳感器

 

小米手環就用到了ADI的MEMS加速度和心率傳感器來實現運動和心率監測

  

 

chuanganqishizhinengjiajukongzhixitongshixiankongzhidejichu，suizhejishudefazhan，yuelaiyueduodechuanganqibeiyongdaozhinengjiajuxitongzhong
，zhiyounixiangbudaode，meiyounizuobudaode
，zhelijiubuyiyiliejule。

 

 

車che聯lian網wang是shi物wu聯lian網wang發fa展zhan的de重zhong大da領ling域yu，智zhi能neng汽qi車che是shi車che聯lian網wang的de核he心xin，正zheng處chu於yu高gao速su發fa展zhan中zhong。在zai智zhi能neng汽qi車che時shi代dai，主zhu動dong安an全quan技ji術shu成cheng為wei備bei受shou關guan注zhu的de新xin興xing領ling域yu

，需xu要yao改gai進jin現xian有you的de主zhu動dong安an全quan係xi統tong，比bi如ru側ce翻fan（rollover）與穩定性控製（ESC），這就需要MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來感測車身姿態。語音將成為人與智能汽車的重要交互方式，MEMS麥克風將迎來發展新機遇。MEMS傳感器在汽車領域還有很多應用，包括安全氣囊（應用於正麵防撞氣囊的高g值加速度計和用於側麵氣囊的壓力傳感器）
、汽車發動機（應用於檢測進氣量的進氣歧管絕對壓力傳感器和流量傳感器）等。

 

傳感器在汽車中的應用

    

自動駕駛技術的興起，進一步推動了MEMS傳感器進入汽車。雖然GPS接收器可以計算自身位置和速度，但在GPS信號較差的地方（地下車庫、隧道）和信號受到幹擾的時候，汽車的導航會受到影響，這對自動駕駛來說是致命的缺陷。利用MEMS陀螺儀和加速度計獲取速度和位置（角速度和角位置），車輛任何細微的動作和傾斜姿態
，都被轉化為數字信號
，通過總線，傳遞給行車電腦。即便在最快的車速狀態下，MEMS的精度和反應速度也能夠適應。得益於矽體微加工
、晶片鍵合等技術的發展，精度已經上升到0.01。

 

傳感器在自動駕駛的應用

    

    

智能工廠利用物聯網技術加強信息管理和服務，掌握產銷流程、提高生產過程的可控性
、減少生產線上人工的幹預
、及(ji)時(shi)正(zheng)確(que)地(di)采(cai)集(ji)生(sheng)產(chan)線(xian)數(shu)據(ju)


，以(yi)合(he)理(li)的(de)安(an)排(pai)生(sheng)產(chan)計(ji)劃(hua)與(yu)生(sheng)產(chan)進(jin)度(du)，並(bing)優(you)化(hua)供(gong)應(ying)鏈(lian)。傳(chuan)感(gan)器(qi)應(ying)用(yong)非(fei)常(chang)廣(guang)泛(fan)，工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie)都(dou)需(xu)要(yao)傳(chuan)感(gan)器(qi)進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)，並(bing)把(ba)數(shu)據(ju)反(fan)饋(kui)給(gei)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin)，以(yi)便(bian)對(dui)出(chu)現(xian)異(yi)常(chang)節(jie)點(dian)進(jin)行(xing)及(ji)時(shi)幹(gan)預(yu)，保(bao)證(zheng)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)正(zheng)常(chang)進(jin)行(xing)。業(ye)界(jie)普(pu)遍(bian)認(ren)為(wei)
，新(xin)一(yi)代(dai)的(de)智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)智(zhi)能(neng)工(gong)業(ye)的(de)“心髒”，它讓產品生產流程持續運行，並讓工作人員遠離生產線和設備，保證人身安全和健康。

 

 

MEMS讓傳感器小型化、智能化
，MEMS傳感器將在智慧工業時代大有可為。MEMS溫度
、濕度傳感器可用於環境條件的檢測，MEMS加速度計可以用來監測工業設備的振動和旋轉速度。高精度的MEMS加速度計和陀螺儀可以為工業機器人的導航和轉動提供精確的位置信息。




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