手機(jī)距離傳感器原理及應(yīng)用
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距離傳感器又叫位移傳感器，距離傳感器一般都在手機(jī)聽(tīng)筒的兩側(cè)或者是在手機(jī)聽(tīng)筒凹槽中，這樣便于它的工作。當(dāng)用戶(hù)在接聽(tīng)或撥打電話時(shí)，將手機(jī)靠近頭部，距離傳感器可以測(cè)出之間的距離到了一定程度后便通知屏幕背景燈熄滅，拿開(kāi)時(shí)再度點(diǎn)亮背景燈，這樣更方便用戶(hù)操作也更為節(jié)省電量。
距離傳感器原理
利用各種元件檢測(cè)對(duì)象物的物理變化量，通過(guò)將該變化量換算為距離，來(lái)測(cè)量從傳感器到對(duì)象物的距離位移的機(jī)器。根據(jù)使用元件不同，分為光學(xué)式位移傳感器、線性接近傳感器、超聲波位移傳感器等。手機(jī)使用的距離傳感器是利用測(cè)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)距離測(cè)量的一種傳感器.
紅外脈沖傳感器通過(guò)發(fā)射特別短的光脈沖，并測(cè)量此光脈沖從發(fā)射到被物體反射回來(lái)的時(shí)間，通過(guò)測(cè)時(shí)間來(lái)計(jì)算與物體之間的距離。
距離傳感器的分類(lèi)
1、光學(xué)式位移傳感器（智能傳感器ZX-L-N系列等）
光源發(fā)出的光通過(guò)透鏡進(jìn)行聚光，并照射到物體上。物體發(fā)出的反射光通過(guò)受光透鏡集中到一維的位置檢測(cè)元件（PSD）＊上。如果物體的位置（距離測(cè)定器的距離）發(fā)生變化，PSD上成像位置將不同；如果PSD的兩個(gè)輸出平衡發(fā)生變化，PSD上的成像位置將不同，PSD的兩個(gè)輸出平衡會(huì)再次發(fā)生變化。
如果將這兩個(gè)輸出作為A、B，計(jì)算A/（A＋B），并加上適當(dāng)?shù)睦€系數(shù)‘k’和殘留誤差‘C’，可求得公式為: 位移量=A/(A+B)+K+C。測(cè)得的值不是照度（亮度），而是A、B兩個(gè)輸出的位移量，因此即使與測(cè)定對(duì)象物之間的距離發(fā)生變化，受光光量發(fā)生變化也不會(huì)受影響，可以得到與距離的差、位置的偏移成比例的線性輸出。
PSD方式與CCD(CMOS)方式
PSD方式的原理特長(zhǎng)：將對(duì)象物上的光點(diǎn)光束投影到受光元件上時(shí)的重心位置換算為距離
CCD(CMOS)方式的原理特長(zhǎng)：
分別檢測(cè)對(duì)象物上的光點(diǎn)光束投影到受光元件上時(shí)的CCD(CMOS)的各像素的光量，并換算為距離。CMOS與CCD的差異CCD是指Charge Coupled Device（電荷傳輸元件）的略稱(chēng)，而CMOS則是Complementary Metal Oxide Semi-conductor（互補(bǔ)性金屬氧化半導(dǎo)體）的略稱(chēng)。CCD是根據(jù)動(dòng)作原理而命名的，CMOS則是根據(jù)構(gòu)造而命名的。
| CMOS圖像傳感器 | CCD圖像傳感器 | |
| 讀取方式 | 分別讀取每個(gè)像素的信號(hào)，進(jìn)行擴(kuò)大。 | 用存儲(chǔ)繼電器方式分別讀取每個(gè)像素信號(hào)，最后進(jìn)行擴(kuò)大。 |
| 優(yōu)點(diǎn) | 消耗功率小。容易高速化。能使運(yùn)算電路等一體化。 | 畫(huà)質(zhì)好。實(shí)際使用長(zhǎng)。 |
| 缺點(diǎn) | 需要設(shè)法控制每個(gè)像素的分散。靈敏度約為CCD的1/5。 | 消耗功率大。（高速化困難）。生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜。（成本高） |
| 應(yīng)用 | 如不使用CMOS，則難以進(jìn)行物體識(shí)別、動(dòng)態(tài)物體檢測(cè)、距離傳感器、超高速攝像和累積時(shí)間適應(yīng)。圖像壓縮、累積時(shí)間適應(yīng)和大型動(dòng)態(tài)范圍攝像是CMOS的擅長(zhǎng)領(lǐng)域。 | 靜止畫(huà)面百萬(wàn)像素N圖像讀入。 |
正反射方式和擴(kuò)散反射方式
2、線性接近傳感器（智能傳感器ZX-E系列等）
線圈中如通過(guò)交流電，則會(huì)產(chǎn)生磁通，如通過(guò)金屬對(duì)象物，則會(huì)在對(duì)象物中產(chǎn)生一種渦電流，發(fā)出磁通，防止這種變化。 其結(jié)果將使線圈的感應(yīng)發(fā)生變化。
這種感應(yīng)的變化量是線圈與對(duì)象物之間距離的函數(shù)，作為結(jié)果，能測(cè)量對(duì)象物的距離位移。
3、超聲波位移傳感器
由送波器向?qū)ο笪锇l(fā)送超聲波，通過(guò)受波器來(lái)接收其反射波。通過(guò)計(jì)算超聲波從發(fā)送到接收為止所需的時(shí)間與音速之間的關(guān)系，來(lái)計(jì)算距離的方式。
位移傳感器術(shù)語(yǔ)解說(shuō)
本頁(yè)是關(guān)于「光學(xué)式線性傳感器」的術(shù)語(yǔ)說(shuō)明。
采用其他方式、原理的傳感器的「術(shù)語(yǔ)」，請(qǐng)參見(jiàn)相應(yīng)各機(jī)型的登載頁(yè)。
分辨率
在測(cè)定對(duì)象物靜止時(shí)，以距離來(lái)?yè)Q算線性輸出的擺動(dòng)幅度，區(qū)別在數(shù)字輸出時(shí)數(shù)據(jù)偏差的幅度和分辨率，稱(chēng)為重復(fù)精度。
直線性（線性）
線性輸出相對(duì)于理想直線的誤差。
通常將其與整個(gè)測(cè)定范圍（Full Scale：FS）相比，以百分比的形式來(lái)表示，如1％FS…。
溫度特性
對(duì)應(yīng)環(huán)境溫度變化的線性輸出變動(dòng)量。
通常將其與整個(gè)測(cè)定范圍（Full Scale：FS）相比，以□％FS/℃的形式來(lái)表現(xiàn)。
例）0.03％FS/℃（FS＝20mm）
響應(yīng)時(shí)間
物體的位移和寬度是在步進(jìn)變化時(shí)的線性輸出。為了使模擬輸出在10～90％內(nèi)變化，以「響應(yīng)時(shí)間」來(lái)表現(xiàn)所需的時(shí)間。
下圖為一般的「位移」「響應(yīng)時(shí)間」「分辨率」的關(guān)系。
希望正確測(cè)定位移時(shí)，請(qǐng)推遲響應(yīng)時(shí)間的設(shè)定。 （這時(shí)響應(yīng)性降低） 希望得到快速響應(yīng)性時(shí)，請(qǐng)加快響應(yīng)時(shí)間的設(shè)定。 （這時(shí)分辨率降低）
距離傳感器的應(yīng)用
用于手機(jī)上：當(dāng)接通電話時(shí)，如果擋住距離傳感器（在輔助攝像頭和光線感應(yīng)器之間的不明顯的小長(zhǎng)方形）的話，屏幕會(huì)變黑。也就是在你接電話時(shí)，屏幕會(huì)變黑，節(jié)約電。 5230上也有這個(gè)，接打電話時(shí)，感應(yīng)器貼近皮膚，觸摸屏就無(wú)效了，是為了防止誤操作，因?yàn)槭怯|摸屏幕，還是很有用的。
1、手機(jī)距離傳感器 這里以N97mini為例子說(shuō)下作用：N97mini是觸屏，所以在你接電話的時(shí)候距離傳感器會(huì)起作用，當(dāng)你臉靠近屏幕，屏幕燈會(huì)熄滅，并自動(dòng)鎖屏，可以防止你的臉誤操作，當(dāng)你臉離開(kāi)，屏幕燈會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，并且自動(dòng)解鎖。
紅外線是指波長(zhǎng)比紅光還長(zhǎng)的電磁波,在光譜中波長(zhǎng)自0.76至400微米的一段稱(chēng)為紅外線，紅外線是不可見(jiàn)光線。近紅外線或稱(chēng)短波紅外線，波長(zhǎng)0.76～1.5微米，穿入人體組織較深,約5～10毫米；遠(yuǎn)紅外線或稱(chēng)長(zhǎng)波紅外線，波長(zhǎng)1.5～400微米，多被表層皮膚吸收，穿透組織深度小于2毫米。
由于紅外線波長(zhǎng)比較長(zhǎng),所以具有較強(qiáng)的衍射性能,常用于遠(yuǎn)程遙控,遠(yuǎn)程拍照,勘測(cè)等等.
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評(píng)論