一问易答:手机中的电子指南针是啥原理

2015-07-17 00:00:49 来源: 网易手机 网易号 举报
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其实这个问题很简单,手机装入软件能分出东南西北是因为手机中内置了电子指南针,电子指南针又称作电子罗盘,电子罗盘一般来说有两大类材料能够实现,一种是霍尔材料,一种就是磁阻材料。

老夫聊发少年狂,有问题,莫心慌。一问易答来帮忙,我住隔壁我姓王。

又到每日一答的时间啦,这周大家的积极性有些下降,估计跟天气太热有关吧,这不禁让小编想起了之前的一个同事,他叫热,结果死了,大家为他默哀3分钟先!默哀之后,小编还想再提醒大家一下下,最近天气不太稳定,请大家时刻关注天气预报哦,当然,如果没时间看天气预报,看看一问易答也是极好的!

话不多说,又到了回答问题的时候了。网易北京市手机网友提出了一个问题(这位网友的名字好像自动被打上马赛克了):

一问易答:手机中的电子指南针是啥原理

来问个无关的问题,手机装个软件能分出东南西北是啥原理?就是因为陀螺仪神马的吗?

其实这个问题很简单,手机装入软件能分出东南西北是因为手机中内置了电子指南针,电子指南针又称作电子罗盘,电子罗盘一般来说有两大类材料能够实现,一种是霍尔材料,一种就是磁阻材料。

先来讲讲霍尔原理吧,简单来说就是当恒定的电流通过一段导体时,其侧面的电压会随磁感应强度线性变化。手机通过测量电压,就可以测出磁感应强度的大小。

我们可以把地球磁场假定为和地平面平行,而如果在手机的平面垂直的放上两个这样的霍尔器件,就可以感知地球磁场在这两个霍尔器件的磁感应强度的分量,从而得到地球磁场的方向,有点类似于力的分解。

再说说磁阻材料,磁阻材料分为AMR、GMR材料,各有各的优点,因为专业性较强,在这里我们就不详细讨论了。而磁阻材料的特点是电阻会随磁感应强度的变化而变化,使用磁阻材料能构成一个电桥,测量电桥的两节点的电压,就可以测出单一方向的磁感应强度。同理,在手机中放置两个相互垂直的电桥,就可以测得磁场的方向。

一问易答:手机中的电子指南针是啥原理

电子罗盘一般都是三轴的

很多人不知道的是,手机的电子罗盘基本都是三轴的,因为我们的手机不单单是平行于地面来使用的,为了解决这个问题需要在三维空间内找到地球磁场的方向,所以必须用到三轴。而结合重力(加速度)传感器,就可以在三维空间内测算出磁场的方向了(人类果然是最伟大的生物)。

电子指南针为何需要校正

当然,电子指南针虽然强大,但是却并非无敌的存在,很多时候大家应该会有这样的感觉,就是当你打开指南针后,会发现指南针的指针会不停的旋转,此时手机会提示你进行校正,这是受磁场环境的影响导致的,手机周围以及里面的磁场环境非常复杂,所以如果磁场紊乱了,必须要进行手动校正,校正原理就是通过其他传感器捕捉手机运动,同时记录各方向的磁场数据而已,可能我们只需要挥动挥动手,就可以解决磁场问题了。

电子陀螺仪和电子指南针有什么区别

最后我们再来聊一聊电子陀螺仪和电子指南针的区别,这位网友认为是陀螺仪实现了指南针的功能,其实并非如此,电子陀螺仪和电子指南针是完全不一样的,陀螺仪是通过惯性原理测量角速度,电子罗盘是通过磁电效应测量地球磁场,能够解算出方位角,也就数字指南针。

陀螺仪的主要作用是测一个动态的量(角速度),而电子罗盘主要是测一个静态或者准静态的量(手机的指向或者说成与地球磁力线之间的夹角)。

不过现在可以通过一些算法做到用电子罗盘和重力加速传感器来模拟陀螺仪,这种模拟出来的陀螺仪叫做虚拟陀螺仪。虚拟陀螺仪的效果和真正的陀螺仪对比还是有很大的差距的,不过软件这东西的成本较低,所以很多公司都愿意使用虚拟陀螺仪,并且宣传实现了“陀螺仪效果”。不过具体的指标小编就不是非常了解了,有对这个感兴趣的朋友可以追加跟帖,期待专业大神前来补充解答!

Ps:鉴于大家已经对《一问易答》下方的漫画深恶痛绝了(其实小编也是),所以小编决定暂时取消漫画展示。另外,很多小伙伴在询问如何查看往期的《一问易答》,小编会在下方放出网易手机公众平台的二维码,关注后,大家在公众平台下方的选项卡中选择一问易答即可查看。

一问易答:碎屏险保修受苹果官方认可吗

好啦,今天的回答就到这里,正所谓回答有长短,问题不要停,每天跟帖问一问,轻松又开心,提问要注意些什么呢?还是老生常谈的话题,亲们要仔细看清楚哦!

问题要有意义,要同手机相关,比如:“移动4G通话回落为何不是3G,3000元的预算,哪款手机值得买?”而灌水内容如“小编是SB,小编又调皮了”等都是不被推崇的,当然,如果你真的发了,小编我也只能忍下,在每周六上线的《跟帖囧选》中爆发了(桑心~~~)。

为了维护栏目优质的交流环境,希望大家能够遵守秩序,少灌水,多提问,让有需要的朋友学到知识的同时,也能够提高自己对手机的理解。

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韩一冰 本文来源:网易手机 责任编辑:王晓易_NE0011
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