浅谈传感器中的位置传感

杨桂花 2018-09-24 1549

传感器

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描述

　　传感器

　　传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

　　传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

　　主要作用

　　人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。

　　而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。

　　新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

　　在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。

　　在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。

　　传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。

　　由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。

　　主要特点

　　传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。

　　传感器的组成

　　传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成。

　　敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号；转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号；变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制；转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。

　　主要功能

　　常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：

　　光敏传感器——视觉

　　声敏传感器——听觉

　　气敏传感器——嗅觉

　　化学传感器——味觉

　　压敏、温敏、

　　流体传感器——触觉

　　敏感元件的分类：

　　物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

　　化学类，基于化学反应的原理。

　　生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

　　通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类（还有人曾将敏感元件分46类）。

　　本文主要讲述位置传感器，主要包含以下内容：

　　位置传感器概述

　　位置传感器的作用

　　位置传感器的回传数据

　　位置传感器

　　位置传感器概述

　　Android平台提供了两个传感器用于确定设备的位置，这两个传感器是磁场传感器和方向传感器。Android平台还提供了测量设备正面到某一个邻近物体距离的传感器（邻近传感器）。磁场传感器和邻近传感器是基于硬件的传感器。大多数Android手机和平板电脑都有磁场传感器。而邻近传感器通常在手机中很常见。因为可以用该传感器测试接听电话时手机屏幕离脸有多远。可以可以在贴近耳朵接听电话时完成某些工作。方向传感器是基于软件的，该传感器的回传数据来自加速度传感器和磁场传感器。

　　位置传感器的作用

　　位置传感器对于确定设备在真实世界中的物理位置非常有用。例如，可以组合磁场传感器和加速度传感器测量设备相对于地磁北极的位置，还可以利用方向传感器确定当前设备相对于自身参照系的位置。

　　磁场传感器和方向传感器都返回值3个值（SensorEvent.values），而邻近传感器只返回1个值。

　　方向传感器

　　SensorEvent.values［0］：

　　绕着Z轴旋转的角度。如果Y轴（正常拿手机的方向）正对着北方，该值是0，如果Y轴指向南方，改值是180，Y轴指向东方，该值是90，如果Y轴指向西方，该值是270。

　　SensorEvent.values［1］

　　绕着X轴旋转的度数。当从Z轴正方向朝向Y轴正方向，改值为正值。反之，为负值。该值在180至-180之间变动。

　　SensorEvent.values［2］

　　绕着Y轴旋转的度数。当从Z轴正方向朝向X轴正方向，改值为正值。反之，为负值。该值在180至-180之间变动。

　　磁场传感器

　　SensorEvent.values［0］

　　沿着X轴的磁力（μT，millitesla）

　　SensorEvent.values［1］

　　沿着Y轴的磁力（μT，millitesla）

　　SensorEvent.values［2］

　　沿着Y轴的磁力（μT，millitesla）

　　邻近传感器

　　SensorEvent.values［0］

　　手机正面距离邻近物理的距离（CM）

　　实战

　　以位置传感器为例：

　　OnResume注册监听

　　mSensorManager.registerListener（this， mSensorManager.getDefaultSensor（Sensor.TYPE_PROXIMITY）， SensorManager.SENSOR_DELAY_UI）;

　　OnPause反注册

　　mSensorManager.unregisterListener（this）;

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