方向感应器

方向感应器(Orientation sensor) 是藉由感应某个方向的惯性力大小来衡量其加速度与重力。

手机传感器，顾名思义就是用在手机上的传感器。属于传感器的一种。下面介绍了传感器的定义和原理。 传感器的定义 传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:"传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号"。按照Gopel等的说法是:"传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件"，而"传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统"。传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类:有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源。 无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能，传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其"对象"可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。传感器原理结构 在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器;在轴上固定着:

(1)能源环形变压器的次级线圈，

(2)信号环形变压器初级线圈，

(3)轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。

在传感器的外壳上固定着:

(1)激磁电路，

(2)能源环形变压器的初级线圈(输入)，

(3) 信号环形变压器次级线圈(输出)，

(4)信号处理电路 工作过程 向传感器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波，经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。 传感器分类倾角传感器 倾角传感器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供超过500种规格的伺服型、电解质型、电容型、电感型、光纤型等原理的倾角传感器。 加速度传感器(线和角加速度) 分低频高精度力平衡伺服型、低频低成本热对流型和中高频电容式加速度位移传感器。总频响范围从DC至3000Hz。应用领域包括汽车运动控制、汽车测试、家电、游戏产品、办公自动化、GPS、PDA、手机、震动检测、建筑仪器以及实验设备等。 红外温度传感器 广泛应用于家用电器(微波炉、空调、油烟机、吹风机、烤面包机、电磁炉、炒锅、暖风机等)、医用/家用体温计、办公自动化、便携式非接触红外温度传感器、工业现场温度测量仪器以及电力自动化等。不仅能提供传感器、模块或完整的测温仪器，还能根据用户需要提供包括光学透镜、ASIC、算法等一揽子解决方案。

传感器的应用传感器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。

① 专用设备 :专用设备主要包括医疗、环保、气象等领域应用的专业电子设备。医疗领域是传感器销售量巨大、利润可观的新兴市场，该领域要求传感器件向小型化、低成本和高可靠性方向发展。

② 工业自动化 :工业领域应用的传感器，如工艺控制、工业机械以及传统的;各种测量工艺变量(如温度、液位、压力、流量等)的;测量电子特性(电流、电压等)和物理量(运动、速度、负载以及强度)的，以及传统的接近/定位传感器发展迅速。

③ 通信电子产品 :手机产量的大幅增长及手机新功能的不断增加给传感器市场带来机遇与挑战，彩屏手机和摄像手机市场份额不断上升增加了传感器在该领域的应用比例。此外，应用于集团电话和无绳电话的超声波传感器、用于磁存储介质的磁场传感器等都将出现强势增长。

⑤ 汽车工业: 现代高级轿车的电子化控制系统水平的关键就在于采用压力传感器的数量和水平，一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达二百余只，种类通常达30余种，多则达百种。

sensor 即传感器，是用来感应一定的信号。

在一些高智能化的机器中，sensor 有着很重要的作用，通过sensor 来达到机器的自动化控制， 机器中常用的sensore 有touch sonsor ,光感sensor以及磁感sensor 等。

下面简单介绍一下常见的几种sensor 的原理和作用以及一些简单的例子。

1、touch sensor 意思是接触性sensor，当两个物体接触时产生的一种信号，将这个信号收集传经计算机，可执行下一步的动作。这种sensor 主要用来感应两个物体的关系。

2、感光sensor ，通过两个简单的电路来完成，一个电路有发光二极管或LED等发光元件，另一个电路则接有一个感光元件来感就发光体，当装有sensor 的两物体具有对就的关系时，感光元件就会接收到信号，将这个信号传给计算机，通过计算机来完成其它的动作。这种sensor 主要用来感应是否到达预定的位置，或者用来确定两物体的相对位置关系。

3、磁感sensor ， 通过磁性感应物体，当两运动部件运动到一定的区域内时，可以通过磁感来感就到物体的存在及位置。

在一些电子产品的机器中，sensor 可说是无处不在，每个sensor 有具体作用也不同，在遇到sensor时，先看看它到底有什么作用，为什么要一个sensor， 原理是什么，然后再分析该如何处理。

手机重力感应技术:利用压电效应实现，简单来说是是测量内部一片重物(重物和压电片做成一体)重力正交两个方向的分力大小，来判定水平方向。

某品牌移动硬盘重力感应技术简介:重力感应装置包括感应器、处理器和控制器三个部分。感应器负责侦测存储器的状态，计算存储器的重力加速度值;处理器则对加速度值是否超出安全范围进行判断;而控制器则负责控制将磁头锁定或者释放出安全停泊区。一旦感应器侦测并经处理器判断当前的重力加速度超过安全值之后，控制器就会通过硬件控制磁头停止读写工作，并快速归位，锁定在专有的磁头停泊区。这一系列动作会在200毫秒内完成。当感应装置探测到加速度值恢复到正常值范围之后，产品才会恢复工作。

重力感应技术:重力感应技术在其他方面也得到了应用。例如:智能电动车、

Segway

游戏机、电脑等等

重力感应在移动存储中应用:科学实验证明，一般存储器在不通电的时候，抗震性有1000G，而通电工作之后，抗震性不足200G，非常轻微的磕碰都有可能造成磁盘坏道。因此，只有有效确保工作状态下的产品安全，才能最终确保其中的数据资料安全。

重力感应技术"，利用重力加速度原理，一旦侦测到意外，能在摔落的瞬间将磁头撤至安全停泊区，可使移动存储器安全性能提升500%以上，达到甚至超越无电状态下的抗震水平，从根本上确保了处于工作状态下的移动存储器的抗震性能，从而保证了在任何状态下的数据信息安全

苹果公司研制了第一台重力感应机型

原理如下:

方向感应器的实现靠的是iPhone的内置加速计。iPhone所采用的加速计是三轴加速计，分为X轴、Y轴和Z轴。这三个轴所构成的立体空间足以侦测到你在iPhone上的各种动作。在实际应用时通常是以这三个轴(或任意两个轴)所构成的角度来计算iPhone倾斜的角度，从而计算出重力加速度的值。

通过感知特定方向的惯性力总量，加速计可以测量出加速度和重力。iPhone的三轴加速计意味着它能够检测到三维空间中的运动或重力引力。因此，加速计不但可以指示握持电话的方式(或自动旋转功能)，而且如果电话放在桌子上的话，还可以指示电话的正面朝上还是朝下。

加速计可以测量重力引力(g)，因此当加速计返回值为1.0时，表示在特定方向上感知到1g.如果是静止握持iPhone而没有任何动作，那么地球引力对其施加的力大约为1g.如果是纵向竖直地握持iPhone，那么iPhone会检测并报告在其y轴上施加的力大约为1g。如果是以一定角度握持iPhone，那么这1g的力会分布到不同的轴上，这取决于握持iPhone的方式。当以45度角握持iPhone时，1g的力会均匀的分解到两个轴上。

正常使用时，加速计在任一轴上都不会检测到远大于1g的值。如果检测到的加速计值远大于1g，那么即可判断这是突然动作。如果摇动、坠落或是投掷iPhone，那么加速计便会在一个或多个轴上检测到很大的力。

G-sensor中文是重力传感器的意思(英文全称是Gravity-sensor)，它能够感知到加速力的变化，加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化都能被G-sensor转化为电信号，然后通过微处理器的计算分析后，就能够完成程序设计好的功能，比如MP3能根据使用者的甩动方向，前后更换歌曲，放进衣袋的时候也能够计算出使用者的前进步伐。个别高端笔记本例如IBM高端系列也内置了G-sensor，在感知发生剧烈加速度时(如开始跌落)，立即保护硬盘，避免硬盘损害。简单的说，G-Sensor是智能化重力感应系统，应用在硬盘上可以检测当前硬盘的状态，当发生意外跌落时，会产生加速度，硬盘感应到加速度，磁头就会自动归位，使盘体和磁头分离，防止在读写操作的时候受到意外的冲击，从而有效的保护硬盘。

在手机中应用此项技术，可以根据使用者的动作而进行相应的软件应用，比如游戏，使用者挥舞手机，游戏也会有相应的反应，就像Wii的微电机械系统(MEMS)。

大便感应器 (又名:蹲便感应器/ 座便感应器)