手機里的指南針是什么原理？手機？手機里的指南針正是三軸電子指南針。這種三軸電子羅盤是一種可以對磁場做出響應(yīng)的傳感器，也叫磁傳感器，或者霍爾效應(yīng)傳感器。磁性傳感器是固態(tài)器件，所以它不會搖動選定的指針來引

手機里的指南針是什么原理？

手機里的指南針正是三軸電子指南針。這種三軸電子羅盤是一種可以對磁場做出響應(yīng)的傳感器，也叫磁傳感器，或者霍爾效應(yīng)傳感器。磁性傳感器是固態(tài)器件，所以它不會搖動選定的指針來引導(dǎo)方向。它會將磁性或磁性編碼信息轉(zhuǎn)換成電信號，然后通過電子電路進(jìn)行處理，讓手機通過這些數(shù)據(jù)識別方向。此外，磁性傳感器不會受到灰塵、水、振動等影響。

磁傳感器的工作原理是基于霍爾效應(yīng)，霍爾效應(yīng)是物理學(xué)家霍爾在100多年前發(fā)現(xiàn)的。它的核心理論是帶電粒子在磁場中運動時會受到洛侖茲力的偏轉(zhuǎn)，然后磁場中的電流就可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)電流垂直于外磁場通過導(dǎo)體時，載流子會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在導(dǎo)體兩端積累電荷，在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電場，電場方向垂直于電流和磁場方向。當(dāng)電場力和洛侖茲力平衡時，載流子不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而是在半導(dǎo)體兩端形成一個電位差，稱為霍爾電壓。

霍爾效應(yīng)傳感器是將變化的磁場轉(zhuǎn)換成電壓，然后將電壓信號經(jīng)過特定的電路進(jìn)一步處理，得到預(yù)期的輸出。它不僅可以用來識別方向，還可以用于接近開關(guān)、霍爾位置測量、速度測量、電流測量等。

霍爾傳感器的探頭一般采用銦化合物晶體，如銻化銦、砷化銦或砷化鎵。至于鋁基板上的晶體，低側(cè)采用非磁性材料，避免自身對磁場的影響。霍爾傳感器由磁場激活，可以識別不同類型的磁場運動，如前側(cè)推拉和推拉感應(yīng)運動。

指南針的存在讓現(xiàn)代生活豐富多彩。如果它消失了，對我們來說將是極其困難的，因為我們已經(jīng)習(xí)慣了使用各種地圖導(dǎo)航軟件app為我們導(dǎo)航。在靜態(tài)下，帶指南針的手機打開地圖，APP上會有一個箭頭顯示方向，而不帶指南針的手機打開地圖，APP只能顯示一個小圓點?？梢韵胂螅诔鞘?的高樓大廈、道路網(wǎng)絡(luò)和錯綜復(fù)雜的森林，如果沒有手機里的指南針，我們很可能會迷失方向。

在相對靜止或緩慢運動的情況下位置信息和或者北斗導(dǎo)航的GPS只能判斷我們現(xiàn)在的位置，但是可以 不要指引我們。北斗導(dǎo)航的位置信息和GPS信號可能會丟失，但手機里的指南針不會因為地球 的磁場，所以手機中的指南針是導(dǎo)航定位不可或缺的補充。

另外，可以在手機上下載一個測高度的APP，這樣就可以隨時隨地知道自己的指南針、海拔等信息，如下圖所示。

手機識別的方向不會只像指南針一樣平行。在地面上，我們通常以各種奇妙的姿勢使用手機，所以它需要能夠找到地球的方向 三維空間的s磁場，所以它需要有一個三軸重力加速度傳感器。打開我們的手機指南針，不難找到這個APP。它不僅會指明我們現(xiàn)在面對的方向，還會指明地球的南北方向。;它還會顯示一個以度為單位的傾斜角度。自從霍爾發(fā)現(xiàn)霍爾效應(yīng)以來，誕生了許多與霍爾效應(yīng)相關(guān)的諾貝爾獎。

幸福在于知足。2021年10月17日上海。