A modern mobileszközök nagyszámú kiegészítő érzékelővel rendelkeznek, amelyek egy hagyományos mobiltelefont számos funkcióval rendelkező intelligens eszközzé alakítanak át. A gyorsulásmérő, fényérzékelő és egyéb érzékelők mellett sok modern okostelefon rendelkezik úgynevezett „Hall-érzékelővel” is, amely lehetővé teszi a mágneses térerősség mérését. Ebben az anyagban részletesen elmesélem, hogy mi is az a Hall szenzor egy telefonban, mik az alkalmazásának sajátosságai, illetve milyen okostelefon-funkciókhoz lehet különösen hasznos.

Hall érzékelő egy mérőelem (lényegében magnetométer), amely meghatározza a mágneses tér jelenlétét, intenzitását és intenzitásának változásait.

Az érzékelő nevét az 1879-ben felfedezett „Hall-effektus”-nak köszönheti, amely egy keresztirányú potenciálkülönbség megjelenése, amely egy egyenáramú vezető mágneses térbe helyezésekor jelenik meg (Edwin Hall amerikai fizikus, akiről ezt a hatást nevezték el, kísérletezett egyenáram átvezetésével vékony aranylemezeken).

Edwin Hall

A Hall érzékelő képességei az anyaggyártás számos területén hasznosak (különösen az autóiparban). Használata a mobil kütyük gyártásában lehetővé tette a következő funkciók megvalósítását:

• Mérje meg a mágneses fluxus nagyságát;
• A képernyő fényerejének automatikus beállítása különböző megvilágítási szinteken;
• Határozzon meg pontosabb mozgásirányt;
• Érintés nélküli vezérlés megvalósítása (gesztusokkal);
• Módosítsa a kép tájolását a modul kijelzőjén és így tovább.

Az okostelefonokban a Hall-érzékelő egy mikroáramkörnek tűnik, amely nulla (nincs jel) vagy egy (jelet szállítva) formájában ad ki jelet. Ezt a jelet az okostelefon olvassa be, és az adott beállításoktól függően az eszköz végrehajt egy vagy másik műveletet.

Az említett chip

Ellenőrizze, hogy a telefon rendelkezik-e Hall-érzékelővel

Szóval honnan tudod, hogy a telefonodban van-e mágneses érzékelő? Általában a Hall-érzékelő jelenlétét az okostelefonban fel kell tüntetni az eszköz műszaki adataiban. Ha okostokokat (Smart Case szintű) árulnak az okostelefon-modellhez, akkor valószínű, hogy az általam fontolóra vett érzékelő megtalálható a moduljában.

Ugyanakkor a legtöbb modern zászlóshajó okostelefon-modell az említett érzékelőt az ilyen eszközök belső funkcióiba építi be. Biztos vagyok benne, hogy megérti, milyen Hall-érzékelő található a mobileszközében, most nézzük meg, miért van rá szükség.

Miért van szüksége Hall-érzékelőre a telefonban?

Az okostelefonok gyártása során a Hall-érzékelő egyszerűsített modelljét több fő esetben használják:

• Digitális iránytűként. Segít a készülék helyzetének meghatározásában, a mozgás irányának meghatározásában, valamint hozzájárul a GPS pontosabb működéséhez;
• Amikor mágneses tokkal dolgozik. A Hall szenzor reagál egy ilyen tok (gyakran flip tok) nyitására és zárására, ennek megfelelően kapcsol be vagy ki bizonyos telefon üzemmódokat (például kijelzőt). Ennek megfelelően ez lehetővé teszi az akkumulátor lemerülési sebességének csökkentését, hozzájárulva annak óvatosabb fogyasztásához.

• Flip telefonokban (összecsukható telefonok). Az ilyen eszközökben a fedél kinyitása vagy zárása be- vagy kikapcsolja a készüléket;
• Az okostelefon működéséhez kapcsolódó egyéb eszközökben, különösen a Google CardBoard virtuális valóság szemüvegében, ahol egy Hall-érzékelőt használnak a tartozék egyetlen gombjának működtetésére.

Ugyanakkor az okostelefon kis mérete és az akkumulátor ugyanolyan kis térfogata jelentősen csökkenti a szakértők szerint a Hall-érzékelő használatának lehetőségét.

Hogyan működik a Hall érzékelő [videó]

Amikor meggondoljuk, hogy mi a Hall-érzékelő a telefonban, meg kell jegyezni, hogy ez az elem az okostelefonok kis mérete és más korlátozó képességei miatt nem tudja teljes mértékben kiaknázni kezdetben gazdag potenciálját. Ennek az érzékelőnek a mobileszközben való jelenléte azonban lehetővé teszi az okostelefon ergonomikusabbá és felhasználóbarátabbá tételét - kényelmesen használható mágneses tokok, kényelmesen navigálhat a terepen, és még virtuális valóság szemüveggel is dolgozhat. A fent említettek mind arra engednek következtetni, hogy a Hall-érzékelő bevezetése a modern mobileszközökbe olyan hasznos újítás, amely a jövőben többször is igazolni fogja magát.

A modern okostelefon egy mini számítógép, amely régóta a személyi asszisztenssé vált háztartási és üzleti ügyekben. Ahhoz, hogy egy okostelefon vagy bármely más okos kütyü ennyi funkcióval rendelkezzen, sok érzékelőt tartalmaz. Ebben a cikkben a telefon Hall-érzékelőjéről fogunk beszélni. Mi ez, olvassa el lent.

Ez milyen szenzor?

A Hall-érzékelő egy helyzetérzékelő érzékelő, amely az Edwin Hall-effektuson alapul. Az okostelefonokban magnetométerként, elektronikus iránytű működésének alapjaként és még sok másként használják. Feladata a mágneses tér jelenlétének észlelése és változásának meghatározása.

A Hall-effektust még 1879-ben fedezték fel vékony aranylemezekben, de technológiai alkalmazására csak 75 évvel később került sor, amikor a szükséges tulajdonságokkal rendelkező félvezető fóliák gyártása is kialakult. Autókban használták - segített a vezérműtengely/főtengely szögének mérésében.

Az okostelefon az eszköz egyszerűsített analógját használja, amely csak a mágneses mező jelenlétét érzékeli, anélkül, hogy meghatározná a tengelyek mentén fennálló feszültséget. A megvalósítás meglehetősen egyszerű: egy mágneses térbe helyezett vezető, amelyen elektromos áram halad át, elektronokat vet ki a lemez egyik lapja felé. Az ezen a részen lévő elektronok negatív, míg az ellenkező oldalon lévő elektronok pozitív töltést. A folyamat addig folytatódik, amíg a keletkező elektromos tér ki nem kompenzálja a Lorentz-erő mágneses összetevőjét. A keletkező potenciálkülönbséget (amit Hall-feszültségnek neveznek) a lemez szélein egy Hall-érzékelő rögzíti. A telefonban egy mikroáramkörrel valósítják meg, amelynek kimenete két állapotú jelet hoz létre:

• egy (1 - van jel);
• nulla (0 - nincs jel).

Az érzékelőtől leolvasott információtól függően az okostelefon programozott műveletet hajt végre.

Most ezt a hatást használják különféle technikai megvalósításokban. A modern telefonok mellett mindennapi használatot találtak:

• belső égésű motorok elektronikus gyújtásrendszereiben;
• lemezmeghajtókban;
• Számítógépes hűtőmotorok;
• elektromos mérőműszerekben érintésmentes árammérés megvalósítására;
• ionsugárhajtóművekben.

Miért van szükség a telefonra?

Néhány évvel ezelőtt egy tucatnyi képességgel rendelkező magnetométert csak a zászlóshajó okostelefonokban lehetett találni. Ma már szinte minden telefonra telepítve van. A (Hall-érzékelő elvén működő) magnetométerrel felszerelt okostelefon lehetővé tette különböző eszközök elektromágneses indukciójának mérését, egyes telefonfunkciók érintés nélküli vezérlését (például fotók görgetése gesztusokkal, fizikai érintkezés nélkül) stb. .

Bár a magnetométert számos mobileszközbe telepítik, nem minden funkciója van maradéktalanul megvalósítva.

Ez technikai (például nincs elég hely a telefon kialakításában vagy az energiafogyasztás csökkentése) és pénzügyi (költségvetési modellekben) okokból történik. Ha az összes kiegészítő funkciót eltávolítjuk, akkor az említett érzékelő feladata két fő funkcióra csökken:

1. Digitális iránytű. A navigációs programok a helymeghatározás felgyorsítására és a mozgás irányának pontosabb meghatározására használják. Szenzor használatával a GPS-keresés gyorsabb.
2. Kölcsönhatás a tartozékokkal. Okostelefonhoz való mágneses tok vásárlásával az érzékelő lehetővé teszi az okostelefon számára a kijelző be- és kikapcsolását a tartozékon lévő mágnes távolságától/megközelítésétől függően.

A „display off” effektus az összecsukható telefonok fedelének lecsukásakor látható.

Kölcsönhatás az érzékelő és a mágneses ház között

Az interakció egyszerű módon valósul meg: a tok kinyitásakor a flipben található mágnes eltávolodik a kijelzőtől. A mágneses térrel rendelkező vezető megszakad, a Hall feszültség csökken, és elindul a kijelző kapcsoló áramköre. Ezt követően a kijelző feloldódik.

Amint azt már sejtette, a tok bezárásakor az ellenkezője történik, és a képernyő blokkolódik.

Egyes esetekben ablakok vannak az információk megjelenítésére, amikor a fedél le van zárva. Az információk megjelenítése és a képernyő zárolása ugyanezt az elvet követi. A hall-érzékelő érzékeli az okostelefon helyzetét, és „dönti”, hogy blokkolja-e a telefon kijelzőjét, vagy bekapcsolva hagyja.

Ha attól tart, hogy a flip mágnese károsítja okostelefonját, vegye le a súlyt a válláról. A mágnes nem károsítja az okostelefont! Ennek megtekintéséhez nézze meg a videót.

Egy modern okostelefon olyan multifunkcionális lehet, hogy tulajdonosa nem mindig ismeri készüléke összes jellemzőjét és képességét. Például tudja, mi az a Hall-érzékelő egy okostelefonban? Hogyan működik és mire való? Meghívjuk Önt, hogy tudjon meg többet erről a tulajdonságról!

Mit jelent a Hall-érzékelő egy okostelefonban?

Azt már tudjuk, miért kell a kütyühöz közelítési modul vagy giroszkóp. De mi is az a Hall-érzékelő egy okostelefonban? Ez egy helyzetérzékelő, amelynek működése a Hall-effektuson alapul. Ez az eszköz érzékeli a mágneses mező jelenlétét és méri annak intenzitását.

Az érzékelő és maga az effektus a híres fizikusról, E. Hallról kapta a nevét. Ez a tudós volt az, aki felfedezte, hogy amikor egy vezetőlemezt, amelyen váltakozó áram folyik, egy mágneses mező közepébe helyeznek, Hall feszültség jelenik meg benne (a mezőben) - egy keresztirányú potenciálkülönbség.

A leírt esetben a vezetőben lévő elektronok a mágneses tér irányára szigorúan merőlegesen térülnek el. Ezért sűrűségük a lemez különböző részein eltérő lesz. Ezt a potenciálkülönbséget a mérő rögzíti.

Mi az a Hall-érzékelő egy okostelefonban? Ez egy még egyszerűbb eszköz - csak a mágneses mező jelenlétének meghatározására szolgál, anélkül, hogy megmérné az erősségét. Ezenkívül a kütyü valószínűleg mágneses érzékelővel is fel van szerelve, amely lehetővé teszi az okostelefon iránytűként való használatát.

Hol használják?

Megállapítottuk, mi az a Hall-érzékelő egy okostelefonban. A kütyük azonban nem az egyetlen alkalmazási terület a találmánynak, amelyet bármely eszköz érintés nélküli vezérlésének lehetősége is megkülönböztet.

Azt kell mondanunk, hogy a Hall-effektust viszonylag régen fedezték fel - 1879-ben. És a gyakorlatban először csak 75 évvel ezen esemény után használták. Hasznosnak bizonyult az autók számára - az érzékelőt a főtengely és a vezérműtengely szögének mérésére használták. A régebbi autómodellekben a Hall-érzékelő határozta meg a szikraképződés pillanatát.

• közelítéskapcsolók;
• Mágneses kódok olvasására tervezett rendszerek;
• vezetékek áramerősségének érintésmentes meghatározására használt eszközök;
• folyadékszintmérők;
• ion rakéta hajtóművek.

Ezenkívül azt találták, hogy a Hall-érzékelő képes a mágnesesen vezérelt zárt érintkezők - reed-kapcsolók - helyettesítésére. Széleskörű felhasználási területük van: mikroelektronika, biztonsági riasztók, billentyűzetek, liftek, fejhallgatók.

Miért van Hall-érzékelő egy okostelefonban?

Megállapítottuk, hogy ez az eszköz érzékeli a mágneses mező jelenlétét. De akkor miért van ma szükségünk Hall-érzékelőre egy okostelefonban? Egyszerű – ez határozza meg, hogy a mágneses csattal ellátott okostok nyitott vagy zárt állapotban van. Ha a mágnes távol van (az érzékelő bizonyos távolságban „nem látja”), akkor parancsot kap a kijelző bekapcsolása. Ha a kapocs közel van (ami azt jelenti, hogy a felhasználó bezárta a házat), akkor az érzékelő jelzi a rendszernek, hogy a képernyőt alvó üzemmódba kell helyezni.

Ez a mérő olyan okostelefonok lökhárítóihoz is hasznos, amelyek kijelzőjén „ablak” található. Így például, ha lecsapta a házat, a Hall-érzékelő ezt érzékeli. Jelzi a rendszernek, hogy kifejezetten a képernyő „ablakához” tervezett splash screent kell sugároznia. Leggyakrabban ez idő, dátum, fontos értesítések. A fedőajtót eltávolították - az érzékelő parancsa a teljes információ megjelenítésére a kijelzőn.

Egyéb funkciók az okostelefonokban

A mágneses burkolatokkal való interakció az érzékelő leggyakoribb felhasználási módja a modern kütyükben. Meg kell azonban jegyezni, hogy sikeresen használták a korábbi okostelefon-modellekben:

• A digitális iránytű funkció a Hall-érzékelőnek köszönhetően működött. Manapság pedig a navigációs alkalmazások általánosságban jobb helymeghatározásra és a mozgásvektor-meghatározás nagyobb pontosságára használják.
• A háttérvilágítás bekapcsolása/deaktiválása a kagylószerkezet nyitásakor/zárásakor. Itt az akció hasonló a modern helyzethez, mágneses tokburkolatokkal.

Van a telefonomban Hall érzékelő?

Az alcímben található kérdés megválaszolásához a legegyszerűbb, ha hivatkozik a modul jellemzőire a gyártó hivatalos webhelyén vagy az eszköz használati utasításában. Azonban nem minden gyártó jelzi, hogy egy adott eszköz fel van-e szerelve Hall-érzékelővel.

De van egy egyszerű módja az ellenőrzésnek. Ha az okostelefon modellje „intelligens” burkolattal vagy tokkal (beleértve az „ablakokkal” ellátottakat is) érkezik, amelyek mágneses csattal rendelkeznek, akkor valószínűleg az eszköz Hall-érzékelővel rendelkezik.

A mai piacon a népszerű modellek közül ez a modul a következőkkel rendelkezik:

• Lenovo Vibe S1.
• Meizu Pro5.
• Meizu M2 Mini.
• LG Nexus 5X.
• Meizu M2 Note és így tovább.

Sajnos a modern okostelefonokban a Hall-érzékelő képességei erősen csonkoltak. Ez a ház vastagságának minimalizálásával, a gyártó akkumulátorfogyasztás csökkentésére irányuló vágyával és a bővített funkciók iránti igény hiányával magyarázható. Ma az érzékelőnek két feladata van: interakció az „okos” tokkal vagy burkolattal és egy zsebiránytűvel.

2 évvel ezelőtt

Minden modern mobileszköznek számos funkcionális blokkja van. És köztük nem csak a fő elemek. Vannak kiegészítő érzékelők is.

Sok felhasználó különösen tudja, mi az a giroszkóp, gyorsulásmérő és fényérzékelő. Sajnos nem mindenki tudja, mi az a Hall-érzékelő. És ezért vannak gyakran kérdéseik.

A Hall-érzékelők alkalmazásra találtak a modern okostelefonokban. Így nevezik azokat a mérőelemeket, amelyek lehetővé teszik annak meghatározását, hogy van-e mágneses tér, mekkora az intenzitása, valamint minden változása.

Az érzékelők nevüket Edwin Hall amerikai tudós tiszteletére kapták. Ő volt az, aki 1879-ben felfedezte azt a hatást, amikor a vezető feszültsége megváltozik, ha mágneses térbe helyezik.

A Hall érzékelő célja okostelefonban

Ennek a hatásnak a lényege a következő: ha egy feszültség alatt álló lemezt mágneses térbe helyezünk, akkor a lemezben lévő elektronok a mágneses fluxus irányára merőlegesen elkezdenek eltérni.

Az elektronsűrűség eltérő lesz a lemez különböző oldalain. Ez pedig ahhoz a tényhez vezet, hogy a Hall-érzékelő által észlelt potenciálok eltérőek lesznek.

Ennek az érzékelőnek elég sok képessége van. Hangsúlyozni kell azonban, hogy minden a megvalósítás szintjétől függ. Ilyen lehetőségek közé tartozik például az elektromágneses indukció nagyságának mérése. És különféle eszközökhöz.

Lehetőség van érintés nélküli vezérlés megvalósítására is. Sok más funkció is létezik. A Hall-érzékelőn alapuló magnetométer nagyon gyakran megtalálható a modern okostelefonokban. Különösen gyakran zászlóshajó készülékekben.

Ne feledje, hogy a mobil eszközöknek csak egy kis része használja ki teljes mértékben a Hall érzékelő összes képességét. A burkolat alatti hely korlátozott. Csökkenteni kívánják az akkumulátorfogyasztást. Nincs sem nagy érdeklődés, sem sürgős szükség az új funkciók bevezetésére. Ennek eredményeként az érzékelőt két feladat elvégzésére használják.

Az első feladat egy digitális iránytű. A navigációs programoknak szüksége van rá a gyors pozicionáláshoz és a mozgási irányok pontosabb meghatározásához. A GPS „hideg” indítása gyorsabb a magnetométernek köszönhetően.

A második feladat a készülék mágneses tokkal és egyéb kiegészítőkkel való interakciójának javítása. A Hall érzékelő ezen felhasználási területére leggyakrabban az okostelefonnal rendelkezők keresnek.

A Hall-érzékelőt a kagylós telefonokban is használják, amikor be- vagy kikapcsolni kell a képernyőt a fedél bezárásakor vagy kinyitásakor.

Egy okostelefon kölcsönhatása mágneses tokkal

A legegyszerűbb példa arra, hogy egy mágneses tok hogyan kölcsönhatásba lép az okostelefonnal, a képernyő automatikus lezárása/feloldása a tok bezárásakor/nyitásakor. Ha a flipben található mágnes közeledik, a Hall érzékelő reagál és regisztrálja a térerősséget, majd blokkolja a kijelzőt. A sugárzás intenzitása csökken, ha kinyitják és a képernyő aktiválódik.

A felső ablakkal rendelkező tokok nyitva hagyják a kijelző egy részét. Ez azért van így, hogy az egyes funkciókat, például lejátszót, órát, hívásokat, lejátszót használhasson a flip kinyitása nélkül. A Hall-érzékelővel is kölcsönhatásba lépnek.

Az okostelefon regisztrálja, hogy van-e megnövekedett mágneses tér, és eldönti, hogy a teljes képernyőt vagy annak csak egy részét hagyja-e aktívan.

Egy másik példa a Hall-érzékelőt igénylő tartozékra a Google CardBoard, egy megfizethető virtuális valóság fejhallgató, amely okostelefonon is használható. Ez is egy olyan tartozék, amelyhez Hall-érzékelővel kell rendelkeznie. Hiszen a készülék használatakor a telefon benne van. És akkor az egyetlen vezérlési módszer a Hall mágneses érzékelővel való távoli interakció, amely a tartozék egyetlen „gombjába” van beépítve.