Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Что такое акселерометр в смартфоне и фитнес-браслете? Объясняем на пальцах, как он работает

Казалось бы, акселерометрам в смартфонах уже «сто лет» и все, кому интересно было узнать, что это такое и как оно работает, давно прочли какую-то статью или посмотрели ролик в YouTube.

Мне действительно так казалось, пока я не почитал самые популярные выдачи Google по этому запросу. К удивлению, это были либо совершенно бестолковые и поверхностные статьи, перепечатанные копирайтерами, пишущими параллельно о моде и политике, либо статьи в стиле «как максимально сложно рассказать о простом».

Такая ситуация, конечно же, не может не радовать, ведь у нас появился отличный повод для новой интересной статьи!

Итак, что такое акселерометр — знают, наверное, все. Этот датчик используется в телефонах для определения положения устройства и автоматического поворота экрана. Также некоторые смартфоны используют акселерометр для определения падения, чтобы автоматически спрятать выдвигающуюся моторизированную селфи-камеру. Среди наших обзоров было много таких аппаратов.

Кроме того, акселерометр является сердцем всех смарт-часов и фитнес-трекеров, ведь именно он отслеживает любое движение пользователя. Да и на смартфонах есть шагомеры, также использующие акселерометр.

Остается лишь один и самый главный вопрос:

Как работает акселерометр?

Давайте на секундочку отбросим все эти технологии и подумаем, как вообще можно сделать устройство, которое бы показывало, скажем, угол своего наклона. Самое простое, что приходит на ум — это стеклянная колбочка с пузырьком воздуха внутри:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Если представить, что слева находится верхняя часть колбы (обозначим ее красным цветом), а справа — нижняя (синий цвет), тогда можно очень легко определять положение колбы в пространстве:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Когда пузырек окажется возле «красной» стороны — колба стоит вверх головой, а когда возле «синей» — она перевернута вверх ногами.

С этим, думаю, всё предельно ясно. Чтобы аналогия ближе отображала суть реального акселерометра, давайте заменим колбу с жидкостью и пузырьком на грузик, который закреплен на гибкой подвеске:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

На картинке наше устройство лежит горизонтально на боку, поэтому грузик не провисает. Но если развернуть его в вертикальное положение, гибкие стержни сразу же прогнутся под весом грузика:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Из-за этого мы всегда будем знать, в каком положении находится наше устройство. Ведь грузик будет опускаться вниз под действием силы тяжести, которая прижимает все объекты, включая нас с вами, к центру земли. Да, мы не проваливаемся сквозь пол или асфальт, так как есть гораздо более мощная сила, отталкивающая нас от других объектов, но об этом чуть позже.

Обратите внимание на то, что наше примитивное устройство уже может не только показывать, держим ли мы его нормально или вверх ногами, но также и измерять ускорение!

Представьте, что будет, если мы резко поднимем это устройство вверх, когда грузик уже провисает на стержнях под своей тяжестью? Верно, он на короткое время прогнет гибкие стержни еще сильнее, а затем вернется к своему изначальному положению:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Точно также поведут себя стержни, если мы положим устройство на бок и затем резко переместим его влево. В этом случае, из-за ускорения, грузик на мгновение прогнет стержни в обратную сторону.

Это интуитивно понятно, так как каждый из нас на себе ощущал подобный эффект при разгоне автомобиля, когда во время быстрого ускорения нас прижимает к сидению, то есть, мы движемся в противоположную сторону ускорению автомобиля.

Получается, мы уже можем не только говорить о самом факте ускорения, но даже и вычислить его силу. Ведь чем сильнее грузик сместится в противоположную сторону, тем сильнее ускорение. Это как с автомобилем — чем быстрее разгон, тем сильнее нас прижимает к сидению.

Вот мы и разобрали базовый принцип работы акселерометра! Какой-то грузик под действием силы тяжести провисает на тонком гибком стержне. Если мы развернем телефон на 180 градусов, тогда стержни прогнутся в противоположную сторону.

Но, заметьте, что такое устройство сможет определять только верх и низ, а также ускорение вверх или вниз. Стержни не будут прогибаться влево или вправо, а также наше устройство не будет реагировать на ускорение вперед/назад (вглубь экрана):

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

К сожалению, одним акселерометром нам не обойтись, так как он будет измерять положение и ускорение устройства только по одной оси (в нашем примере — оси Y или вверх/вниз. И такие акселерометры действительно существуют — это одноосевые акселерометры.

Если мы хотим измерять положение и/или ускорение по всем осям (X, Y и Z или влево/вправо, вверх/вниз и от нас/к нам), тогда нам нужны 3 акселерометра или 3 отдельных грузика, которые будут размещаться внутри смартфона или фитнес-трекера соответствующим образом:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Такой акселерометр будет называться уже 3-осевым. В более дорогих фитнес-браслетах и смарт-часах есть 6-осевые датчики. Это значит, что помимо 3-осевого акселерометра, у них также есть 3-осевой гироскоп. Но об этом сенсоре мы поговорим как-нибудь в другой раз.

А как выглядит реальный акселерометр?

Я много времени уделил довольно простой (даже банальной) аналогии с грузиками, но что на самом деле размещается внутри смартфона или браслета? Вы же не думаете, что там внутри есть крохотная коробочка, в которой жестко закреплены гибкие стержни с подвешенными грузиками?

А зря! Ведь именно так и есть, только сами стержни и грузики выглядят немножко по-другому.

Существует целый класс устройств под названием MEMS (микроэлектромеханические системы). Сюда входят не только акселерометры, но и гироскопы, микрофоны, барометры и другие датчики. Отдельные «запчасти» этих крошечных механизмов могут быть в 100 раз тоньше человеческого волоса!

То есть, суть MEMS и заключается в том, чтобы использовать классические механизмы, но очень маленького размера.

Вот как схематически можно представить MEMS-акселерометр смартфона или смарт-часов, который отслеживает движение только влево-вправо:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Зеленым цветом здесь показан грузик, а темно-серым — гибкие стержни, которые прогибаются при ускорении смартфона или наклонах влево-вправо. Не обращайте пока внимание на синие палочки и на странную форму грузика.

Стержни и грузик могут выглядеть по-разному. Вот снимок под микроскопом реального MEMS-акселерометра, который также отслеживает движение/ускорение по одной оси X (влево-вправо):

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Здесь мы видим немного другую форму грузика, а вместо стержней используется гибкая подвеска. Обведу их разными цветами, чтобы было понятней, где что находится:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Существуют и другие формы, но принцип один и тот же.

На этом моменте может показаться, что принцип работы акселерометра понятен. В смартфоне или фитнес-трекере на самом деле установлен микроскопический механизм, состоящий из грузика и гибкого подвеса. Но как использовать этот механизм?

Представьте, что вы роняете телефон и он падает на землю. Естественно, минимум один из акселерометров срабатывает, так как его грузик из-за ускорения смартфона отклоняется в обратную сторону. Но что дальше? Как смартфон знает, куда, как сильно и какой конкретно грузик отклонился?

Мы видим это глазами, но у смартфона внутри корпуса нет глаз. Или как фитнес-браслет при взмахе рукой «знает», что какой-то из микроскопических грузиков куда-то отклонился?

Для ответа на эти вопросы нам нужно разобраться еще с одним интересным физическим явлением. Давайте сконструируем что-то вроде примитивного аккумулятора, который можно очень быстро заряжать и разряжать. Сделать его можно буквально за пару минут из подручных средств.

Необходимо взять две металлические пластинки, прикрепить к ним провода и… всё! Если мы разместим эти пластины достаточно близко друг к другу, но только так, чтобы они не соприкасались, тогда у нас получится такая интересная «батарейка»:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Интересна она по той причине, что заряжать ее можно мгновенно (за доли секунд), но и отдает свой заряд она также мгновенно. Использовать такую «батарейку» в качестве аккумулятора невозможно, ведь она не способна отдавать заряд постепенно в течение долгого времени.

Как же это работает?

Когда мы подключаем к двум пластинкам настоящую батарейку, к одной из этих пластинок устремляются триллионы электронов — крошечных «сгустков» энергии.

В то же время батарейка начинает «вытягивать» электроны из другой пластинки. Это происходит по той причине, что разные концы батарейки имеют разный заряд — отрицательный («минус») и положительный («плюс»).

Положительный заряд батареи будет притягивать к себе электроны с синей пластинки (они имеют отрицательный заряд), а отрицательный заряд, на котором у батарейки уже очень много электронов, будет стремиться избавиться от них и выталкивать электроны на красную пластинку:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

В общем, весь этот процесс закончится тогда, когда уже будет не хватать «давления» (напряжения) в батарейке, с которым она выталкивает одни электроны и притягивает другие.

Когда мы отключим батарейку от пластинок, то одна из них теперь будет хотеть избавиться от лишних электронов, а другая наоборот — их притянуть. Но сделать это напрямую не получится, ведь между пластинками есть «изоляция» — воздух:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Если бы мы подключили к этим пластинкам, например, лампочку, тогда она бы на мгновение ярко засветилась. Половина электронов от красной пластинки устремятся к синей, чтобы их везде оказалось поровну и пластинки «не испытывали» никакого давления. А движение электронов по проводам — это и есть ток, который «зажжет» лампочку.

Какое отношение всё это имеет к механическому акселерометру?

Чтобы соединить все точки рассказа, нужно знать еще одну маленькую деталь.

Дело в том, что мы легко можем узнать ёмкость нашей самодельной «батарейки» (я называю ее батарейкой для простоты восприятия, на самом деле такое незамысловатое устройство называется конденсатором). Под словом «ёмкость» я имею в виду количество заряда, которое пластинка может накопить, а затем отдать.

Как вы думаете, от чего зависит эта ёмкость? Конечно, сразу интуитивно напрашивается ответ — от размера пластинок. Ведь чем она крупнее, тем больше туда физически может поместиться электронов:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Мы видим, что справа больше электронов, а значит, эти две пластинки могут накопить больший заряд, соответственно, ёмкость правого конденсатора («батарейки») — выше.

Но есть еще один способ изменить ёмкость пластинок, не меняя их размер. Он следует из закона Кулона, суть которого заключается в том, что сила, с которой одни заряженные частички притягиваются к другим, зависит от расстояния между ними.

Дело в том, что между этими двумя пластинками появляется электрическое поле — невидимая сила, притягивающая разноименно заряженные частички (+ и ) и отталкивающая одноименно заряженные частички ( и или + и +). Для этой силы ни воздух, ни другая изоляция не является помехой или преградой.

Именно поэтому невозможно сделать конденсатор из одной пластинки. Мы просто не «затолкаем» туда электроны, так как они будут моментально отталкиваться обратно. Но когда появились две пластинки с разными зарядами, появилась и сила, удерживающая этот переизбыток зарядов.

Согласно закону Кулона, чем ближе будут пластинки, тем выше будет сила взаимодействия между заряженными частичками, которая удерживает их, и мы сможем затолкать еще больше электронов при том же размере пластинок:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Это должно быть понятно даже интуитивно, так как все мы пробовали соединять два магнитика. Чем ближе они друг ко другу (при условии, что мы соединяем их разные полюса или «плюс» и «минус»), тем сильнее они притягиваются друг ко другу.

И вот теперь наших знаний достаточно, чтобы ответить на вопрос, как же на самом деле работает акселерометр в смартфонах и фитнес-браслетах.

Давайте посмотрим на 3D-модель вот такого микромеханического акселерометра:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Здесь мы видим «грузик» синего цвета на гибких подвесках (также синего цвета) по краям. Это акселерометр, который работает только по оси X, то есть, грузик смещается влево-вправо (на картинке он уже смещен вправо).

А теперь обратите внимание на темно-серые палочки. Я нарисую схематически вот этот кусочек, чтобы остальная часть акселерометра нам не мешала:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Так вот, синяя верхняя вертикальная палочка на грузике — это и есть одна из пластинок «батарейки» (конденсатора), которую мы только что подробно рассмотрели. Соответственно, серая палочка вверху — вторая пластинка (см. картинку ниже).

На эти пластинки подается заряд и, когда грузик движется вправо, верхние пластинки прижимаются друг к другу, но не соприкасаются. А внизу происходит обратная ситуация — две пластинки отдаляются друг от друга:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Так как две верхние пластинки приблизились вплотную друг к другу, то и заряд на них максимальный, то есть, мы говорим, что ёмкость верхнего конденсатора максимальна. А на двух нижних пластинках, напротив, заряд минимален, так как расстояние между ними увеличилось, соответственно, сила взаимодействия также снизилась.

Акселерометр непрерывно измеряет емкость такой пары конденсаторов — двух верхних и двух нижних пластинок. И по ним очень легко определяет, насколько грузик отклонился от состояния покоя:

Кроме того, мы можем легко определять ускорение устройства по степени (амплитуде) отклонения грузика.

Еще раз посмотрим это на увеличенной 3D-модели:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Акселерометр мобильных устройств работает с ничтожно малыми емкостями и зарядами, так как эти пластинки микроскопического размера. Поэтому в акселерометре не одна пластинка, а множество. И все верхние пластинки соединены между собой в одну, как и все нижние — между собой.

Грузик также является одной общей пластинкой, которая подключается к питанию с одной стороны стержня (на картинке этот контакт я подписал словом «грузик», хотя сам грузик синего цвета находится, естественно, посередине):

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

То есть, по сути, акселерометр состоит из двух конденсаторов («батареек»): одной большой верхней пластины с ребрами и грузика, а также одной большой нижней пластины с ребрами и того же грузика. Смартфон непрерывно измеряет ёмкости этих двух конденсаторов и сразу же понимает, что произошло какое-то движение, как только емкости меняются.

Вот и весь принцип работы этого крохотного инженерного чуда! Теперь дело остается за малым. Нужно просто связать определенное изменение ускорение акселерометра по всем осям с определенным действием.

К примеру, вот так выглядит изменение ускорения по всем 3 осям акселерометра моего фитнес-браслета, когда я просто иду:

Мы видим, что ускорение заметно изменяется только по одной оси X (показано синим цветом). А вот какие показания акселерометра будет регистрировать фитнес-браслет, когда я побегу:

Здесь мы видим, что из-за увеличения скорости движения рук увеличилась и сила ускорения. Кроме того, заметно изменяется ускорение не только по оси X, но и по оси Y (показано желтым цветом). Ведь при ходьбе мои руки были опущены вниз, а во время бега — полусогнуты.

Таким образом, браслету не составляет никакой трудности, например, автоматически определить ходьбу или бег. Ведь «рисунок» изменения ускорения по всем осям очень характерен для каждого вида активности.

При желании трекеры могли бы очень легко определять даже такие занятия, как чистка зубов или игра в теннис (при ударе ракеткой происходит характерное движение кистью, которое очень легко отследить по акселерометру).

Алексей, глав. ред. Deep-Review

P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Внизу страницы есть комментарии.

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

Источник

Акселерометр в телефоне — как работает и для чего нужен датчик

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Практически в каждом описании характеристик современного смартфона, фитнес-браслета или умных часов можно встретить упоминание датчика под названием акселерометр. Еще его могут называть «датчик ускорения» или G-сенсор. Что это такое, как работает акселерометр и зачем нужен в телефоне, часах или браслете, читайте далее.

Суть понятия «акселерометр»

Акселерометр – это прибор, предназначенный для измерения кажущегося ускорения. Кажущееся ускорение – это разница между гравитационным и истинным ускорениями объекта.

Пружина крепится к неподвижной поверхности, к пружине крепится масса. С другой стороны ее поддерживает демпфер, который гасит собственные вибрации груза. Во время ускорения массы деформируется пружина. На этих деформациях и основываются показания прибора. Три таких прибора, объединенные в одну систему и сориентированные по осям позволяют получать информацию о положении предмета в трехмерном пространстве.

Принципиально акселерометр состоит из пружины, подвижной массы и демпфера.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Наиболее широкое применение такой тип приборов нашел в нескольких областях:

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Принципиально простое устройство производится во множестве специализированных компоновок, каждая из которых предназначена для определенных целей.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Датчик значительно расширяет возможности смартфона. Ниже перечислены основные функции, за которые он отвечает.

Как выглядит акселерометр в телефоне

Акселерометр в телефоне выглядит как обычный чип. В зависимости от модели смартфона может на вид незначительно отличаться. Принцип работы представить себе проще на примере механического варианта: в нём есть массивный элемент, закреплённый упругими подвесами, давление на которые можно измерить. В зависимости от задачи, подвесов может быть от одного до трёх.

Электронный акселерометр вместо массивного тела использует набор проводников, которые могут двигаться под воздействием ускорения и изменять напряжённость поля вокруг себя. По показаниям напряжённости можно определить, в какую сторону сдвинулись проводники и какое движение корпуса вызвало этот сдвиг. Комплексный датчик, включающий гироскоп, может иметь больше осей – до шести.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Вот так выглядит акселерометр в телефоне.

Трёхосный акселерометр довольно точно определяет как положение тела в пространстве в каждый момент, так и его изменение. При этом он постоянно собирает и отправляет информацию о давлении на подвесы. Что это даёт? Так, например, датчик акселерометра в телефоне помогает не только определить положение корпуса устройства в пространстве, но и скорость, с которой вы перемещаетесь, и сотрясения, производимые вашими шагами, и намеренные встряхивания смартфона.

Именно поэтому, повернув корпус телефона, вы наблюдаете, как картинка на экране тоже поворачивается. Именно поэтому вы можете в гоночной игре рулить, используя смартфон или геймпад как рулевое колесо. Именно поэтому фитнес-трекер умеет подсчитывать ваши шаги или отслеживать качество сна.

Как узнать, есть ли акселерометр в телефоне

Практически во всех смартфонах и планшетах, выпущенных в эпоху Android и iOS, этот датчик есть. Даже в самом первом айфоне, выпущенном в 2007 году, и в первом Samsung Galaxy S, вышедшем в 2010-м.

Если вы сомневаетесь, есть ли он в вашем устройстве, то просто почитайте официальное описание. В ранних Андроид-смартфонах поворот экрана не обязательно включался по умолчанию, поэтому, если вы повернули свой телефон и дисплей не отреагировал, это ещё ни говорит об отсутствии акселерометра. Вероятнее всего, что он отключен в настройках телефона. Найдите похожую иконку, как на рисунке ниже и активируйте.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Принцип работы

Основным принципом для оснащения современных телефонов данным прибором является компактность, так как у многих смартфонов толщина корпуса не превышает восьми миллиметров, а там должно разместиться огромное количество разной электроники. Именно поэтому разработчики создали миниатюрную конструкцию акселерометра, который поместили в специальный чип.

Принцип его работы заключается в том, что к неподвижному корпусу крепится перегородка с отведенными в сторону проводниками, которые помещаются между контактами, считывающими показания изменений ускорения. Создавать такие миниатюрные версии прибора вручную практически невозможно, поэтому их делают на автоматизированных конвейерных линиях, а за основу берут реакции силикона и других веществ.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Преимущества и возможности

Плюсы такого устройства заключается в том, что пользователь смартфона в любой момент сможет узнать о положении гаджета в пространстве. При том, что в играх и во время просмотров фильмов можно регулировать не только поворот экрана, но и скорость этого поворота, а это позволяет создать максимально точное управление телефоном.

Наличие датчика определения положения смартфона позволяет упростить процесс пользования им, а точнее – сделать максимально комфортными такие действия как чтение книг, просмотр видео и пользование приложениями. Иногда, прежде чем акселерометр начнет работать, его нужно настроить, однако этот процесс занимает несколько минут.

Акселерометр в фитнес-браслете и смарт-часах

Акселерометр в фитнес-браслете и смарт-часах помогает считать количество пройденных шагов. Собственно, это акселерометр в браслете и в smart-часах отслеживает ваши движения даже во сне. А программная обработка его показаний помогает распознать, идёте вы или бежите, с какой скоростью, как много шагов подряд сделали.

Когда вы поднимаете руку к лицу и дисплей автоматически включается – это тоже благодаря распознаванию жестов с помощью того же маленького, но полезного модуля.

Функции акселерометра и их применение

Наличие данного датчика в смартфоне является достаточно полезной функцией, поскольку с его помощью удается повысить комфортность использования устройства.

Человек, который успел ощутить всю прелесть телефона с акселерометром, уже не сможет использовать устаревшие модели, не имеющие G-сенсора, в силу отсутствия важных функций, являющихся уже привычными в современном мире.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне
При подсчёте шагов смартфон также обращается к данным, получаемым от акселерометра.

Шагомер

Первым применением акселерометру станет использование его для определения количества пройденных шагов. Эта функция пригодится любителям спорта или людям, которые занимаются фитнесом. Также большое количество современных телефонов имеют приложения, позволяющие следить за собственным здоровьем, где обязательно присутствует шагомер. Точность показаний не является идеально точной, но позволяет корректировать собственный режим тренировок для повышения их результативности.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне
Управление изменение угла наклона смартфона в гоночных симуляторах повышает уровень погружения в игровой процесс и улучшает точность вхождения в поворот.

Управление в играх

Ещё одной важной функцией является возможность управления игровым процессом посредством изменения угла наклона. Особенно удобно это в гоночных играх, где смартфон с акселерометром станет заменой руля, подключаемого к ноутбуку или стационарному ПК с целью упрощения процесса и ощущения большего погружения в игру. Эффективность управления будет зависеть от амплитуды совершаемых движений.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне
Автоматический поворот экрана удобен для просмотра видео или работы с документами.

Автоповорот экрана

Просмотр фотографии или видеоролика становится более комфортным при изменении ориентации экрана на горизонтальную. Это упрощает восприятие информации и позволяет меньше напрягать зрение. Отвечает за подобный процесс акселерометр. Также посредством изменения положения картинки на экране становится проще работать с документами или электронными таблицами.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне
Одной из областей применения встроенного акселерометра является определение угла наклона

Улучшение навигации

Посредством встроенного акселерометра улучшается работа геопозиционирования устройства в пространстве. Это может понадобиться при работе даже самого простого компаса, который будет реагировать на изменение положения устройства относительно системы координат.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне
Настройки телефона предполагают управление жестами, которое активируется также посредством акселерометра

Физическое управление смартфоном

Некоторые современные флагманы имеют возможность управления работой отдельных встроенных приложений посредством жестов или изменение положения устройства. Акселерометр применяется для смены трека музыкального плеера, отключения будильника, выключения звука входящего звонка при перевороте аппарата экраном вниз.

В большинстве случаев осуществление физического управления смартфоном следует активировать в настройках, для чего следует предварительно внимательно ознакомиться с руководством по эксплуатации или советами внутреннего помощника.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне
Включение или отключение опции автоматического поворота производится в настройках.

Особенности акселерометра

Акселерометр – это, если можно так сказать, способность планшета или телефона переворачивать изображение на экране. Акселерометр больше всего применяется при «серфинге» сайтов. Страницы сайтов обычно делают для прямоугольных мониторов, читать информацию с планшета становиться не совсем удобно, тут-то и понадобиться акселерометр, переверните ваш планшет, сайт сам примет доброжелательный вид и сразу станет удобно воспринимать информацию находящиеся на сайте.

Первый реагирует на изменение положения, а второй на линейное ускорение. Благодаря таким свойствам планшет или телефон точно реагирует на тонкие движение и изменение положения.

Как настроить?

Все современные гаджеты оборудованы акселерометром, если его нет, это говорит либо об очень бюджетной модели смартфона, либо о том, что он был выпущен много лет назад. Для того, чтобы добавить датчик контроля ускорения, не поможет новая прошивка или изменения в настройках, если он не был внедрен в процессе сборки, то с этим уже ничего сделать нельзя.

Если же он был встроен изначально, то его функции необходимо просто отрегулировать в настройках. Для этого следует зайти в Google Play и скачать любое приложение для калибровки. После этого запустить программу, установить смартфон на ровную поверхность и зайти в настройки утилиты, выбрать графу «калибровка акселерометра». После таких действий на экране должно появиться оповещение, которое нужно подтвердить, после чего начнется запуск настройки.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Чем отличается акселерометр от гироскопа

Многие путают акселерометр с гироскопом в телефоне. Если акселерометр определяет положение устройства в пространстве и расстояние, на которое оно было перемещено, то гироскоп, дополнительно к этим параметрам, еще и замеряет угол поворота смартфона/планшета.

Наличие обоих датчиков в аппарате позволяет точнее его позиционировать в пространстве, повышая комфортность работы с гаджетом и увеличивая его функциональность, например, позволяя просматривать виртуальную реальность с помощью специальных очков. В недорогих смартфонах или планшетах обыкновенно присутствует только один из этих датчиков.

Настройка и калибровка акселерометра

Если датчик работает неправильно или с запозданием, например, автоматический поворот экрана притормаживает, то можно попробовать исправить этот дефект калибровкой с использованием специальных утилит. Рассмотрим калибровку датчика с помощью приложения GPS Status & Toolbox, установить которую можно из официального каталога Google Play.

На сегодня во всех смартфонах и планшетах имеется датчик ускорения, даже в самых дешевых моделях, разве что лишь в самых древних аппаратах его может не быть. Можно сказать, что акселерометр – это один из самых важных элементов современных мобильных устройств.

Как выполнить калибровку акселерометра

Данный датчик является одним из самых полезных, ведь с его помощью определяется ориентация устройства в пространстве, да и многое игры используют данный сенсор для управления, к примеру, для контроля автомобиля на трассе. Если по каким-то причинам он работает не корректно вам стоит выполнить следующие действия. Для выполнения данного действия вам потребуется программа GPS Status & Toolbox.

Как выполнить калибровку компаса

Компас является полезным инструментом для путешественников и охотников, которые не хотят заблудиться в лесу и могут спокойно ориентироваться с его помощью. Но что делать если компас не работает или показывает направление неверно? Выход прост! Достаточно сделать калибровку используя программу GPS Status & Toolbox.

Для проверки всех датчиков на работоспособность вам следует загрузить и установить программу GPS Status & Toolbox. Зайти в основное меню, нажав на верхний левый угол и выбрать «Диагностика датчиков». Напротив, каждого из датчика будет стоять либо зеленая галочка, свидетельствующая об исправности, либо красный восклицательный знак, символизирующий о возможной неисправности конкретного датчика.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне
Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Включение и отключение датчика

Способ, как узнать есть ли акселерометр на телефоне, заключается в повороте экрана в другое положение. Если изображение при этом не изменилось, значит датчик отсутствует – или на смартфоне просто отключена функция «Автоповорота».

У большинства моделей поворот экрана при изменении положения автоматически включается и выключается с помощью меню настроек или верхней панели на главном экране: В первом случае следует перейти в «Настройки», выбрать пункт «Экран» и включить поворот изображения.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Включение через настройки.

Во второй ситуации достаточно потянуть пальцем за верхнюю панель, увеличив её размер на весь экран, и включить соответствующую функцию.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Включение через верхнюю панель.

Иногда автоматическая реакция акселерометра на движения мобильника не требуется – и даже может мешать. В таких случаях датчик можно отключить, воспользовавшись одним из тех меню, в которых можно включать автоповорот.

Вывод

Акселерометр в мобильном устройстве, представляющий собой лишь крохотный чип, имеет существенное влияние на взаимодействие между человеком и смартфоном. С его помощью управление аппаратом переходит на новый, более комфортный уровень. А игры и приложения получают множество дополнительных возможностей, которые можно реализовать при помощи акселерометра.

Видео

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Как работает умный утюг – Рейтинг самых популярных моделей

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

NFC не работает: почему перестал действовать модуль НФС на телефоне

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Как работают умные часы с СИМ картой – детальное описание функционирования устройства

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Как работает робот пылесос

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Как работают очки виртуальной реальности

Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Смотреть картинку Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Картинка про Для чего нужен акселерометр в смартфоне. Фото Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Xiaomi Mi Band 4: работает ли NFC в России?

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *