智能手机实现自身运动识别的传感器原理xxx 14 物理 1 班摘要：随着电子技术应用的飞速发展，传感器已经由测量仪器的一部分逐渐向功能化的产品转化。 在智能手机的发展历程中，传感器起到了不可忽视的作用，其中的陀螺仪、 加速度传感器和重力计在手机运动识别中起着至关重要的作用，是智能手机不可或缺的传感元件。有了它们，使用者才能在横屏播放视频时启动自动旋转，使用微信“摇一摇”功能，或者身临其境地参与手机体感类游戏。本文介绍了陀螺仪和加速度传感器以及重力传感器的原理、分类，以及它们在手机中的具体应用，最后总结了这几类传感器的区别与联系。引言随着科学技术的进步， 手机已经不再仅仅是一个简单的通信工具，而是一种具有多元化、智能化的便携式电子设备。消费者可以使用手机听音乐、看电影、拍照、看书、玩游戏、收发邮件等，手机的功能日益强大：通信、娱乐、办公，无所不能。智能手机已经成为日常生活中必不可少的工具，而让手机具备这些强大功能的，就是触摸屏、 陀螺仪、 加速度传感器、光线传感器、重力传感器等各式各样的传感器。现代的智能手机一个非常大的发展就在于，为了实现人机交互的多样化与操作动作的直观性， 基于手机自身运动识别的传感器开始应用于智能手机当中。摇一摇开始寻找好友、运动时记录步数、 刺激的赛车游戏中把手机当作方向盘来操控，为了实现手机自身运动识别的功能， 必须利用陀螺仪、 加速度传感器等运动传感器，通过感知手机运动过程中的线性加速度、角加速度、运动方向、重力方向等物理量来实现。1． 陀螺仪1.1 陀螺仪的原理陀螺仪， 是一种基于角动量守恒原理，用来感测与维持方向的装置。陀螺仪在工作时要给它一个力， 使它快速旋转起来。然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制系统， 能判断物体在幸间中的相对位置、方向、 角度以及水平的变化作用。最终根据用户的动作输出相对应的指令[1] 。机械结构的陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。陀螺仪一旦开始旋转，由于转子的角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。如图1.1，机械陀螺仪的主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内；在通过转子中心轴上加一内环架，那么陀螺仪就可环绕飞机两轴作自由运动；然后， 在内环架外加上一外环架；这个陀螺仪有两个平衡环，可以环绕飞机三轴作自由运动，就是一个完整的太空陀螺仪。图 1.1 陀螺仪结构原理图陀螺仪多...
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