手机的指南针是怎么工作的 手机里的指南针是什么原理？
手机里的指南针是什么原理？
手机？手机里的指南针正是三轴电子指南针。这种三轴电子罗盘是一种可以对磁场做出响应的传感器，也叫磁传感器，或者霍尔效应传感器。磁性传感器是固态器件，所以它不会摇动选定的指针来引导方向。它会将磁性或磁性编码信息转换成电信号，然后通过电子电路进行处理，让手机通过这些数据识别方向。此外，磁性传感器不会受到灰尘、水、振动等影响。
磁传感器的工作原理是基于霍尔效应，霍尔效应是物理学家霍尔在100多年前发现的。它的核心理论是带电粒子在磁场中运动时会受到洛仑兹力的偏转，然后磁场中的电流就可能发生偏转。当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子会发生偏转，在导体两端积累电荷，在导体内部产生电场，电场方向垂直于电流和磁场方向。当电场力和洛仑兹力平衡时，载流子不会发生偏转，而是在半导体两端形成一个电位差，称为霍尔电压。
霍尔效应传感器是将变化的磁场转换成电压，然后将电压信号经过特定的电路进一步处理，得到预期的输出。它不仅可以用来识别方向，还可以用于接近开关、霍尔位置测量、速度测量、电流测量等。
霍尔传感器的探头一般采用铟化合物晶体，如锑化铟、砷化铟或砷化镓。至于铝基板上的晶体，低侧采用非磁性材料，避免自身对磁场的影响。霍尔传感器由磁场激活，可以识别不同类型的磁场运动，如前侧推拉和推拉感应运动。
指南针的存在让现代生活丰富多彩。如果它消失了，对我们来说将是极其困难的，因为我们已经习惯了使用各种地图导航软件app为我们导航。在静态下，带指南针的手机打开地图，APP上会有一个箭头显示方向，而不带指南针的手机打开地图，APP只能显示一个小圆点。可以想象，在城市 的高楼大厦、道路网络和错综复杂的森林，如果没有手机里的指南针，我们很可能会迷失方向。
在相对静止或缓慢运动的情况下位置信息和或者北斗导航的GPS只能判断我们现在的位置，但是可以 不要指引我们。北斗导航的位置信息和GPS信号可能会丢失，但手机里的指南针不会因为地球 的磁场，所以手机中的指南针是导航定位不可或缺的补充。
另外，可以在手机上下载一个测高度的APP，这样就可以随时随地知道自己的指南针、海拔等信息，如下图所示。
手机识别的方向不会只像指南针一样平行。在地面上，我们通常以各种奇妙的姿势使用手机，所以它需要能够找到地球的方向 三维空间的s磁场，所以它需要有一个三轴重力加速度传感器。打开我们的手机指南针，不难找到这个APP。它不仅会指明我们现在面对的方向，还会指明地球的南北方向。;它还会显示一个以度为单位的倾斜角度。自从霍尔发现霍尔效应以来，诞生了许多与霍尔效应相关的诺贝尔奖。
幸福在于知足。2021年10月17日上海。
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