重力感應(yīng)器
重力感應(yīng)器又稱重力傳感器,是一種新型的傳感器技術(shù)它利用彈性敏感元件制成的懸臂位移器和彈性敏感元件制成的儲能彈簧驅(qū)動電接觸,完成重力變化到電信號的轉(zhuǎn)換。目前,大多數(shù)中高端智能手機(jī)和平板電腦都內(nèi)置了重力傳感器,如Apple s系列的iphone和iPad,Android系列的手機(jī)等等。
基本介紹 編輯本段
大多數(shù)中高端智能手機(jī)和平板電腦都內(nèi)置了重力傳感器,如Apple s系列的iphone和iPad,Android系列的手機(jī)等等。
重力感應(yīng)器會在手機(jī)處于水平方向時(shí)自動旋轉(zhuǎn)屏幕,玩游戲時(shí)可以代替上下左右比如玩賽車游戲,可以把手機(jī)放平,不用按鍵,左右搖擺就可以代替模擬器游戲的方向。
壓電陶瓷片撞擊擠壓表面時(shí)會產(chǎn)生微小的電壓汽車防盜報(bào)警器上的振動傳感器就是根據(jù)這個(gè)原理制成的為了增加靈敏度,用小錘子在陶瓷片上焊接一個(gè)彈簧當(dāng)它振動時(shí),小錘擺動,引起陶瓷片表面振動,產(chǎn)生微小電壓通過導(dǎo)線輸出,放大到比較器當(dāng)大于設(shè)定電位時(shí),輸出正電位給防盜報(bào)警器和防盜報(bào)警芯片。壓電陶瓷芯片由汽車電池供電如果可以 不要報(bào)警,檢查電池電線是否被燒毀或被小偷損壞。工作原理
重力傳感器根據(jù)壓電效應(yīng)原理工作,所謂壓電效應(yīng)是“對于沒有對稱中心的異極晶體,施加在晶體上的外力不僅會使晶體變形,還會改變晶體的偏振態(tài),在晶體內(nèi)部建立電場這種由于機(jī)械力引起的介質(zhì)極化現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)”
重力傳感器利用其內(nèi)部加速度引起晶體變形的特性。因?yàn)檫@種變形會產(chǎn)生電壓,只要計(jì)算出產(chǎn)生的電壓和施加的加速度之間的關(guān)系,就可以將加速度轉(zhuǎn)化為電壓輸出。當(dāng)然,制作加速度傳感器的方法還有很多,如電容效應(yīng)熱氣泡效應(yīng)光效應(yīng)等,但最基本的原理是某一種介質(zhì)因加速度而發(fā)生形變,測量其形變并通過相關(guān)電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出。
應(yīng)用作用 編輯本段
1)通過用重力傳感器測量重力引起的加速度,可以計(jì)算出設(shè)備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態(tài)加速度,可以分析設(shè)備運(yùn)動的方式。但是一開始,你會發(fā)現(xiàn)它并沒有用光來測量傾角和加速度似乎不是很有用。但目前,工程師們已經(jīng)想出了許多方法來獲取更多有用的信息。
2)加速度傳感器可以幫助仿生機(jī)器人了解其當(dāng)前的環(huán)境。你是在爬山,下坡,還是摔倒。或者對于飛行機(jī)器人來說,控制姿態(tài)也很重要。好的程序員可以用加速度傳感器來回答以上所有問題。
3)重力傳感器可以用來分析發(fā)動機(jī)的振動。
4)在進(jìn)入消費(fèi)電子市場之前,重力傳感器其實(shí)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域,主要集中在車身控制上、安全系統(tǒng)和導(dǎo)航,汽車安全氣囊等典型應(yīng)用(Airbag)ABS防抱死制動系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序(ESP)電控懸掛系統(tǒng)等。
內(nèi)置泄密 編輯本段
重力傳感器已經(jīng)成為智能手機(jī)和平板電腦的標(biāo)準(zhǔn)配置,在很多程序中發(fā)揮著重要作用。日前,美國佐治亞理工學(xué)院的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),重力傳感器一旦被黑客控制,就可能成為鍵盤記錄器,在用戶不知不覺中記錄附近電腦的按鍵。
研究人員稱,如果將手機(jī)放在臺式電腦旁邊,手機(jī)中的重力傳感器可以檢測到電腦鍵盤輸入產(chǎn)生的振動,并將其翻譯成可讀的句子,準(zhǔn)確率為80%可以記錄電子郵件或密碼。
這項(xiàng)技術(shù)是通過檢測按鍵對并推斷它們的相對方向來實(shí)現(xiàn)的。例如,單詞“canoe”將被拆解成四對按鈕,即CA、AN、NO和OE。獲得關(guān)鍵信息后,軟件會將不同的組合與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,篩選出有意義的單詞,并組成句子。目前,該數(shù)據(jù)庫已經(jīng)包含5.8萬字,識別準(zhǔn)確率高達(dá)80%
帕特里克,佐治亞理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授?天合光能表示,起初他們用一部iPhone3gs進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),但結(jié)果并不理想。不過換成三軸陀螺儀的iPhone4后情況立馬好轉(zhuǎn)。研究人員發(fā)現(xiàn),三軸陀螺儀可以幫助重力傳感器消除干擾,大大提高識別的準(zhǔn)確性。
據(jù)研究人員介紹,此前已有使用手機(jī)麥克風(fēng)檢測打字模式的研究,麥克風(fēng)的靈敏度遠(yuǎn)高于重力傳感器。普通智能手機(jī)麥克風(fēng)的采樣率可以達(dá)到每秒44000次,而重力傳感器每秒100次。然而,麥克風(fēng)通常具有更好的安全級別如果有軟件調(diào)用麥克風(fēng),手機(jī)操作系統(tǒng)往往會詢問用戶是否批準(zhǔn)訪問權(quán)限,而重力傳感器很少會被這樣保護(hù)。
研究人員表示,雖然這項(xiàng)技術(shù)識別率很高,在現(xiàn)實(shí)中很可能被黑客采用,但只要你把手機(jī)放在包里或口袋里,黑客就會無計(jì)可施。
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