目前手機(jī)當(dāng)中的“電子羅盤”的工作原理是基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器。
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網(wǎng)友“麥克斯韋妖”:一直有一個問題困擾著我,現(xiàn)在手機(jī)上都裝有指南針,能夠利用地球磁場指示方位,這是利用的什么原理?里面有個小磁針嗎? 騰訊科學(xué) 這位網(wǎng)友你好,你所說的指南針更專業(yè)的叫法是“電子羅盤”。目前智能手機(jī)上幾乎都配有“電子羅盤”,這是說我們手機(jī)里面有一個小小的磁針嗎?當(dāng)然不是!行使羅盤功能的其實是一個能對磁場做出相應(yīng)的傳感器。經(jīng)過我們調(diào)查發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在手機(jī)上普遍采用基于“霍爾效應(yīng)”原理的磁場測量器件。 什么是“霍爾效應(yīng)”呢?其實這是100多年前物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一種現(xiàn)象,不是太難理解。 當(dāng)我們把通有電流的導(dǎo)體放在磁場當(dāng)中時,電流就會受到磁場的作用力,而電流是由自由電子定向運(yùn)動形成的,因此本質(zhì)上是電子受到磁場的作用力。如果我們不讓導(dǎo)線運(yùn)動,那么其中的電子就會擁擠在導(dǎo)線的一側(cè),帶上多余的負(fù)電荷;而另一側(cè)因缺少了電子,帶上正電荷。這樣就在導(dǎo)線的兩側(cè)建立起了一個電場,這種現(xiàn)象就是“霍爾效應(yīng)”。 在電流和磁場一定時,“霍爾效應(yīng)”的強(qiáng)弱與導(dǎo)體在磁場中的方位有關(guān),導(dǎo)體與磁場的夾角越大,霍爾效應(yīng)越強(qiáng),正是利用這一簡單的物理原理,衍生出了靈敏輕巧的磁傳感器,能幫助我們找到正確的方向。 或許有人會問,現(xiàn)在手機(jī)都有GPS定位功能了還有必要裝個“電子羅盤”嗎?其實很有必要! 如果在樹林或者大廈林立的地方,那么手機(jī)很有可能丟失掉GPS信號,而有了“電子羅盤”之后就可以更好的保障你不會迷失方向,畢竟地球磁場是無處不在的。
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處于靜止?fàn)顟B(tài)時,裝有“電子羅盤”的手機(jī)在地圖上有個箭頭能顯示方位(左圖);而沒有“電子羅盤”的手機(jī)只顯示一個小圓點(diǎn)(右圖)。 還有非常重要的一點(diǎn),如果我們處于靜止?fàn)顟B(tài)或是非常緩慢移動,GPS只能判斷我們所處的位置,并不能指示方向。打開導(dǎo)航地圖你將會發(fā)現(xiàn)所在位置顯示一個小圓點(diǎn),而有“電子羅盤”就會顯示箭頭,并可以隨著手機(jī)的方位旋轉(zhuǎn)。因此,“電子羅盤”并不是可有可無的傳感器,是GPS定位的重要補(bǔ)充。
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