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手机里的“电子罗盘”工作原理是什么?

腾讯科技[微博]2014年11月01日07:20

[摘要]目前手机当中的“电子罗盘”的工作原理是基于霍尔效应的磁传感器。

手机里的“电子罗盘”工作原理是什么?

网友“麦克斯韦妖”:一直有一个问题困扰着我,现在手机上都装有指南针,能够利用地球磁场指示方位,这是利用的什么原理?里面有个小磁针吗?

腾讯科学 这位网友你好,你所说的指南针更专业的叫法是“电子罗盘”。目前智能手机上几乎都配有“电子罗盘”,这是说我们手机里面有一个小小的磁针吗?当然不是!行使罗盘功能的其实是一个能对磁场做出相应的传感器。经过我们调查发现,现在手机上普遍采用基于“霍尔效应”原理的磁场测量器件。

什么是“霍尔效应”呢?其实这是100多年前物理学家发现的一种现象,不是太难理解。

当我们把通有电流的导体放在磁场当中时,电流就会受到磁场的作用力,而电流是由自由电子定向运动形成的,因此本质上是电子受到磁场的作用力。如果我们不让导线运动,那么其中的电子就会拥挤在导线的一侧,带上多余的负电荷;而另一侧因缺少了电子,带上正电荷。这样就在导线的两侧建立起了一个电场,这种现象就是“霍尔效应”。

在电流和磁场一定时,“霍尔效应”的强弱与导体在磁场中的方位有关,导体与磁场的夹角越大,霍尔效应越强,正是利用这一简单的物理原理,衍生出了灵敏轻巧的磁传感器,能帮助我们找到正确的方向。

或许有人会问,现在手机都有GPS定位功能了还有必要装个“电子罗盘”吗?其实很有必要!

如果在树林或者大厦林立的地方,那么手机很有可能丢失掉GPS信号,而有了“电子罗盘”之后就可以更好的保障你不会迷失方向,毕竟地球磁场是无处不在的。

手机里的“电子罗盘”工作原理是什么?

处于静止状态时,装有“电子罗盘”的手机在地图上有个箭头能显示方位(左图);而没有“电子罗盘”的手机只显示一个小圆点(右图)。

还有非常重要的一点,如果我们处于静止状态或是非常缓慢移动,GPS只能判断我们所处的位置,并不能指示方向。打开导航地图你将会发现所在位置显示一个小圆点,而有“电子罗盘”就会显示箭头,并可以随着手机的方位旋转。因此,“电子罗盘”并不是可有可无的传感器,是GPS定位的重要补充。(乔辉)

[责任编辑:alonliu]
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