Датчик холла в планшете что это

Обновлено: 03.07.2024

Сегодня смартфоны могут все. Ну почти все. Чтобы наделить гаджеты новыми функциями, производители, например, устанавливают множество различных датчиков. Но если с датчиком приближения или гироскопом все понятно, то зачем смартфону датчик Холла? Давай разбираться, что это такое и зачем нужно в смартфоне.

Что такое датчик Холл а

Датчик Холла, а точнее датчик определения положения, основанный на эффекте Холла, – прибор, который фиксирует наличие магнитного поля и измеряет его напряженность. Он был назван по имени физика Эдвина Холла, который в 1878 году установил, что если в магнитное поле поместить пластину-проводник, по которой идет постоянный ток, то в поле возникнет поперечная разность потенциалов, или холловское напряжение.

Направление отклонения электронов в проводнике перпендикулярно направлению магнитного поля. На разных сторонах пластины плотность электронов будет отличаться, из-за чего возникнет разность потенциалов. Ее и фиксирует датчик Холла.

В смартфонах используется упрощенный датчик Холла. Миниатюрное устройство определяет только наличие магнитного поля и не измеряет напряженность по разным осям. Датчик Холла часто работает в паре с магнитным датчиком, который в смартфоне отвечает за работу компаса.

От автомобилей до наушников

Эффект Холла в технике смогли использовать лишь 75 лет спустя, когда наладили производство полупроводниковых пленок с нужными свойствами. Сначала датчики Холла появились в автомобилях для измерения угла положения распредвала или коленвала, а также определения момента образования искры в двигателях внутреннего сгорания.

Позднее датчики Холла стали использоваться в более сложных системах – бесконтактных выключателях и измерителях уровня жидкости, устройствах для бесконтактного определения силы тока в проводниках, системах чтения магнитных кодов и даже в ионных двигателях ракет.

А еще датчик Холла способен заменить герконы – герметичные магнитоуправляемые контакты, которые широко используются в микроэлектронике и различных видах техники (от наушников и клавиатур до лифтов и охранных датчиков). И на протяжении последних десятилетий это успешно делает.

Зачем смартфону датчик Холла

Датчик Холла определяет, закрыт или открыт чехол на магнитной защелке, реагируя на ослабление или усиление магнитного поля. Когда магнит в обложке оказывается далеко, датчик дает команду включить дисплей, когда же приближается – формирует команду на отключение. На основании этих данных смартфон может выполнять определенные действия. Такие чехлы часто получают приставку Smart.

Например, если ты используешь чехол без окошек на стороне дисплея, то датчик Холла помогает автоматически отключать экран смартфона, когда чехол закрыт. Когда же чехол открывается, экран активируется.

А если у тебя обложка с окошком, то датчик Холла дает команду на переключение между разными видами содержимого экрана. В открытой области выводятся только часы, календарь и уведомления, на полном экране – вся информация.

Как определить, что в смартфоне есть датчик Хо лла

Внимательно читай список характеристик. Большинство современных моделей смартфонов имеют датчик Холла, но не все производители указывают его наличие, особенно в кратком перечне параметров. Уточнить это можно на официальных сайтах производителей или в инструкции, которая всегда есть в комплекте со смартфоном.

Однако если в перечне аксессуаров устройства есть умные чехлы или обложки (Smart Case), то будь уверен на 100% в том, что датчик Холла в этом смартфоне есть.

Для осуществления правильной работы современных мобильных телефонов применяют различные функциональные блоки и датчики информирования. На их основе системы, высшие по иерархии, принимают решения о тех или иных действиях. Сегодня речь пойдёт об измерительном элементе, определяющем наличие магнитного поля, его интенсивность и изменение.

Для измерения напряжения магнитного поля используют 2 типа устройств: аналоговые и цифровые датчики. У первого вида индукция поля преобразуется в напряжение, где величина зависит от силы и полярности. У второго – при смене полярности и снижении индукции датчик отключает сенсорный экран.

Своё главное применение миниатюрный датчик нашёл в цифровых гаджетах для улучшения их позиционирования, в обеспечении быстрого старта GPS-навигатора. Отличительной особенностью данного устройства является разносторонняя направленность действия:

С его помощью изменяется величина магнитного потока;
Реализовывается бесконтактное управление при помощи жестов;
Автоматически корректируется яркость экрана на изменение освещенности;
Сменяется ориентация изображения на дисплее при соответственном повороте гаджета, манипуляции в играх и других приложениях;
Определяется точное направление.

Конечно, это далеко не весь перечень положительных характеристик, присущих этому датчику.

Зачем датчик Холла нужен в смартфоне?

Сенсор, как высокочувствительная часть вещателя, располагается непосредственно под крышкой смартфона или планшета, что позволяет быстро реагировать на любые изменения в пространстве. За счёт работы датчика экономится заряд аккумулятора, улучшается взаимодействие телефона с магнитным чехлом и различными аксессуарами.

При приобретении нового смартфона определить наличие или отсутствие датчика Холла можно самостоятельно. Стоит отметить, что не все производители указывают его присутствие, поэтому нужно внимательно изучить краткий перечень характеристик. Устройство находят и другим методом, проанализировав чехлы к своему мобильному устройству. Например, на обложке Smart Case к смартфону или планшету на 100% имеется установленный датчик Холла. По аналогии проводится анализ других чехлов.

Если пользователь мобильной техники всё ещё не знает, чем прославился учёный Эдвин Холл, то пора бы ему восполнить этот пробел. Датчики, работа которых основана на открытии Холла, сейчас стоят в каждом третьем смартфоне – хотя прежде такие сенсоры устанавливались только на элитные гаджеты.

В перечне сенсоров, которыми оснащён смартфон, подчас можно встретить датчик Холла – пожалуй, самый загадочный из всех известных датчиков. Если функции, скажем, пульсометра и шагомера понятны и очевидны, то назначение датчика Холла известно отнюдь не всякому пользователю. В этой статье мы расскажем, кто же такой Холл и почему датчик, названный его именем, становится всё более популярным.

Немного физики

Эдвин Холл – американский учёный-физик. Своё знаменитое открытие он сделал ещё в 19-м веке. Холл обнаружил, что если проводник (например, металлическую пластину), подключенный к источнику постоянного тока, поместить в магнитное поле, то на движущиеся электроны начнёт воздействовать сила Лоренца. Как следствие, электроны станут двигаться по дуге и тяготеть к одной из граней пластины. У этой грани электроны будут накапливать отрицательный заряд, а у противоположной – положительный. Разность потенциалов на 2-х краях пластины именуется холловским напряжением.

Кратко и ёмко об эффекте Холла рассказывает этот ролик:

Практическое применение эффекту Холла нашли лишь спустя 15 лет после гибели учёного. Сейчас на этом эффекте основана работа приводов дисководов ПК, кулеров компьютерной техники, систем зажигания автомобилей, даже ионных реактивных двигателей. О том, как применить открытие Холла в смартфоностроении, разработчики догадались относительно недавно.

Для чего нужен датчик Холла в смартфоне?

Датчиком Холла (его же называют магнитным датчиком) оснащаются многие модели популярных производителей и некоторые смартфоны малоизвестных китайских марок. Этот сенсор предназначен для того, чтобы фиксировать холловское напряжение.

Датчик не измеряет напряжение, а лишь определяет его наличие или отсутствие, после чего подаёт смартфону сигнал. Получив сигнал, гаджет выполняет некоторое запрограммированное действие.

Как правило, использование датчика Холла на телефоне сводится к решению всего 2-х задач – вот зачем этот датчик нужен гаджету:

Сенсор ускоряет старт GPS-навигатора и улучшает геопозирование.
Датчик Холла обеспечивает возможность взаимодействия смартфона с магнитными чехлами.

Кроме того, благодаря открытию американского учёного стало возможным управление жестами – «фишка», которую пользователи впервые встретили на Samsung Galaxy S3.

Разумеется, потенциал эффекта Холла в смартфоностроении раскрыт не полностью. Причина тому – ряд технических ограничений. Использовать открытие Холла «по полной» не позволяют компактные размеры современных мобильных устройств и аккумуляторы недостаточной мощности.

Принцип взаимодействия датчика Холла с мобильными аксессуарами

Благодаря датчику Холла мобильные устройства могут взаимодействовать с так называемыми «умными» чехлами (Smart Case). В крышку подобного флипа вмонтирован магнит. Как только пользователь прикрывает крышку чехла, возникает эффект Холла, датчик передаёт сигнал об этом системе смартфона – и экран гаджета автоматически блокируется. Естественно, всё это происходит за считанные доли секунды. Когда владелец смартфона открывает крышку чехла, холловское напряжение «сходит на нет». Датчик даёт команду разблокировать дисплей.

Если владелец гаджета использует чехол с окошком (как на рисунке выше), то датчик Холла даёт команду не на полное отключение дисплея, а на его переключение с одного режима на другой. При закрытой крышке на доступную область экрана могут выводиться часы, календарь, музыкальный проигрыватель или список уведомлений.

Переживать по поводу того, что магнит «умного» чехла нанесёт вред начинке смартфона, точно ни к чему. Магнитное поле не портит гаджет – это было доказано многочисленными профессиональными и любительскими тестами.

Датчик Холла позволяет экономить заряд аккумулятора гаджета – это главное преимущество, которое предоставляет данный сенсор. Активированный экран смартфона при высокой яркости потребляет внушительное количество драгоценных миллиампер.

Какие смартфоны имеют датчик Холла?

К сожалению, не все производители в списках характеристик своих гаджетов указывают, есть ли у устройства датчик Холла. В кратком перечне параметров такой информации точно не найти. Однако пользователь может быть уверен: если под смартфон выпускается оригинальный Smart Case, значит, магнитным датчиком этот девайс точно оснащён.

Вот лишь некоторые из современных моделей, которые имеют датчики Холла:

Meizu MX5.
Meizu M2 Note.
LG Nexus 5X.
Lenovo Vibe S1.
Lenovo K3 Note.
Samsung Galaxy S7.
Google Pixel / Google Pixel XL.
Sony Xperia XA1 Ultra.
Nokia 5 Dual SIM.
Xiaomi MI 5C.

Заключение

К сожалению, «лучшие умы» отрасли мобильной электроники так и не сумели придумать (пока?), как применить открытие Холла, чтобы реализовать его потенциал полностью. Автоматическое отключение / переключение дисплея – «детский лепет» по сравнению с тем, что можно было бы сделать, если бы удалось преодолеть технические ограничения. Однако поиски способов реализации холловского наблюдения ведутся – и прогресс не стоит на месте. Об этом может свидетельствовать, например, появление очков виртуальной реальности Google Card Board, управление которыми базируется на взаимодействии магнита и датчика Холла.

Современные мобильные телефоны оборудованы вспомогательными датчиками, которые нужны для правильной работы устройства. Помимо этого, они увеличивают его многофункциональность. На некоторых моделях установлен датчик Холла в телефоне. Что такое датчик Холла, зачем он нужен и как работает, описано ниже.

Что такое датчик Холла?

Датчик Холла – это прибор, фиксирующий магнитное поле и его напряженность. В смартфонах используется упрощенный аналог устройства, который определяет только наличие магнитного поля без считывания его напряженности по осям.

Работа прибора основана на эффекте Холла, открытом в 1879 году. Если проводник, по которому течет электрический ток, поместить в постоянное магнитное поле, под его действием электроны отклоняются к одной из граней пластины. В этой части накапливается отрицательный заряд, в то время, когда на противоположной грани собирается положительный заряд. Процесс продолжается до того момента, пока образовавшееся электрическое поле не скомпенсирует магнитную составляющую силы Лоренца. Образованная разность потенциалов на краях пластины фиксируется датчиком Холла.

В смартфонах он представлен микросхемой, которая на выходе создает информационный сигнал в двух состояниях:

единица (сигнал подается);
ноль (сигнал отсутствует).

Мобильный телефон его считывает и в зависимости от состояния сигнала выполняет то или иное действие.

Важно! Датчик можно устанавливать рядом с микроконтроллерами или логическими элементами – он не влияет на их работу.

Узнать, есть ли датчик Холла в вашем гаджете, можно, прочитав инструкцию к смартфону, в которой это должно быть указано. Или сделайте так, как показано на видео.

Зачем нужен датчик Холла в телефоне?

Датчик Холла имеет широкий спектр возможностей в зависимости от системы, в которой используется. Но в смартфонах раскрыть его потенциал полноценно невозможно по нескольким причинам:

компактные размеры мобильного телефона;
сокращение потребления заряда аккумулятора;
нет необходимости.

В смартфонах датчик Холла используется в двух случаях:

в цифровом компасе и для улучшения геопозиционирования, обеспечивая быстрый «холодный» старт GPS-навигатора;
взаимодействие с магнитным чехлом для смартфона.

Принцип взаимодействия с магнитным чехлом

Магнитные чехлы блокируют/разблокируют экран гаджета при закрытии/открытии защитной крышки. Работу этой функции обеспечивает датчик Холла, встроенный в устройство: он реагирует на приближение/удаление магнита на флипе, в результате чего магнитное поле меняется. Это регистрируется датчиком, который подает смартфону команду на разблокировку/блокировку экрана.

При этом сам магнит, встроенный в флип чехла, не вредит смартфону, что наглядно показано на видео.

Читайте также: