手机心率传感器:为什么手机摄像头也可以测心率,准不准?

2021/11/02 10:45 · 传感器知识资讯 ·  · 手机心率传感器:为什么手机摄像头也可以测心率,准不准?已关闭评论
摘要:

手机心率传感器:为什么手机摄像头也可以测心率,准不准?随着越来越多人对于自身健康的关注,现在的智能穿戴设备也是受到欢迎,而其中最重要的一个关于自身健康的功能就是测量心率了,当然我们都知道智能手环和智能手表能够测量我们的心率是因为配备了专门的心率监测器。除此之外,也有一些手机曾经配备过专门的心率

手机心率传感器:为什么手机摄像头也可以测心率,准不准?

随着越来越多人对于自身健康的关注,现在的智能穿戴设备也是受到欢迎,而其中最重要的一个关于自身健康的功能就是测量心率了,当然我们都知道智能手环和智能手表能够测量我们的心率是因为配备了专门的心率监测器。
除此之外,也有一些手机曾经配备过专门的心率传感器,比如ZUK和三星,一起来达到使用手机也能够测量心率的功能。但是不知道大家知不知道,有的软件号称无需额外的心率传感器,使用手机摄像头就能测量心率,那么这是怎么回事呢?
其实使用手机摄像头测量心率的原理就是,先使用闪光灯照亮你的手指的皮下毛细血管等组织,然后使用软件结合特定的算法来检测你的毛细血管的舒张情况,然后进行心率测量。
但是这样测量出来的数据肯定是没有专门的医疗设备以及心率传感器来的转缺,也就是能够作为一定的参考价值你,看看就行。
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手机心率传感器:什么是手机传感器 手机传感器的作用分析【详情】

  智能手机之所以被称之为智能,是因为它提升了用户交互的体验,而这些都是传感器功劳。那么 什么是手机传感器? 手机传感器都能做什么? 下面一起来看看。
  什么是手机传感器?
  简单来说,传感器Sensor就是手机里那些可以被测量并且能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。一般这类传感器都是由敏感元件以及转换元件组成。本文我们不说复杂原理,深入浅出地介绍一下传感器的应用场景。
手机传感器都能做什么?
  光线传感器
  光线传感器能根据手机当时所在的环境来调节屏幕亮度,有的还可以自由控制按键呼吸灯的明暗状态。比如在特别明亮的户外,屏幕会自动调到最亮的状态,而当在黑暗环境里,屏幕亮度也会相应降低。

  距离传感器
  距离传感器一般是配合着光线传感器来使用。当你把手机放在听筒位置时,距离传感器会测算手机到你耳朵的距离。这个不同的测量值会触发相应的功能,比如熄灭屏幕或是自动锁屏等,同样也可以配合各种保护套来使用。
  重力传感器
  如今手机屏幕越来越大,曾经被认为没什么必要的横屏功能早已普及。平时在观看照片、视频的时候,我们一般都会把手机横过来操作。在一些游戏中也可以通过重力传感器来实现更丰富的交互控制,比如平衡球、赛车游戏等。
  加速度传感器
  加速度传感器的概念和重力传感器略微有些重叠,但事实上却又不一样。加速度传感器是多个维度测算的,主要测算一些瞬时加速或减速的动作。比如测量手机的运动速度,在游戏里能通过加速度传感器触发特殊指令。日常应用中的一些甩动切歌、翻转静音等也都用到了这枚传感器。
  指纹传感器
  从2013年开始,指纹传感器开始在智能手机中爆发式增长。它可以自动采集用户指纹,以此实现保护隐私的目的。不过现在具有指纹传感器的手机并不仅仅是解锁设备,而是和移动支付相互结合,包括Apple Pay、Sumsang Pay在内都是以指纹传感器为前提来交互。
  陀螺仪传感器
  还记得当时iPhone 4刚推出时的杀手级应用么?没错它就是陀螺仪。平时手机里标配的都是三轴陀螺仪,可追踪6个方向的位移变化。日常我们玩的一些射击或赛车游戏都需要用到这种陀螺仪,很多应用也借助陀螺仪传感器来工作,例如3D拍照、全景导航等。
  磁场传感器
  磁场传感器是利用磁阻来测量平面磁场,从而检测出磁场强度以及方向位置。一般用在常见的指南针或是地图导航中,帮助手机用户实现准确定位。如果你部分东南西北,用地图中的电子罗盘可以轻松实现定位。

  GPS位置传感器
  GPS模块主要作用是通过天线来接收到卫星的坐标信息帮用户定位。随着4G网络普及,GPS被应用在更多场景,比如与智能硬件配合实现远程定位监控,或是设备丢失后定位查找。这里需要分清一个概念,手机一般标配的是A-GPS,所谓A-GPS是在接收导航卫星信号的基础上通过移动网络更快速的定位,比普通的GPS更先进一些。
  气压传感器
  气压传感器之前一直被用在军工手机当中,分为变容式气压传感器以及变阻式气压传感器。气压变化会导致电阻或电容测算数值发生改变。一般GPS能计算出你的位置,但对于一些高度上的变化是需要气压传感器来测算。安装了这种传感器的手机能测算你一天上了多少个楼层,或是用于室内定位等,而内部的气压传感器主要是测试设备封闭程度。
  温度传感器
  今年MWC上一款支持热成像测试的三防手机让人记忆深刻,它用到的就是温度传感器。温度传感器是用来检测手机本身温度变化的,可以看出手机的发热程度。扩展功能方面,温度传感器也能检测外界空气中的温度变化,甚至是用户当前的体温。
  霍尔传感器
  和磁场传感器类似,霍尔传感器可以将变化的磁场转化为输出电压,从而在导体两端产生电势差。有些手机会随机标配一些保护套,当合上保护套时手机会自动锁屏,打开保护套之后设备又会自动解锁。
  紫外线传感器
  紫外线传感器利用了光电发射效应来测算,通过摄像头拍户外光源从而换算成放电效应测出紫外线强度。现在应用这种传感器的手机并不多见,而且测算的稳定性也有待进一步观察。
  心率传感器
  心率传感器在穿戴设别中比较常见,但在手机上的应用一般是设置在手机背部的位置,通过高亮度的LED光源照射手指的方式转换为对应数据来测算心率,测试的时候需要手指保持平稳,否则测试出的结果会有较大偏差。
  血氧传感器
  和心率传感器一样,血液中的血红蛋白和氧合血红蛋白对红外光和红光的吸收比例不同,用这种红外光与红光的两个LED灯光同时照射手指的话,也可以测量出反射光的吸收光谱,从而测量血氧含量。
  以上就是我带来的 什么是手机传感器, 手机传感器都能做什么 ,希望对你有所帮助。
手机心率传感器:为什么手机摄像头也可以测心率,准不准?  第2张

手机心率传感器:你的手机到底有多少传感器13种传感器的介绍和工作原理概述

描述
摇动手机就可以控制赛车方向;拿着手机在操场散步,就能记录你走了几公里?这些你越来越熟悉的场景,都少不了天天伴你身旁的智能手机。而手机能完成以上任务,主要都是靠内部安装的传感器。你知道手机中的传感器有多少种?又是倚靠那些原理来运作?
1、光线传感器(Ambient Light Sensor)
光线传感器类似于手机的眼睛。人类的眼睛能在不同光线的环境下,调整进入眼睛的光线,例如进入电影院,瞳孔会放大来让更多光线进入眼睛。而光线传感器则可以让手机感测环境光线的强度,用来调节手机屏幕的亮度。而因为屏幕通常是手机最耗电的部分,因此运用光线传感器来协助调整屏幕亮度,能进一步达到延长电池寿命的作用。光线传感器也可搭配其他传感器一同来侦测手机是否被放置在口袋中,以防止误触。
2、距离传感器(proximity sensor)
透过红外线LED灯发射红外线,被物体反射后由红外线探测器接受,藉此判断接收到红外线的强度来判断距离,有效距离大约在10米左右。它可感知手机是否被贴在耳朵上讲电话,若是则会关闭屏幕来省电;距离传感器也可以运用在部分手机支持的手套模式中,用来解锁或锁定手机。
iPhone 4/4s与iPhone 5/5s的距离传感器与光传感器位置。
3、重力传感器(G-Sensor)
透过压电效应来实现。重力传感器内部有一块重物与压电片整合在一起,透过正交两个方向产生的电压大小,来计算出水平的方向。运用在手机中时,可用来切换横屏与直屏方向,运用在赛车游戏中时,则可透过水平方向的感应,将数据运用在游戏里,来转动行车方向。
4、加速度传感器(Accelerometer Sensor)
作用原理与重力传感器相同,但透过三个维度来确定加速度方向,功耗小但精度低。运用在手机中可用来计步、判断手机朝向的方向。
5、磁(场)传感器(Magnetism Sensor)
测量电阻变化来确定磁场强度,使用时需要摇晃手机才能准确判断,大多运用在指南针、地图导航当中。
6、陀螺仪(Gyroscope)
陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴动作的角速度,是补充MEMS加速度计(加速度传感器)功能的理想技术。事实上,如果结合加速度计和陀螺仪这两种传感器,系统设计人员可以跟踪并捕捉3D空间的完整动作,为终端用户提供更真实的用户体验、精确的导航系统及其他功能。手机中的「摇一摇」功能(例如摇动手机就能抽签…)、体感技术,还有VR视角的调整与侦测,都是运用到陀螺仪的作用。
7、GPS
地球上方特定轨道上运行着24颗GPS卫星,它们会不停的向全世界各地广播自己的位置坐标与时间戳(timestamp,指格林威治 奔 1970年01月01日00 00分00秒到现在为止的总秒数),手机中的GPS模块透过卫星的瞬间位置来起算,以卫星发射坐标的时间戳与接收时的时间差来计算出手机与卫星之间的距离。可运用在定位、测速、测量距离与导航等用途。
8、指纹传感器
目前主流的技术是电容式指纹传感器,然而超音波指纹传感器也有逐渐流行起来趋势。电容式指纹传感器作用时,手指是电容的一极、另一极则是硅芯片数组,透过人体带有的微电场与电容传感器之间产生的微电流,指纹的波峰波谷与传感器之间的距离形成电容高低差,来描绘出指纹的图形。而超音波指纹传感器原理也类似,但不会受到汗水、油污的干扰,辨识速度也更为快速。运用在手机中可用来解锁、加密、支付等等。
9、霍尔传感器(Hall Sensor)
作用原理是霍尔磁电效应,当电流通过一个位于磁场中的导体时,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在导体的两端产生电势差。主要运用在翻盖解锁、合盖锁定屏幕等功能当中,苹果的Smart cover还有多个品牌的官方手机配件,都运用了这项技术。
10、气压传感器(气压计,barometer)
将薄膜与变组器或电容连接在一起,当气压产生变化时,会导致电阻或电容数值发生变化,藉此量测气压的数据。GPS也可用来量测海拔高度但会有10米左右的误差,若是搭载气压传感器,则可以将误差校正到1米左右;也可用来辅助GPS定位,来确认所在楼层位置等信息。苹果的iPhone 6/6s系列都搭载了气压传感器。
11、心率传感器
透过高亮度的LED灯照射手指,因心脏将血液压送到毛细血管时,亮度(红光的深度)会呈现周期性的变化。再透过摄影机捕捉这一些规律性的变化,并将数据传送到手机中进行运算,进而判断心脏的收缩频率,得出每分钟的心跳数。
三星Galaxy S7 edge相机旁边有心率传感器。
12、血氧传感器
血液当中血红蛋白与氧合血红蛋白对于红光的吸收比率不同,用红外光与红光LED同时照射手指,并测量反射光的吸收光谱,藉此量测血含氧量。可用于运动或健康领域的应用。
13、紫外线传感器
某些半导体、金属或金属化合物的光电发射效应,在紫外线照射下会释放出大量电子,透过检测这种放电效应可计算出紫外线强度。主要用途也在运动与健康领域。
整体而言,前7种传感器大多是目前智能手机的标准配备,指纹传感器也有越来越普及的趋势。较后方的传感器,则多常见在智能手环以及较顶级、高端的手机中。透过这些传感器的作用,能让手机拥有高过你我想象的功能,就彷佛让手机越来越智能了,你说是吗?
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手机心率传感器:盘点智能手机里隐藏的13种传感器

原标题:盘点智能手机里隐藏的13种传感器

1、光线传感器(Ambient Light Sensor)

光线传感器类似于手机的眼睛。人类的眼睛能在不同光线的环境下,调整进入眼睛的光线,例如进入电影院,瞳孔会放大来让更多光线进入眼睛。而光线传感器则可以让手机感测环境光线的强度,用来调节手机屏幕的亮度。而因为屏幕通常是手机最耗电的部分,因此运用光线传感器来协助调整屏幕亮度,能进一步达到延长电池寿命的作用。光线传感器也可搭配其他传感器一同来侦测手机是否被放置在口袋中,以防止误触。

2、距离传感器(proximity sensor)

透过红外线LED灯发射红外线,被物体反射后由红外线探测器接受,藉此判断接收到红外线的强度来判断距离,有效距离大约在10米左右。它可感知手机是否被贴在耳朵上讲电话,若是则会关闭屏幕来省电;距离传感器也可以运用在部分手机支持的手套模式中,用来解锁或锁定手机。

3、重力传感器(G-Sensor)

透过压电效应来实现。重力传感器内部有一块重物与压电片整合在一起,透过正交两个方向产生的电压大小,来计算出水平的方向。运用在手机中时,可用来切换横屏与直屏方向,运用在赛车游戏中时,则可透过水平方向的感应,将数据运用在游戏里,来转动行车方向。

4、加速度传感器(Accelerometer Sensor)

作用原理与重力传感器相同,但透过三个维度来确定加速度方向,功耗小但精度低。运用在手机中可用来计步、判断手机朝向的方向。

5、磁场传感器(Magnetism Sensor)

测量电阻变化来确定磁场强度,使用时需要摇晃手机才能准确判断,大多运用在指南针、地图导航当中。

6、陀螺仪(Gyroscope)

陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴动作的角速度,是补充MEMS加速度计(加速度传感器)功能的理想技术。事实上,如果结合加速度计和陀螺仪这两种传感器,系统设计人员可以跟踪并捕捉3D空间的完整动作,为终端用户提供更真实的用户体验、精确的导航系统及其他功能。手机中的“摇一摇”功能(例如摇动手机就能抽签…)、体感技术,还有VR视角的调整与侦测,都是运用到陀螺仪的作用。

7、GPS

地球上方特定轨道上运行着24颗GPS卫星,它们会不停的向全世界各地广播自己的位置坐标与时间戳(TImestamp,指格林威治 奔 1970年01月01日00 00分00秒到现在为止的总秒数),手机中的GPS模块透过卫星的瞬间位置来起算,以卫星发射坐标的时间戳与接收时的时间差来计算出手机与卫星之间的距离。可运用在定位、测速、测量距离与导航等用途。

8、指纹传感器

目前主流的技术是电容式指纹传感器,然而超音波指纹传感器也有逐渐流行起来趋势。电容式指纹传感器作用时,手指是电容的一极、另一极则是硅芯片数组,透过人体带有的微电场与电容传感器之间产生的微电流,指纹的波峰波谷与传感器之间的距离形成电容高低差,来描绘出指纹的图形。而超音波指纹传感器原理也类似,但不会受到汗水、油污的干扰,辨识速度也更为快速。运用在手机中可用来解锁、加密、支付等等。

9、霍尔传感器(Hall Sensor)

作用原理是霍尔磁电效应,当电流通过一个位于磁场中的导体时,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在导体的两端产生电势差。主要运用在翻盖解锁、合盖锁定屏幕等功能当中,苹果的Smart cover还有多个品牌的官方手机配件,都运用了这项技术。

10、气压传感器(气压计,barometer)

将薄膜与变组器或电容连接在一起,当气压产生变化时,会导致电阻或电容数值发生变化,藉此量测气压的数据。GPS也可用来量测海拔高度但会有10米左右的误差,若是搭载气压传感器,则可以将误差校正到1米左右;也可用来辅助GPS定位,来确认所在楼层位置等信息。苹果的iPhone 6/6s系列都搭载了气压传感器。

11、心率传感器

透过高亮度的LED灯照射手指,因心脏将血液压送到毛细血管时,亮度(红光的深度)会呈现周期性的变化。再透过摄影机捕捉这一些规律性的变化,并将数据传送到手机中进行运算,进而判断心脏的收缩频率,得出每分钟的心跳数。

12、血氧传感器

血液当中血红蛋白与氧合血红蛋白对于红光的吸收比率不同,用红外光与红光LED同时照射手指,并测量反射光的吸收光谱,藉此量测血含氧量。可用于运动或健康领域的应用。

13、紫外线传感器

某些半导体、金属或金属化合物的光电发射效应,在紫外线照射下会释放出大量电子,透过检测这种放电效应可计算出紫外线强度。主要用途也在运动与健康领域。

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