光线和加速度传感器的故障排除方法分享

传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号。手机传感器顾名思义就是用在手机上的传感器。

（一）传感器介绍

传感器通常用于智能手机当中，智能手机能支持很多的娱乐应用，主要在于它里面集成的各类传感器，主要有加速度传感器、重力感应器、方向感应器、三轴陀螺仪及光线距离传感器等。

1.加速度传感器

加速度传感器（Acceleration Transducer）是一种能测量加速力的电子设备。它是能感受加速度并转换可用输出信号的传感器。其外形实物如图2-42所示。

加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力。加速力可以是个常量，也可以是变量。因此它的范围比重力感应器要大，但是通常在手机中提到的加速度感应器就是指重力感应器，因此两者可以看做是等价的。

2.重力感应器

重力感应器是由苹果公司率先开发的一种设备，将其运用在了iPhone和iPod-nano4上面。它指的是手机内置重力摇杆芯片，支持摇晃转换所需要的界面和功能，甩歌甩屏，翻转静音，甩动转换视频等。图2-43所示为iPhone手机中的重力传感器外形实物。

图2-42 加速度传感器外形实物

图2-43 重力传感器实物识别

手机重力感应技术是利用压电效应来实现的。简单来说是测量内部一片重物（重物和压电片做成一体）的重力正交两个方向的分力大小，来判定水平方向。通过对力敏感的传感器感受手机在变换姿势时重心的变化，使手机光标变化位置从而实现选择的功能。

图2-44 方向感应器实物识别

3.方向感应器

手机方向传感器又称应用角速度传感器，它主要用于感应水平面上的方位角、旋转角和倾斜角。从而检测手机处于正竖、倒竖、左横、右横、仰、俯等状态。

手机内置方向感应器，在浏览相片、上网时，会自动识别手机方向，改变水平或垂直显示，不必动手设定。图2-44所示为三星GALAXY Nexus手机中的方向感应器外形实物。

手机方向传感器是指安装在手机上用以检测手机本身处于何种方向状态的部件，而不是通常理解的指南针的功能。

4.三轴陀螺仪

三轴陀螺仪可同时测定6个方向的位置，移动轨迹，加速情况。单轴陀螺仪只能测量一个方向的量，也就是一个系统需要三个陀螺仪，而一个三轴陀螺仪就能替代三个单轴陀螺仪。三轴陀螺仪的体积小、重量轻、结构简单、可靠性好，是激光陀螺的发展趋势。

陀螺仪常用于航天器中用于检测飞行器的姿态。应用于手机中也是为了检测手机的位置姿态。手机是平放着还是竖放着等，主要在操作某些游戏时需要用到（例如“动感”游戏）。图2-45所示为iPhone4内置的三轴陀螺仪和加速度计外形实物。

加速计用来测定三个轴向上的线性加速度比，在主芯片和运算放大器的帮助下可提供三个方向的体感定位能力，从而使陀螺仪可更好地测定角速度，两者结合能够实现更加完善和精确的动作感应。

5.光线距离传感器

光线距离传感器是智能手机中非常实用的两个元器件。如图2-46所示，矩形框内为联想乐Phone手机中的距离感应器和光线感应器模块。

图2-45 三轴陀螺仪及加速度计实物识别(www.xing528.com)

图2-46 距离感应器和光线感应器模块实物识别

距离传感器是利用检测时间来检测物体的距离的一种传感器。它的工作原理是通过发射特别短的光脉冲，并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测时间来计算与物体之间的距离。

距离传感器的作用是当打电话时，手机屏幕会自动熄灭，当用户的脸离开时，屏幕灯会自动开启，且自动解锁。

光线传感器又称感光器，是能够根据周围光亮明暗程度来调节屏幕明暗的装置。即在光线强的地方手机会自动关掉键盘灯，并会稍微加强屏幕亮度，达到节电和更好观看屏幕的效果，而在光线暗的环境，则会自动打开键盘灯。

【要点与点拨】

在智能手机中，除上述传感器以外，还有压力传感器、温度传感器、接近传感器及旋转矢量传感器等。这些传感器使智能手机也变得越来智慧化，增强了用户的体验感受和提高了互动性。

（二）传感器的检测

1.加速度传感器的检测

手机中的加速度传感器芯片通常通过I²C总线或SPI总线与基带芯片连接。加速度传感器若出现故障，与它相关联的一些功能都不能实现。此时可用示波器来检修加速度传感器电路。检测操作步骤如下：

1）用示波器检查传感器芯片的INT信号是否正常，若INT信号不正常，则检查相关的基带芯片是否正常。

2）在摇晃电路板的同时，检查I²C数据是否有变化，若I² C数据不正常，则检查芯片的供电是否正常。

3）若芯片供电正常，则检查或更换传感器芯片。

2.方向感应器的检测

手机方向感应器通过I²C接口或SPI接口与基带芯片连接。方向感应器若出现故障，与它相关的一些功能都不能实现。此时可用示波器来检修方向感应器电路。检测步骤如下：

1）用示波器检查传感器芯片的控制信号是否正常，若控制器信号不正常，则检查相关的基带芯片是否损坏。

2）在改变电路板方向的同时，检查I²C数据是否有变化，若I²C数据不正常，则检查芯片的供电是否正常。

3）若芯片供电正常，则检查、更换传感器芯片。

3.光线距离传感器的检测

光线距离传感器通过串行接口与基带芯片直接连接。光线距离传感器若损坏，手机将不能自动调节背景灯或不能正常控制照相机闪光灯。检测光线距离传感器的操作步骤如下：

1）遮住传感器，并暴露在光源下。

2）检查传感器的数据信号是否有明显的变化。

3）若输出信号变化明显，则检查传感器输出信号线路是否正常。

4）若输出信号没有变化，则检查供电是否正常。

5）若供电正常，则更换传感器。