BÁO cáo NHẬP môn NGÀNH điện đề tài tìm HIỂU về các hệ THỐNG cảm BIẾN có TRONG điện THOẠI THÔNG MINH

lO MoARcPSD|9242611

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trường Điện - Điện tử

BÁO CÁO NHẬP MƠN NGÀNH ĐIỆN
ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU VỀ CÁC HỆ
THỐNG CẢM BIẾN CĨ TRONG ĐIỆN
THOẠI THƠNG MINH
Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Hoàng Sỹ Hồng
Thực hiện : Nguyễn Đăng Hoàn 20212811 TĐH-08
Nguyễn Đức Hùng 20212829 TĐH-07
Hoàng Ngọc Khải 20210460 TĐH-07
Chuyên ngành Kĩ thuật điều khiển – Tự động hóa
1


Lớp :

Kĩ thuật điều khiển – Tự động hóa 07, 08
Tháng 2/2022

MỤC LỤC
1. Gia tốc kế/Cảm biến gia tốc (accelerometer)......................................................................5
1. Gia tốc kế.........................................................................................................................5
2. Mục đích chính................................................................................................................ 6
3. Làm thế nào để đo gia tốc?.............................................................................................. 6
4. Ứng dụng trong đời sống................................................................................................. 7
2. Con quay hồi chuyển/Cảm biến cân bằng)......................................................................... 7
1. Nguyên lý hoạt động........................................................................................................8
2. Ví dụ................................................................................................................................ 8

3.Cảm biến la bàn/Từ kế........................................................................................................9
1. Cảm biến la bàn là gì ?.....................................................................................................9
2. Cơng dụng của cảm biến la bàn là gì?............................................................................. 9
3. Cảm biến la bàn có thật sự chính xác khơng?..................................................................9
4. Cảm biến la bàn có trên những thiết bị nào?................................................................. 10
5. So sánh cảm biến la bàn trên thiết bị thông minh và la bàn truyền thống..................... 10
6. Ứng dụng trong các dòng điện thoại thơng minh.......................................................... 10
4.Cảm biến khí áp kế /Phong vũ biểu (barometer sensor)................................................... 11
1. Cảm biến khí áp kế là gì?...............................................................................................11
2. Cơng dụng của cảm biến khí áp kế................................................................................ 11
5.Cảm biến ánh sáng............................................................................................................ 11
1. Cảm biến ánh sáng.........................................................................................................11
2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến ánh sáng.................................................................11
3. Cảm biến ánh sáng trên smartphone..............................................................................12
4. Vai trò.............................................................................................................................13
6.Cảm biến tiệm cận............................................................................................................ 14
1. Cảm biến tiệm cận trên điện thoại................................................................................. 14
2. Phân loại cảm biến tiệm cận.......................................................................................... 14
3. Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận trên điện thoại.........................................15
4. Tác dụng của cảm biến tiệm cận trên điện thoại............................................................16
7.Nhiệt kế.............................................................................................................................16


1.Nguyên lý làm việc........................................................................................................... 17
2.Ứng dụng của nhiệt kế trên các thiết bị di động............................................................... 17
8.Cảm biến đo bước chân.....................................................................................................18
9.Cảm biến vân tay.............................................................................................................. 18
1. Tính năng cảm biến vân tay là gì?................................................................................... 18
2. Lịch sử ra đời của cảm biến vân tay trên smartphone......................................................19
3. Nguyên lý hoạt động của tính năng cảm biến vân tay..................................................... 19

4. Phân loại các loại cảm biến vân tay hiện nay...................................................................20
5. Ưu và nhược điểm của cảm biến vân tay.........................................................................21
6. Lưu ý khi sử dụng cảm biến vân tay................................................................................22
10. Cảm biến điện dung.......................................................................................................... 22
Ai đã mang màn hình cảm ứng đến gần hơn với con người?........................................... 23
1. Cảm ứng điện dung là gì?................................................................................................ 23
2. Cấu tạo và cách thức hoạt động của màn hình cảm ứng điện dung................................. 23
3.Ưu và nhược điểm của cảm ứng điện dung...................................................................... 24
4.Thiết bị nào sử dụng công nghệ cảm ứng điện dung?.......................................................24
11. Cảm biến ảnh.................................................................................................................... 25
1. Cảm biến camera trên điện thoại là gì?............................................................................25
2. Hai loại cảm biến camera trên điện thoại.........................................................................26
3. Các thương hiệu cảm biến camera trên điện thoại nổi bật...............................................27
12. Cảm biến vị trí.................................................................................................................. 27
1. GPS là gì?.........................................................................................................................27
2. Nguyên lý hoạt động........................................................................................................28
3. Các hệ thống định vị khác................................................................................................29
4. Ứng dụng của GPS trên các thiết bị di động....................................................................29
5.Những hạn chế của GPS................................................................................................... 30


Giới thiệu
Chúng ta sống trong một thế giới của cảm biến. Bạn có thể tìm thấy các loại
cảm biến khác nhau trong nhà, văn phịng, ơ tơ, smartphone, laptop, …
Tự động tắt màn hình khi người dùng đưa điện thoại tới gần tai của mình,
màn hình tự động xoay ngang, dọc, mở ứng dụng khi chạm vào màn hình…
Đã bao giờ bạn tự hỏi tại sao smartphone lại làm được điều này? Tất cả đều
nhờ vào cảm biến bên trong điện thoại.
Vậy cảm biến là gì?
Cảm biến là một thiết bị phát hiện và phản hồi một số loại đầu vào từ mơi

trường vật lý. Đầu vào cụ thể có thể là ánh sáng, nhiệt, chuyển động, độ ẩm, áp
suất hoặc bất kỳ một trong số rất nhiều hiện tượng mơi trường khác. Đầu ra
nói chung là tín hiệu được chuyển đổi thành màn hình có thể đọc được ở vị trí
cảm biến.

Sau đây chúng ta sẽ đi tìm hiểu một số cảm biến có bên trong một chiếc điện
thoại thông minh.


1.

GIA TỐC KẾ/CẢM BIẾN GIA TỐC (ACCELEROMETER)
Khi bạn sử dụng ứng dụng la bàn trên điện thoại thông minh, bằng cách nào đó, điện
thoại sẽ biết hướng điện thoại đang chỉ. Với các ứng dụng tuyệt vời, bằng cách nào đó, nó
biết nơi bạn đang tìm kiếm để hiển thị đúng các chịm sao. Điện thoại thơng minh và cơng
nghệ di động khác xác định hướng của chúng thông qua việc sử dụng máy gia tốc (cảm
biến gia tốc hay gia tốc kế), một thiết bị nhỏ được tạo thành từ cảm biến chuyển động dựa
trên trục.

1.

Gia tốc kế
Gia tốc kế là một bộ phận rất phổ biến và được đưa vào sử dụng trong hầu hết
smartphone. Bộ phận này có khả năng ghi nhận chuyển động của thiết bị cũng như góc
nghiêng của thiết bị so với phương thẳng đứng hoặc phương ngang tính từ mặt đất và gửi
tín hiệu tới bộ xử lý để có những phản hồi phù hợp.
Cảm biến gia tốc smartphone chỉ có kích cỡ 500 micron (tức bằng khoảng 5 lần độ dày
tóc người). Nó được tích hợp bên trong một con chip MEMS (hệ thống vi cơ điện tử) nhỏ
xíu gắn trên bo mạch chủ của thiết bị di động.

2.

Mục đích chính
của cảm biến này là xác định vị trí của thiết bị trong khơng gian, điều này giúp nó có thể
thực hiện chức năng quay. Nó hoạt động khi bạn xoay điện thoại thơng minh của mình
và màn hình tự động lật. Đây là một chức năng thuận tiện và tự nhiên khi chụp ảnh, quay
phim hoặc xem video mà nó cảm thấy tự nhiên.

3.

Làm thế nào để đo gia tốc?
Gia tốc kế trong thiết bị di động cung cấp các giá trị tọa độ XYZ, được sử dụng để đo vị
trí và gia tốc của thiết bị. Giá trị của XYZ được sử dụng để tính tốn và phát hiện các
chuyển động.
Tọa độ XYZ đại diện cho hướng và vị trí của thiết bị mà tại đó gia tốc xảy ra. Hướng
quay và vị trí được đo bằng các cảm biến con quay hồi chuyển . Phần còn lại của thiết bị
di động bao gồm gia tốc do trọng lực (g = 9,81m / s2) và giá trị gia tốc. Các giá trị gia tốc
được cung cấp bởi thiết bị thường bao gồm lực hấp dẫn. Gia tốc kế cùng với gia tốc tuyến
tính và con quay hồi chuyển sẽ cho kết quả có độ chính xác cao hơn. Gia tốc tuyến tính
khơng bao gồm lực hấp dẫn. Giá trị gia tốc được chuyển vào các bộ lọc thông thấp/cao để
tinh chỉnh kết quả, dựa trên ứng dụng đã được sử dụng.


4.

Ứng dụng trong đời sống
Nhìn chung, cảm biến gia tốc gắn liền với hầu hết các chức năng tương đối cơ bản của
điện thoại: từ việc xoay ngang, xoay dọc màn hình tùy theo tư thế cầm máy của người sử
dụng, đến việc thông báo tốc độ hiện tại của bạn trên ứng dụng lái xe. Có thể nói đây là

một trong những cảm biến quan trọng nhất của một chiếc điện thoại di động.
Gia tốc kế có thể được tắt bất kỳ lúc nào. Để làm điều này, dưới màn hình trên cùng của
Android có chức năng "Tự động xoay", được bật theo mặc định. Nhưng đơi khi, nó có thể
gây trở ngại, chẳng hạn như khi đọc sách, và nó có thể dễ dàng bị tắt, và sau đó dễ dàng
bật lại.
Bên cạnh di động, gia tốc kế được sử dụng để đo độ rung trên xe hơi, máy móc, tịa nhà,
hệ thống kiểm sốt q trình và lắp đặt an toàn

2.

CON QUAY HỒI CHUYỂN/CẢM BIẾN CÂN BẰNG)

Smartphone đầu tiên được tích hợp con quay hồi chuyển là iPhone 4, cảm biến này sử
dụng nguyên tắc bảo toàn mơ men động lượng để đo đạc và duy trì phương hướng. Để dễ
hiểu hơn, hãy định nghĩa về thiết bị này theo kiểu cơ học, đây là một bánh xe (đĩa quay)
với trục quay có khả năng quay tự do theo mọi hướng nhưng vẫn tuân theo nguyên lý
chống lại trọng lực.


1.

Ngun lý hoạt động
Chính xác thì trên smartphone khơng phải sử dụng con quay hồi chuyển mà là sử dụng
cảm biến hồi chuyển mô phỏng quy tắc hoạt động của con quay hồi chuyển nguyên bản.
Cảm biến con quay hồi chuyển là loại cảm biến được sử dụng để duy trì và kiểm sốt vị
trí, mức độ hoặc hướng của thiết bị dựa trên nguyên lý động lực góc. Nó hoạt động với
một cảm biến gia tốc để phát hiện sự xoay vịng của thiết bị và các tính năng như xác
định độ nghiêng điện thoại để cho ra những phản ứng phù hợp.
Loại cảm biến này được sử dụng trên smartphone để bổ sung khả năng nhận biết chuyển
động xoay theo phương dọc hỗ trợ đắc lực trong lĩnh vực game di động. (điều mà gia tốc

kế không làm được)
Điện thoại thông minh sử dụng cảm biến con quay hồi chuyển để phát hiện hướng của
thiết bị.

2.

Ví dụ
Khi người dùng xem ảnh và giữ điện thoại ngang, con quay hồi chuyển sẽ biết thiết bị
đang nằm ngang và sẽ xoay màn hình theo. Khi người dùng dựng đúng điện thoại lên thì
màn hình sẽ xoay trở lại như cũ.
Một ví dụ khác là khi bạn chơi những trị chơi yêu cầu xoay, nghiêng hay lắc điện thoại,
chằng hạn như trò đua xe, khi bạn nghiêng nhẹ điện thoại sang trái, chiếc xe sẽ tự động
được điều khiển quẹo sang trái, tương tự cho những hướng di chuyển khác.

Chính vì vậy, vai trò của con quay hồi chuyển trong smartphone rất quan trọng, không chỉ
cho chơi game mà những hoạt động thường ngày cũng cần đến nó.

3.

CẢM BIẾN LA BÀN/TỪ KẾ


1. Cảm biến la bàn là gì ?

Đúng như tên gọi thì cảm biến la bàn có mục đích giúp bạn xác định phương hướng trên
các thiết bị điện tử. Nhưng khác với các la bàn truyền thống thường sử dụng nam châm để
xác định cực bắc và cực nam thì trên smartphone sẽ trang bị một hệ thống MEMS (vi cơ
điện tử) chuyên cảm nhận từ trường và nó giúp việc định vị trên smartphone được chính
xác hơn khi kết hợp cùng các loại dữ liệu địa lý khác như GPS hay GLONASS.
Cảm biến này dựa trên nhiều cảm biến nhỏ được đặt tại những góc khác nhau trên thiết bị

và đo những tín hiệu với tần số cực thấp chạy dọc theo cực Bắc và cực Nam để xác định
phương hướng một cách chính xác.

2. Cơng dụng của cảm biến la bàn là gì?
Như chúng ta đều biết la bàn được chế tạo với chức năng định hướng Đông, Tây, Nam,
Bắc trong không gian cũng như xác định số độ của các góc. Tương tự với cảm biến la bàn
trên các thiết bị thông minh cũng sẽ giúp bạn biết được hướng đi ở những khu vực khơng
có bảng chỉ dẫn. Hoặc phổ biến hơn là những ứng dụng chơi game cần di chuyển nhân
vật.

3. Cảm biến la bàn có thật sự chính xác khơng?
Cảm biến la bàn trên các thiết bị thông minh sử dụng hệ thống các vi mạch điện tử khá
nhạy với từ trường kim loại. Vì vậy nó chỉ mang độ chính xác tương đối khi xác định 4
hướng chính là Đơng, Tây, Nam, Bắc cũng như khoảng sai số từ 6 đến 8 khi đo góc độ vị
trí.
Nếu nhận thấy cảm biến la bàn thường xuyên định hướng sai, bạn có thể thực hiện điều
chỉnh bằng cách khởi động ứng dụng la bàn lên và di chuyển thiết bị theo hình trịn hoặc
hình số 8.


Sau một thời gian sử dụng thì cảm biến la bàn trên máy của bạn có thể hoạt động khơng
chính xác và lúc đó điện thoại của bạn sẽ yêu cầu bạn cần cân chỉnh lại nó.

4. Cảm biến la bàn có trên những thiết bị nào?
Với kỹ thuật cơng nghệ tiên tiến, hiện nay trên thị trường có rất nhiều các mẫu
smartphone được trang bị hệ thống cảm biến la bàn hiện đại với nhiều tính năng khác
nhau.

5. So sánh cảm biến la bàn trên thiết bị thông minh và la bàn truyền
thống

Nguyên tắc hoạt động của la bàn truyền thống cơ bản dựa trên lực hút từ trường của trái
đất để làm kim chỉ hướng có chứa bột sắt xoay. Trong khi đó các thiết bị thơng minh có
cấu tạo bao gồm nhiều vi mạch điện tử phức tạp, dễ bị gây nhiễu bởi sóng từ trường kim
loại.
Chính vì vậy trong những chuyến thám hiểm hay thực địa yêu cầu độ chính xác cao về
phương hướng, người ta vẫn tin dùng loại la bàn truyền thống hơn.

6. Ứng dụng trong các dịng điện thoại thơng minh
Chúng ta có thể tham khảo các dòng điện thoại của Samsung với sự cải tiến liên tục trong
bộ phận cảm biến la bàn như Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G, Samsung Galaxy Note
10+, Samsung Galaxy Note 20, các dòng Samsung Galaxy A như Samsung Galaxy A52,
Samsung Galaxy A20s,...
Bên cạnh đó hầu hết các dòng iPhone cũng đều được trang bị cảm biến la bàn. Nếu khơng
có bạn cũng có thể tải các ứng dụng la bàn về thiết bị để sử dụng.

4.
1.

CẢM BIẾN KHÍ ÁP KẾ /PHONG VŨ BIỂU
(BAROMETER SENSOR)

Cảm biến khí áp kế là gì?
Cảm biến khí áp kế là cảm biến dùng để đo áp suất khi quyển với mục đích chính là để dự
báo thời tiết và tính tốn độ cao so với mặt đất.


2.

Cơng dụng của cảm biến khí áp kế
Câu hỏi đặt ra là các smartphone có thể nhận thơng tin về thời tiết thơng qua

mạng internet thì cần gì tới cảm biến này?
Loại cảm biến này giờ đây rất ít khi được các hãng trang bị vì việc dự báo thời tiết có thể
lấy dữ liệu từ internet. Tuy nhiên với một số mục đích nhất định thì vẫn có một số chiếc
được trang bị cảm biến này với giải thích là cảm biến này khi kết hợp với GPS, la bàn và
cảm biến gia tốc sẽ dễ dàng định hướng, tốc độ và vị trí của người sử dụng thêm phần
chính xác.

5.

CẢM BIẾN ÁNH SÁNG

1. Cảm biến ánh sáng
Cảm biến ánh sáng là một thiết bị quang điện có tác dụng chuyển đổi năng lượng ánh
sáng (photon) thành tín hiệu điện. Hiện nay cảm biến ánh sáng thường được chia thành:
• Cảm biến ánh sáng xung quanh
• Cảm biến ánh sáng hồng ngoại
• Cảm biến ánh sáng mặt trời
• Cảm biến ánh sáng cực

2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến ánh sáng
Cảm biến ánh sáng hoạt động dựa trên nguyên lý của hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng
quang điện là hiện tượng một số chất đặc biệt sau khi hấp thụ ánh sáng sẽ chuyển đổi
năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.
Hiệu ứng quang điện có thể được chia thành:
Hiệu ứng quang điện trong: Hiện tượng quang điện trong thường diễn ra với chất bán
dẫn. Khi chiếu ánh sáng vào vật liệu, năng lượng này sẽ làm thay đổi điện trở suất bên
trong vật liệu gây ra suất điện động làm thay đổi tính chất điện của vật liệu.


lO MoARcPSD|9242611

Hiệu ứng quang điện ngoài: Khi bề mặt của vật liệu được chiếu bởi ánh sáng,
các điện tử sẽ hấp thụ năng lượng để tạo ra điện. Khi các điện tử từ bên trong vật liệu bật ra
ngoài bề mặt của vật liệu sẽ tạo ra hiệu ứng quang điện ngoài.

3. Cảm biến ánh sáng trên smartphone
Cảm biến ánh sáng hoạt động trên smartphone là cảm biến ánh sáng xung quanh. Cảm biến
ánh sáng xung quanh thường gồm máy chiếu ánh sáng và bộ thu ánh sáng.
Bên cạnh đó, camera trước của smartphone thường có một chấm trắng. Chấm trắng này có
cơng dụng của một thấu kính tập trung ánh sáng xung quanh, sau đó thơng qua máy chiếu
để truyền đến bộ thu.
Cảm biến ánh sáng phân tích và vận hành theo nguyên lý “vị trí truyệt đối”. Cảm biến được
cấu tạo từ các đi-ốt quang học nhạy cảm với từng quang phổ khác nhau. Sau khi cảm nhận
được sự thay đổi của quang phổ, các đi-ốt sẽ truyền tín hiệu cho bộ xử lí để tăng giảm độ
sáng của màn hình.

12

Downloaded by tran quang


Dựa vào nguyên lý của hiệu ứng quang điện, các tín hiệu ánh sáng khác nhau qua bộ thu ánh
sáng sẽ chuyển đổi thành các tín hiệu điện tương ứng. Các tín hiệu này sẽ được xử lý tiếp để
tạo ra các sự điều khiển, hoạt động bên trong smartphone.
Bên cạnh đó, trên các chip cảm biến ánh sáng sẽ được trang bị một tấm phim có chức năng
chặn, loại bỏ sự can thiệp tia hồng ngoại của ánh sáng hồng ngoại, giúp smartphone có thể
cảm biến được cường độ của ánh sáng xung quanh một cách chính xác.
Đặc biệt, cảm biến ánh sáng cịn có thể giảm độ sáng màn hình smartphone một cách tự động
để kéo dài thời gian sử dụng khi lượng điện năng do màn hình tiêu thụ q lớn.

4. Vai trị
Trên smartphone, nhiệm vụ chính của cảm biến ánh sáng đó là tự động điều chỉnh độ sáng
màn hình cho thiết bị. Do màn hình là là một trong những bộ phận tiêu tốn nhiều năng lượng
nhất trên smartphone, nên việc tự động điều chỉnh độ sáng màn hình ngồi tối ưu hóa trải
nghiệm và bảo vệ thị giác cho người dùng thì cịn giúp tiết kiệm pin, kéo dài thời gian sử
dụng cho điện thoại.
Bên cạnh đó, cảm biến ánh sáng cịn giúp giảm nhiệt độ trung bình của thiết bị, thơng qua
việc điều chỉnh các bảng mạch đèn điện tử của màn hình, từ đó tăng tuổi thọ cho
smartphone.

13


6.

CẢM BIẾN TIỆM CẬN

1. Cảm biến tiệm cận trên điện thoại
Ở khía cạnh kỹ thuật, cảm biến tiệm cận (Proximity Sensor) là loại cảm biến phát ra trường
điện từ hoặc bức xạ điện từ để phát hiện các vật thể ở khoảng cách gần mà không cần phải
tiếp xúc vật lý.

Tính năng này của cảm biến tiệm cận được ứng dụng trên điện thoại để nhận dạng hành động
của người dùng, sau đó ghi nhận dữ liệu và truyền về bộ xử lý để thực hiện các chức năng cụ
thể trên điện thoại. Cảm biến tiệm cận thường được đặt ở mặt trước của điện thoại, có cự ly
từ 2 - 5 cm.

2. Phân loại cảm biến tiệm cận
Có 2 loại cảm biến tiệm cận phổ biến nhất là cảm biến tiệm cận cảm ứng và cảm biến tiệm
cận điện dung:

- Cảm biến tiệm cận cảm ứng sẽ phát ra trường điện từ để phát hiện đối tượng.
- Cảm biến tiệm cận điện dung thì phát ra trường điện dung tĩnh điện.

Ngoài ra, cảm biến tiệm cận hồng ngoại cũng là loại cảm biến được dùng phổ biến trên
điện thoại, bao gồm 1 đèn LED có thể phát ra tia hồng ngoại và một cảm biến ánh sáng để
phát hiện tín hiệu.
14


Khoảng cách tối đa cảm biến tiệm cận có thể phát hiện ra đối tượng khoảng 2 - 5 cm, tuy
nhiên cũng có một số loại cảm biến chuyên dụng trong cơng nghiệp có thể phát hiện ở
khoảng cách xa hơn.

3. Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận trên điện thoại
Cảm biến tiệm cận trên điện thoại sẽ phát ra trường điện từ, chùm bức xạ hoặc một loại ánh
sáng (ví dụ ánh sáng hồng ngoại) để phát hiện xem người dùng có ở gần hay khơng, khi nhận
dạng được hành động của người dùng thì cảm biến sẽ khởi động các chức năng thích hợp.

Khi bạn nghe điện thoại và áp tai vào màn hình, lúc này màn hình sẽ tự động tắt, khi bạn
khơng áp tai nữa thì màn hình sẽ sáng trở lại.
Ngồi ra, cảm biến tiệm cận có thể giúp bạn kiểm sốt trình phát nhạc, tự động trả lời điện
thoại khi đưa điện thoại gần tai, tự động khóa và mở khóa màn hình điện thoại thơng qua các
ứng dụng tương thích trên điện thoại .

4. Tác dụng của cảm biến tiệm cận trên điện thoại
- Việc tắt màn hình này có tác dụng rất lớn, giúp điện thoại tiết kiệm pin vì màn hình là một
trong những bộ phận hoạt động tiêu tốn nhiều pin nhất.

15

- Tắt màn hình cịn giúp điện thoại đỡ bị nóng, đảm bảo tuổi thọ cho điện thoại và giúp
người dùng an tồn khi tiếp xúc với màn hình.
- Tránh tình trạng khi đang nghe điện thoại, người dùng có thể vơ tình chạm vào nút tắt và
kết thúc cuộc gọi

7.

NHIỆT KẾ

Khi ra mắt Galaxy S4, Samsung cho biết sản phẩm này có thể đo được nhiệt độ mơi trường
xung quanh chứ không chỉ là đo nhiệt độ dựa vào thơng tin thời tiết và vị trí từ internet. Tuy
nhiên với đa số smartphone thì chức năng chính của nhiệt kế trong máy khơng phải để đo
nhiệt độ bên ngồi mà là để đo nhiệt độ trong máy.

Khi máy quá nóng thiết bị sẽ cảnh báo người dùng, đưa ra các chỉ dẫn để tránh hư hại cho
thiết bị. Những chiếc điện thoại của Sony là một ví dụ điển hình cho tính năng này. Khi chụp
ảnh q lâu, khi thiết bị nóng đến một mức nhất định máy sẽ không cho bạn mở camera lên
nữa mà phải chờ cho máy nguội lại.
16


1.Nguyên lý làm việc
của cảm biến nhiệt độ là dựa trên đặc tính của nguồn nhiệt tác động đến các yếu tố bên
ngoài.....Khi dùng để kẹp nhiệt độ, đầu kim loại này sẽ bị nóng lên và mạch điện tử bên
trong nhiệt kế sẽ đo điện trở của đầu kim loại này sau đó quy đổi ra nhiệt độ cơ thể hiển
thị trên màn hình led.

2.Ứng dụng của nhiệt kế trên các thiết bị di động

Sự phát triển của công nghệ đã giúp chúng ta đo thân nhiệt bằng nhiệt kế hồng ngoại ngay
trên chính thiết bị thơng minh của mình, người dùng chỉ cần đo thơng qua các ứng dụng hỗ
trợ mà không cần phải sử dụng các nhiệt kế thông thường.
Ứng dụng nhiệt kế trên điện thoại (Fever Tracker) là một trong những app sử dụng cảm biến
hồng ngoại giúp người dùng có thể chủ động nắm bắt được mức nhiệt của cơ thể để chủ
động hơn trong mọi tình huống. Với ứng dụng tiện lợi này, bạn có thể ghi lại nhiệt độ với
thời gian, vị trí kiểm tra, các triệu chứng, thuốc đã dùng và các văn bản ghi chú khác.

8.

CẢM BIẾN ĐO BƯỚC CHÂN

Trong rất nhiều mẫu smartphone hiệu nay, đặc biệt là các sản phẩm cao cấp đều có tính năng
theo dõi sức khỏe. Một phần quan trọng của tính năng này là khả năng đếm số bước đi/chạy
của người dùng. Loại cảm biến này sẽ có nhiệm vụ đó. Ngồi smartphone thì đồng hồ thơng
minh gần như chắc chắn phải có cảm biến này để lấy thông tin về chuyển động của người
dùng. Ngồi ra thì để theo dõi sức khỏe Samsung cịn tích hợp thêm cảm biến đo nhịp tim
vào dịng S và Note của mình. Theo đánh giá thì cảm biến này cho kết quả có độ chính xác
khá cao, đặc biệt sẽ hữu ích với những người bị bệnh liên quan đến tim mạch.

17


9.

CẢM BIẾN VÂN TAY

1. Tính năng cảm biến vân tay là gì?
-Cảm biến vây tay trên điện thoại là hệ thống có thể chụp sau đó lưu lại bản in vân tay của
bạn. Hình ảnh dấu vân tay được lưu lại khi thiết lập sẽ được dùng để đối chứng mỗi khi bạn

qt vân tay để mở khóa, thanh tốn,...
-Nếu hai dấu vân tay khi thiết lập và khi bạn quét trùng khớp với nhau, bạn sẽ có thể tiếp tục
truy cập thao tác của mình và tiếp tục sử dụng.

Dấu vân tay của bạn khi thiết lập sẽ dùng để đối chứng mỗi khi bạn thực hiện quét vân tay

2. Lịch sử ra đời của cảm biến vân tay trên smartphone
-Lần đầu tiên trên một chiếc điện thoại có tích hợp cảm biến vân tay là trên chiếc điện
thoại Motorola Mobility Atrix 4G, được trình làng vào năm 2011. Tuy nhiên, vì cịn khá
mới mẻ nên cơng nghệ này lần sản phẩm vẫn chưa gây được ấn tượng mạnh.
-Đến khi chiếc iPhone 5S được Apple ra mắt cùng cảm biến vân tay, công nghệ này bắt đầu
trở nên nổi bật hơn và hàng loạt sản phẩm đến từ các thương hiệu bắt đầu được tích hợp cơng
nghệ này.

18


Motorola Mobility Atrix 4G là chiếc điện thoại đầu tiên sở hữu cảm biến vân tay

3. Nguyên lý hoạt động của tính năng cảm biến vân tay
-Khi bạn đặt ngón tay lên vị trí dùng để quét vân tay trên điện thoại, thiết bị sẽ tiến hành
quét dấu vân tay của bạn và đưa vào để hệ thống xử lý. Lúc này, dấu vân tay của bạn sẽ
được mã hóa sang dữ liệu số và đối chiếu với dấu vân tay mà bạn đã thiết lập lúc ban
đầu.

Cơ chế hoạt động của cảm biến vân tay
-Nếu hai dấu vân tay này trùng khớp với nhau, bạn sẽ có thể tiếp tục thực hiện các tác vụ mà
mình đang muốn thực hiện.

19

Dấu vân tay của bạn sẽ được mã hoá và so sánh với dấu vân tay được thiết lập sẵn

4. Phân loại các loại cảm biến vân tay hiện nay
- Cảm biến quang học
+Cảm biến quang học sử dụng camera để phân tích những điểm lồi, lõm trên vân tay của
người dùng và lưu lại để tiến hành nhận dạng khi bạn quét vân tay.
+Tuy nhiên, loại cảm biến vân tay này chưa thực sự hiệu quả bởi có độ chính xác rất thấp,
xử lý lâu và khơng an tồn khi sử dụng.
- Cảm biến điện dung
Thông qua các tụ điện, thiết bị sẽ phân tích dấu vân tay của bạn và tiến hành sao lưu để đối
chiếu mỗi khi bạn quét vân tay. Loại cảm biến này khá chính xác, an toàn bảo mật cho người
sử dụng.
- Cảm biến sóng siêu âm
Cảm biến sóng siêu âm có tính bảo mật vơ cùng cao vì dấu vân tay của bạn sẽ được phân
tích vơ cùng kỹ lưỡng đến từng chi tiết nhỏ bằng các sóng siêu âm. Tuy nhiên, cơng nghệ
này vẫn còn được nghiên cứu sâu thêm.

Rất nhiều dòng điện thoại sở hữu cảm biến vân tay

5. Ưu và nhược điểm của cảm biến vân tay
- Ưu điểm
+ Mở khóa, thực hiện giao dịch nhanh chóng chỉ với một cú chạm tay, không cần phải nhớ
mật khẩu.
+ Bảo mật cao vì dấu vân tay của mỗi người khác nhau.
+ Có thể thiết lập nhiều dấu vân tay, tiện lợi khi bị thương, khơng tiện sử dụng một ngón tay
cụ thể.

20

Thao tác mở khố sẽ vơ cùng nhanh chóng nhờ cảm biến vân tay
- Nhược điểm
+ Nếu vân tay của bạn bị biến dạng, bạn sẽ không thể tiến hành xác thực vân tay dẫn đến
không thể thực hiện được các tác vụ.
+ Khi ngón tay dính bụi bẩn hay dính nước, cảm biến quang học và cảm biến điện dụng có
thể khơng hoạt động và khơng thể qt được vân tay của bạn.
+ Người khác có thể nhân cơ hội bạn ngủ hoặc khơng tỉnh táo để dùng ngón tay của bạn mở
khoá.

6. Lưu ý khi sử dụng cảm biến vân tay
Để sử dụng cảm biến vân tay một cách an toàn và hiệu quả, bạn cần lưu ý một số điều sau:
- Không để bề mặt cảm biến bị trầy xước, dính nước hay bụi bẩn, điều này sẽ gây trở ngại
khi quét vân tay và khó nhận dạng.
- Hạn chế để cảm biến tiếp xúc với các hóa chất hay chất gây bào mịn, làm hư hại đến bề
mặt cảm biến.
- Thường xuyên vệ sinh bề mặt cảm biến bằng khăn mềm, sạch và tránh dùng các chất tẩy
rửa mạnh.

21


-Bạn cần bảo vệ bề mặt cảm biến để sử dụng được lâu dài, bền bỉ

10. CẢM BIẾN ĐIỆN DUNG
-Màn hình cảm ứng được sử dụng ngày càng nhiều trên các thiết bị điện tử, chúng ta có thể
tìm thấy màn hình cảm ứng ở điện thoại, máy tính bảng, máy tính xách tay thậm chí là máy
tính bàn hay nhiều thiết bị khác. Công nghệ cảm ứng phổ biến hiện nay chính là cảm ứng
điện dung.

AI ĐÃ MANG MÀN HÌNH CẢM ỨNG ĐẾN GẦN HƠN VỚI CON NGƯỜI?

IPhone được xem là chiếc điện thoại tiên phong trong công nghệ cảm ứng điện dung
-Năm 2007, Apple thực hiện bước tiến quan trọng nhất trong công nghệ cảm ứng: IPhone ra
mắt với trọng tâm là màn hình cảm ứng cỡ lớn (vào thời điểm đó). Sự ra mắt của iPhone đã
thay đổi hồn tồn bộ mặt của ngành cơng nghiệp di động, dẫn tới sự ra mắt của các hệ điều
hành di động khác như Android và Windows Phone. Và iPhone cũng chính là thiết bị tiên
phong trong cơng nghệ cảm ứng điện dung.

1. Cảm ứng điện dung là gì?
-Cảm ứng điện dung là công nghệ cảm ứng dựa trên những thay đổi của điện tích trên màn
hình khi tay người, hoặc các vật có tích điện chạm nhẹ vào.
22


-Về bản chất , cảm ứng điện dung có thể chia thành hai loại: Một là cảm ứng đơn điểm, chỉ
nhận được tối đa một chạm trong quá trình thao tác. Và hai là đa điểm (multi-touch). Apple
mặc dù không phải là hãng tạo ra hay đầu tiên sử dụng cảm ứng điện dung, nhưng đã làm
cho công nghệ cảm ứng điện dụng trở nên nổi tiếng và đang dần tăng thị phần trong cơng
nghệ màn hình cảm ứng.

2. Cấu tạo và cách thức hoạt động của màn hình cảm ứng điện dung
-Màn hình cảm ứng điện dung sử dụng một tấm kiếng được phủ ion kim loại giúp cho ánh
sáng đi qua nhiều hơn đến 90%. Nhờ đó mà hình ảnh hiển thị rõ ràng hơn. Lớp ion kim loại
trên bề mặt kính sẽ tạo ra mạng lưới các tụ điện trên màn hình. Các tụ điện này sẽ bị mất
điện tích khi tay người hay các vật có điện chạm vào, nhờ đó hệ thống chứa màn hình sẽ xác
định được sự thay đổi này diễn ra ở đâu và tiến hành cách thao tác theo ý người sử dụng.
Nhờ vậy, màn hình cảm ứng dạng này có thể được điều khiển bởi những "cái chạm" rất nhẹ
từ ngón tay, tuy nhiên thường thì bạn khơng thể sử dụng được với đồ cứng hay đeo găng tay.
-Màn hình cảm ứng điện dung có độ chính xác và tin cậy cao nên được dùng rộng rãi trong

loại điện thoại và máy tính bảng hiện nay. Cảm ứng điện dung là không cần lực tác động lên
lớp cảm ứng nên rất nhạy và cảm nhận được nhiều điểm cùng tại một thời điểm.

3.Ưu và nhược điểm của cảm ứng điện dung
Ưu điểm:
+ Màn hình có thể chống trầy, chống mồ hôi và bụi bẩn.
+ Cảm ứng điện dung là cảm ứng dựa vào sự tích điện ở bàn tay và điểm chạm trên màn hình
nên nhẹ nhàng, nhanh và nhạy hơn.
+ Có thể phát triển đa điểm.
+ Tuổi thọ của màn hình cao.
+ Cho độ sáng tốt hơn.
Nhược điểm:
+ Chi phí cao.
+ Khơng thể sử dụng những vật cứng để chạm vào, như cây bút, cây tăm...hoặc khi đeo găng
tay cũng không thể tác động.

23


4.Thiết bị nào sử dụng công nghệ cảm ứng điện dung?

-Với ưu điểm nhanh, nhạy và chính xác cao của mình, màn hình cảm ứng điện dung đang
ứng dụng rất nhiều ở các lĩnh vực khác nhau. Bên cạnh đó, việc hỗ trợ tốt các thao tác phức
tạp như kéo, thả, lật và cảm ứng đa điểm cũng tạo nên sự thành công cho công nghệ cảm ứng
này. Đặc biệt, chúng đang là công nghệ cảm ứng dẫn đầu trong thế giới của các thiết bị giải
trí cầm tay mà điển hình là smartphone.
+ Trên tất cả các sản phẩm điện thoại Apple như: iPhone, iPad
+ Điện thoại cao cấp của các hãng như Samsung, HTC, LG, Oppo, Sony, Asus…
+ Kể từ Windows 8, Microsoft cũng đã phát triển hệ điều hành với trọng tâm là màn hình
cảm ứng, dẫn tới sự ra mắt của một loạt model laptop lai tablet (laptop có màn hình cảm ứng,

bàn phím rời).

11. CẢM BIẾN ẢNH
-Ngoài độ phân giải, dung lượng RAM, pin... Cảm biến camera trên điện thoại cũng là một
thành phần đáng chú ý, bởi đây là yếu tố quyết định chất lượng chụp ảnh của thiết bị. Nhưng
bạn đã hiểu được bao nhiêu?
-Cuộc chạy đua "số chấm" đã bắt đầu chững lại sau nhiều năm, thay vào đó các nhà sản xuất
bắt đầu tập trung nhiều hơn vào thuật toán, cảm biến, cũng như hàng loạt công nghệ khác để
tăng chất lượng, màu sắc và mức độ chi tiết trong các tấm ảnh.
24


1. Cảm biến camera trên điện thoại là gì?
-Cảm biến camera trên điện thoại là bộ phận cực kì quan trọng cần được chú ý mỗi khi
muốn tạo nên một hệ thống camera. Cảm biến bao gồm hàng triệu tế bào bên trong, và khi
ánh sáng đi qua (chụp ảnh), mỗi tế bào sẽ tạo điện tích, tiếp đến là hệ thống lọc màu hoạt
động, và những bước xử lí các điện tích được kích hoạt, tạo nên các bức ảnh hoàn chỉnh
-Nếu ánh sáng lọt vào, nhưng cấu trúc cảm biến có các tế bào khơng thể thu nhận được,
cũng như thu nhận khơng đủ thơng tin, xử lí ánh sáng kém, cả bức ảnh sẽ bị ảnh hưởng - Một
cảm biến tốt luôn được tối ưu, chăm chút thiết kế bên trong, vì nó quyết định chất lượng mọi
thứ

2. Hai loại cảm biến camera trên điện thoại
-Có hai loại cảm biến camera trên điện thoại phổ biến nhất hiện nay là CCD và CMOS. Cả
hai đều có những thế mạnh riêng nhưng cảm biến CMOS được ưa chuộng hơn nhờ giá thành
thấp, tiết kiệm điện năng, tốc độ chụp nhanh và hiện tại đang được ứng dụng trên đa số các
smartphone bán ra trên thị trường.
25