Czujnik Halla w telefonie. 3 praktyczne zastosowania

Czy słyszałeś o czymś takim, jak czujnik Halla występujący m.in. w smartfonach? Czujnik Halla w telefonie to często stosowany element elektroniczny, który wykorzystuje zjawisko znanego jako efekt Halla. Ten rodzaj czujnika jest używany w różnych celach w urządzeniach elektronicznych, w tym właśnie choćby w smartfonach. Co tak naprawdę daje on w praktyce?

Efekt Halla – wstęp

Zacznijmy od podstaw, a więc od tego, czym tak naprawdę jest to dość tajemniczo nazwane zjawisko fizyczne. Z efektem Halla masz jednak znacznie więcej wspólnego każdego dnia, niż Ci się wydaje!

Efekt Halla jest fizycznym zjawiskiem występuje, gdy przewodnik jest umieszczony w polu magnetycznym prostopadle do kierunku przepływu prądu. W wyniku tego zjawiska wzdłuż przewodnika pojawia się napięcie (a więc występuje różnica potencjałów) proporcjonalne do natężenia pola magnetycznego i prądu przepływającego przez przewodnik.

Efekt Halla w obrębie pola magnetycznego odkrył Edwin Hall w 1879 roku. Całkiem możliwe, że uczyłeś się kiedyś o tym efekcie w szkole podstawowej lub średniej. Jakie ma praktyczne zastosowanie?

Jak działa czujnik Halla?

Czujniki Halla wykorzystują zwykle małe płytki półprzewodnikowe, na których umieszczone są specjalnie zaprojektowane elementy umożliwiające pomiar efektu Halla. Są one zintegrowane z innymi elementami elektronicznymi w telefonie komórkowym, takimi jak procesor CPU, aby umożliwić szybkie i dokładne działanie. Za każdym razem wykorzystują pole magnetyczne.

Wniosek jest taki, że czujnik Halla w telefonach jest ważnym elementem umożliwiający szereg przydatnych funkcji. Może być odpowiedzialny za np. działanie kompasu, kontrolę gestów czy pełnić rolę czujnika zbliżeniowego wykorzystującego magnes. Dzięki niemu smartfony mogą oferować bardziej zaawansowane możliwości interakcji i użyteczności dla użytkowników.

Czujnik efektu Halla – zastosowanie w telefonie

Jak już wspomniano, czujnik Halla w telefonach może być wykorzystywany do różnych celów, w tym do pomiaru natężenia pola magnetycznego w celu określenia orientacji urządzenia w przestrzeni (np. kompas), wykrywania zamknięcia lub otwarcia obudowy za pomocą magnesu (np. przy otwieraniu etui z klapką), lub jako element kontroli gestów w niektórych modelach telefonów.

Czujnik Halla w kompasie

Czujnik Halla jest szczególnie przydatny do implementacji funkcji kompasu w smartfonach. Dzięki jego obecności telefon komórkowy czy też smartfon może określać aktualną orientację względem kierunków geograficznych, co umożliwia korzystanie z aplikacji nawigacyjnych, map czy kompasów elektronicznych.

Czujnik zbliżeniowy

Czujnik Halla w telefonie może być – i jest – wykorzystywany jako czujnik zbliżeniowy. To właśnie on jest odpowiedzialny za przygaszenie ekranu dotykowego smartfona podczas rozmowy, aby niechcący nie kliknąć czegoś policzkiem, np. przypadkowo zakończyć rozmowę.

Być może jednak sam zauważyłeś na przykładzie swoich różnych smartfonów, że czasami automatyczne wyłączanie ekranu podczas rozmowy telefonicznej – gdy telefon jest przyłożony do ucha – nie zawsze działa tak, jakbyś sobie życzył. Może mieć to związek z kiepską kalibracją czujnika zbliżeniowego. Jak to z wieloma rzeczami bywa, czujniki efektu Halla mogą mieć różną jakość i czułość.

Czujnik Halla pełni funkcję czujnika zbliżeniowego również w ochronnym etui magnetycznym. Zamykając klapkę takiego etui, wyświetlacz dotykowy sam się wyłączy podczas styku z klapką. Dlaczego? Wszystko przez wytworzone pole magnetyczne.

Kontrola gestów

W niektórych modelach telefonów czujnik Halla może być wykorzystywany do obsługi gestów, na przykład gestów powietrznych. Umożliwia to sterowanie niektórymi funkcjami telefonu (np. odbieranie połączeń, przewijanie stron) bez bezpośredniego dotykania ekranu. Możliwości jest bardzo wiele!

Obecność czujników Halla w telefonach komórkowych nie jest niczym nowym. W przeszłości z technologii tej korzystały klasyczne telefony z klapką oraz popularne w latach 2005-2010 slidery, a więc telefony z wysuwaną klawiaturą fizyczną.

Czujnik efektu Halla – inne zastosowania

Jak widzisz, czujniki Halla mają co najmniej kilka stosunkowo ważnych zastosowań w telefonii komórkowej. Efekt Halla jest jednak wykorzystywany w wielu innych przypadkach. W zasadzie można go zastosować tam, gdzie istnieją pola magnetyczne.

Laptopy

Możliwe, że masz osobistego laptopa. Może się nad tym nie zastanawiałeś, ale czujnik Halla w laptopie jest odpowiedzialny za wyłączenie komputera. W jaki sposób?

Nie musisz przecież wylogować się z systemu operacyjnego szukając opcji Zamknij w menu podręcznym. Dla wygody możesz po prostu zamknąć klapkę laptopa, który – o ile masz tak zapisane w ustawieniach – zamknie automatycznie system. Specjalny sensor wyczuwa styk ekranu z klawiaturą, wskutek czego następuje jego wygaszenie i wyłączenie (stan uśpienia komputera osobistego).

W tzw. laptopach 2w1 (laptopy, które w parę sekund można zamienić w tablety) czujnik efektu Halla pomoże wykryć położenie ekranu.

Branża samochodowa

Czujniki Halla pełnią obecnie również bardzo ważną – jeżeli nie ważniejszą niż u smartfonów – rolę w branży samochodowej. Systemach typu ABS czy ESP służą one do pomiaru prędkości obrotowej kół.

Ich zastosowanie nie ogranicza się jednak tylko do trakcji – dzięki czujnikowi Halla możliwa jest choćby kontrola położenia wału rozrządu i wału korbowego. Tak! Czujnik wału korbowego to nic innego jak czujnik efektu Halla!

ocena

5/5 - (4 votes)

Czy ten artykuł był pomocny? Twoja opinia pozwala nam pisać jeszcze lepsze treści.

Oceń artykuł poniżej

Marcin Szermański

Mail kontaktowy:

[email protected]

Z wykształcenia mgr inż. inżynierii środowiska. Miłośnik natury, historii, muzyki rockowej i gier komputerowych (w szczególności strategii i cRPG). W Komórkomacie od początku jego istnienia, odpowiedzialny głównie za dział Promocje oraz Poradniki.