手机里的电子指南针是什么原理

⼿机⾥的指南针是什么原理？

其实这个问题很简单，⼿机装⼊软件能分出东南西北是因为⼿机中内置了电⼦指南针，电⼦指南针⼜称作电⼦罗盘，电⼦罗盘⼀般来说有两⼤类材料能够实现，⼀种是霍尔材料，⼀种就是磁阻材料。

先来讲讲霍尔原理吧，简单来说就是当恒定的电流通过⼀段导体时，其侧⾯的电压会随磁感应强度线性变化。⼿机通过测量电压，就可以测出磁感应强度的⼤⼩。

我们可以把地球磁场假定为和地平⾯平⾏，⽽如果在⼿机的平⾯垂直的放上两个这样的霍尔器件，就可以感知地球磁场在这两个霍尔器件的磁感应强度的分量，从⽽得到地球磁场的⽅向，有点类似于⼒的分解。

再说说磁阻材料，磁阻材料分为AMR、GMR材料，各有各的优点，因为专业性较强，在这⾥我们就不详细讨论了。⽽磁阻材料的特点是电阻会随磁感应强度的变化⽽变化，使⽤磁阻材料能构成⼀个电桥，测量电桥的两节点的电压，就可以测出单⼀⽅向的磁感应强度。同理，在⼿机中放置两个相互垂直的电桥，就可以测得磁场的⽅向。

电⼦罗盘⼀般都是三轴的

很多⼈不知道的是，⼿机的电⼦罗盘基本都是三轴的，因为我们的⼿机不单单是平⾏于地⾯来使⽤的，为了解决这个问题需要在三维空间内找到地球磁场的⽅向，所以必须⽤到三轴。⽽结合重⼒（加速度）传感器，就可以在三维空间内测算出磁场的⽅向了（⼈类果然是最伟⼤的⽣物）。

电⼦指南针为何需要校正

当然，电⼦指南针虽然强⼤，但是却并⾮⽆敌的存在，很多时候⼤家应该会有这样的感觉，就是当你打开指南针后，会发现指南针的指针会不停的旋转，此时⼿机会提⽰你进⾏校正，这是受磁场环境的影响导致的，⼿机周围以及⾥⾯的磁场环境⾮常复杂，所以如果磁场紊乱了，必须要进⾏⼿动校正，校正原理就是通过其他传感器捕捉⼿机运动，同时记录各⽅向的磁场数据⽽已，可能我们只需要挥动挥动⼿，就可以解决磁场问题了。

电⼦陀螺仪和电⼦指南针有什么区别

最后我们再来聊⼀聊电⼦陀螺仪和电⼦指南针的区别，这位⽹友认为是陀螺仪实现了指南针的功能，其实并⾮如此，电⼦陀螺仪和电⼦指南针是完全不⼀样的，陀螺仪是通过惯性原理测量⾓速度，电⼦罗盘是通过磁电效应测量地球磁场，能够解算出⽅位⾓，也就数字指南针。

陀螺仪的主要作⽤是测⼀个动态的量（⾓速度），⽽电⼦罗盘主要是测⼀个静态或者准静态的量（⼿机的指向或者说成与地球磁⼒线之间的夹⾓）。

不过现在可以通过⼀些算法做到⽤电⼦罗盘和重⼒加速传感器来模拟陀螺仪，这种模拟出来的陀螺仪叫做虚拟陀螺仪。虚拟陀螺仪的效果和真正的陀螺仪对⽐还是有很⼤的差距的，不过软件这东西的成本较低，所以很多公司都愿意使⽤虚拟陀螺仪，并且宣传实现了“陀螺仪效果”。