Датчики тиску в смартфонах Що показує тиск повітря; Вимірювальна технологія датчиків; Electronicsnet
03 березня 2017 р., 8:25 | доктор Томас Блок
Фітнес-трекер та лічильник калорій
Датчики тиску повітря також можуть підвищити точність фітнес-трекерів і особливо додатків для розрахунку споживання калорій.
Наразі споживання калорій здебільшого розраховувалось шляхом поєднання даних крокоміра з датчика прискорення та інформації, що стосується користувача, наприклад, віку, ваги та зросту. Залежно від того, які датчики має пристрій, пульс або швидкість, пройдена відстань та висота, визначена GPS, також можуть бути включені в розрахунки.
Акселерометр знає, коли людина користується сходовою маршею, але він не може визначити, піднімається чи сходить людина. Зміни сил прискорення занадто малі для цього і заглушуються шумом. Лише коли датчик тиску визначає напрямок зміни висоти, програмне забезпечення може правильно розрахувати споживання калорій користувачем. До речі, тоді користувач більше не має можливості обдурити. Датчик тиску настільки чутливий, що також виявляє, чи користувач вибирає ліфт замість сходів. Поєднання даних від обох датчиків є особливо цінним для підвищення точності.
Малюнок 3. Неточні виміри висоти на мосту.
Навіть на відкритому повітрі споживання калорій можна визначити ще точніше на основі даних про висоту, визначених датчиком тиску - наприклад, піднімаючись на пагорб. Тут також можуть бути використані дані GPS або дані про висоту з бази даних, але обидва вони відносно неточні. Наприклад, бази даних мають труднощі з точним відображенням змін висоти, коли користувач переходить міст.
В малюнок 3 ми бачимо приклад точного визначення маршруту. Під час переходу через міст тиск повітря залишається стабільним. На відміну від сервісу Google та USGS (Геологічна служба США), датчик тиску розпізнає, що користувач перетинає міст - так що можна визначити реальне споживання калорій. Кілька тестів показали, що спільне використання датчика тиску та прискорення дозволяє більш точно обчислити споживання калорій на 10-15% [2].
Датчик барометричного тиску не тільки надає дані про вертикальне положення користувача. У поєднанні з датчиком прискорення він також забезпечує точну класифікацію руху. Наприклад, акселерометр може точно визначити, чи рухає користувач свій телефон, щоб пограти в гру або здійснити телефонний дзвінок. Дані датчика тиску повітря можна використовувати тут для підтвердження та оновлення даних датчика прискорення.
Прогноз погоди
Тиск повітря є вирішальним фактором прогнозу погоди, тому датчики тиску повітря також відіграють важливу роль у метеорології. Оскільки iPhone та різні пристрої Android були оснащені датчиками тиску повітря, кілька погодних програм - наприклад, Dark Sky, Weather Signal та Sunshine - почали вдосконалювати точність своїх прогнозів за допомогою даних краудсорсингу від користувачів.
Для точного прогнозу погоди смартфон повинен враховувати поточну висоту користувача, оскільки це природно впливає на тиск повітря. З цією метою або дані тиску повітря від місцевої метеостанції порівнюються із виміряними значеннями датчика смартфона, або для порівняння використовуються дані карти з бази даних. Цей місцевий метод прогнозування погоди також є перспективною інновацією для різних додатків розумного будинку та IoT.
Датчик барометричного тиску BMP380 від Bosch Sensortec можна використовувати, наприклад, для вимірювання висоти безпілотників, полегшуючи управління ними.
Ці датчики роблять це можливим
Хоча певні програми все ще перебувають у стадії розробки, датчики тиску повітря вже встановлені у багатьох смартфонах та подібних пристроях сьогодні. З BMP380 (Картина) Bosch Sensortec пропонує новий барометричний датчик тиску, спеціально розроблений для використання в мобільних додатках. Завдяки компактному корпусу розміром лише 2,0 × 2,0 × 0,75 мм³ та низькому енергоспоживанню, він ідеально підходить для пристроїв, що працюють від акумуляторів. Технологія п'єзорезистивного датчика тиску BMP380 забезпечує високу точність у поєднанні з хорошою лінійністю, довгостроковою стабільністю та високою електромагнітною сумісністю.
Датчики тиску повітря також можуть бути встановлені як частина інтегрованих датчиків з різними типами датчиків. Екологічний датчик BME280 від Bosch Sensortec поєднує в собі кілька високолінійних і точних датчиків тиску повітря, вологості та температури в одному корпусі із площею всього 2,5 × 2,5 мм². Екологічний датчик BME680 навіть поєднує в собі чотири різні параметри, оскільки, крім вищезазначених вимірюваних змінних, він також може визначати якість повітря в приміщенні.
Вимірювання висоти для безпілотників
Якщо пілот знає висоту свого безпілотника, це допоможе йому безпечно приземлитися. Датчик тиску можна встановити в безпілотник, а інший - у пульт дистанційного керування пілота. Поточну висоту безпілотника можна розрахувати, виходячи з різниці між двома значеннями. Ця інформація також може бути використана для стабілізації роботи безпілотника під час польоту, що, в свою чергу, полегшує управління.
Завдяки цій доданій вартості можна припустити, що датчики тиску незабаром стануть частиною стандартного обладнання безпілотників у ціновому діапазоні від 100 євро.