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iPhone 5S 传感器检测:土豪的价格,土豪的品质

2014-03-04 14:20
风频浪劲
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  现在就跟我们一起,探索一下iPhone 5S内置传感器性能吧!

  看到这个您可能会疑惑,传感器……是个啥?

  “摇一摇”、“甩屏切歌”、“自动转屏”是重力传感器的工作,3D游戏中转换视野需要陀螺仪的配合,电磁罗盘?就是“电子指南针”,我们每天用到地图应用时里面的小箭头就靠它控制。

  至于姿态解算?如果你使用过监测运动的可穿戴设备,那么它就是用来衡量你的动作情况的小部件。

  对于智能手机来说,传感器已是不可或缺的重要组成器件,给手机用户带来了更多的功能体验。一般的手机评测,传感器方面仅限于种类统计,如“该机配备了加速度及陀螺仪传感器”。

   此次测评旨在针对手机常用传感器进行相对细致的测评,横向对比各款手机的传感器采样频率,精度,噪声级别,及姿态解算精度等,以求客观的对各款手机的传感器配置进行评估。

  各位看官深呼吸,测评马上开始!

  我们先来读iPhone 5S加速度传感器、陀螺仪、电磁罗盘三个传感器的采样频率。

  不同手机的传感器采样频率一般在50-300次之间。iPhone 5S的加速度传感器的采样频率是100次/秒,陀螺仪传感器的采样频率是100次/秒,电磁罗盘传感器的采样频率同样也是50次/秒。除加电磁罗盘采样频率略低,另两项均及格。

  接下来才是干货,我们要对加速度传感器、陀螺仪、电磁罗盘三个传感器分别在静置状态下的偏置、噪声和噪声级别进行评估。

  市售手机个个攀附“土豪金”,注意!真正的“土豪金”正在靠近。

  测试方法 NO.1 将手机放置在测试平台上,读取手机处于水平状况时的数据。

  NO.2 评估手机在一个接近平的表面上是否可以给出一个接近于“0”的读数。也就是传感器在基准校正上是否有偏差。

  NO.3 在加速度传感器、陀螺仪测试环节中,我们会大幅度晃动手机来检测它的动态性能。

  NO.4 在姿态解算测试环节中,我们会将手机与对比传感器共置于旋转平台上,利用一个参考平面将它们保持在一致的方向。将水平转盘旋转到不同状态时,去读手机和参考传感器的读数,对比指向方面的静态精度,从而观察传感器的偏差。

  NO.5 我们还会比较所有待测手机原生传感器的顶点偏滞、噪声级别以及姿态解算的精度。

  我们测出的数据包括:

  加速度传感器静态性能/动态性能

  陀螺仪传感器静态性能/动态性能

  电磁罗盘传感器静态性能

  姿态解算静态性能

  评估标准 NO.1 读数次数越多,表示采样程度越高,但相应会带来功耗的提升。一般超过100次/秒即认为达标。

  NO.2 原则上不论是哪种传感器,噪声越小越好,而静态偏置则应在0附近。

  NO.3 原则上,我们希望手机传感器,特别是加速度计和陀螺仪拥有较大的量程。

  加速度传感器

  首先测试的是加速度传感器,将手机放置在量具级别的测试平台上,保持一切静止没有外界的震动干扰,采集10秒钟的静置数据。

  停止采集后我们可以看到,屏幕上面有三条线:蓝线、绿线和红线。三条线分别代表了加速度传感器在x、y、z三个轴上的输出,其中蓝色的线高一点,因为手机现在处于水平静置,所以这条线在1g附近,数值大约为10m/s2(典型值应为1g=9.81 m/s2)。再将数据放大到噪声可以目测的程度,进行目测读数和截屏。报告显示iPhone 5S读z轴上的数值为-9.925 m/s2,噪声级别为±0.0025 m/s2。对于偏置均值水平和噪声级别的比较我们将会在系列评测完成之后,进行横向对比。

  再次采样获得x轴和y轴的数据,也就是红线和绿线。将噪声曲线放大,x轴的均值为0.02 m/s2,y轴的均值为0.28 m/s2,噪声的波峰值x轴在±0.0002 m/s2之间,y轴在±0.0002 m/s2之间。其稳定程度远超其他智能机,简直就是高铁与普客的差距。

  下一步我们要对iPhone 5S加速度传感器的幅值进行评估,来看它是否能测量出足够大的冲击和动态。原则上说量程越大越好。量程太小传感器无法测试出比较大的动态、动作和行为,我们采用的方法是:开始采集后用很大的力量晃动手机,得到几秒钟的采样数据。

  我们采集了大约3秒钟大动态数据,从屏幕上可以看到,三个轴的数据基本饱和。对这一数据进行读数,加速度传感器x、y、z轴的峰值都是接近80 m/s2 (约8g,八倍重力加速度),测量报告显示,iPhone 5S 加速度传感器在x、y、z轴上的真实动态量程确为±80 m/s2。该数据令人惊讶,大多数智能机量程为20 m/s2,iPhonr 5S加速度传感器量程为一般智能机的4倍。

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