新手机指南针怎么看方向(手机“指南”里的指南针怎么看)

通过指南针，我们应该有一个粗略的、决定性的倾向。那么，它是怎么做到的呢？

一开始，我们先来看看传统的指南针是如何一个“向导”的。地理北极和南极类似地磁北极和南极。地磁南极靠近地理北极，地磁北极靠近地理南极。传统指南针是小磁铁，所以指南针的北极会被地磁南极吸引，指向地理北极。同样，指南针的南极指向地理南极。所以，从本质上来说，指南针所暗示的其实是地磁场的走向。

目前手机内置的指南针，粗略来说应该叫“电子罗盘”，是一种基于霍尔效应的磁传感器，需要测量地磁场的走向，然后指导我们地理上的南北两极。

霍尔效应是一种电磁效应。当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的倾向会产生附加电场，从而在半导体两端产生动态电位差。这个现象就是霍尔效应，这个电位差也叫霍尔电位差。

电流趋势、磁场趋势、电场趋势都是右手定则，所以在已知电流趋势，手机测量附加电场趋势的情况下，需要计算磁场趋势。当电流和磁场为1时，霍尔效应与导体在磁场中的取向有关。导体与磁场的夹角越大，霍尔效应越强。

因为我们的手机不仅平行于地面应用，还需要在三维空间中寻找地球磁场的趋势，所以手机的电子罗盘根部基本上是三轴的，也就是把重力(减速)传感器拆开，在三维空间中测量磁场趋势。

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可能有人会问，当初手机有GPS定位指令，那么有必要安装“电子罗盘”吗？其实相当有必要假设，在山或建筑物中间，卫星信号会变得微弱而脆弱，手机很可能会得到GPS信号，地球磁场无处不在。

另外，假设我们处于一个固定的形状，可能移动速度极慢，GPS只能确定我们的位置，不能指示倾向。如果你抬起导航地图，你会发现你的位置状态提示是一个小点。箭头会隐含在装有电子罗盘的手机的圆点附近，会随着手机的朝向而变化。所以，“电子罗盘”不是可选的传感器，而是GPS定位的重要补偿。

但电子罗盘虽然功能强大，但也有其缺陷，复杂且受附近磁场环境影响。比如偶尔打开指南针会发现指针一直在变，手机会提示你遏制修正。这是因为手机附近磁场环境过于冗杂，生命力紊乱，需要遏制人工矫正。校正的原理是通过其他传感器捕捉手机的运动，记录每一个倾向的磁场数据。具体的统治力极其繁琐，只需要挥几下手机，然后还要管理磁场。

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