ساختار و نحوه ی کار
حسگر شتابسنج دراصل برپایه‌ی سنجش شتاب جاذبه کار می‌کند و برهمین‌اساس حرکت جهت‌دار گوشی را تشخیص می‌دهد. ذر اینجا، این سؤال مطرح می‌شود که چگونه قطعهای الکترونیکی می‌تواند شتاب را که خصیصه‌ای مکانیکی است، تشخیص دهد و ارزیابی کند؟ پاسخ این سؤال سیستم میکروالکترومکانیکال است. این سیستم از قطعاتی شبیه به تراشه‌های سیلیکونی مجتمع تشکیل شده است که دراصل ماهیت مکانیکی دارند. درواقع سیستم میکروالکترومکانیکال ساختاری مکانیکی را در خود جای داده است که می‌تواند با قطعات الکترونیکی ارتباط برقرار کند.
در این سیستم خازنی وجود دارد که شبیه خازن‌هایی معمولی نیست. در قسمت انتهایی این خازن، دو پایانه و در قسمت بالای آن آرایه‌ای وجود دارد که شبیه دندانه‌های شانه است. دندانه‌های این آرایه بسیار به یکدیگر نزدیک هستند؛ اما با یکدیگر تماسی ندارند. درحقیقت، طراحی خازن این سیستم به‌نوعی است که می‌تواند حرکت کند.
خازن شتاب سنج
انتهای این خازن جرمی سیلیکونی وجود دارد که می‌توان آن را به قطعهای معلق در انتهای یک فنر تشبیه کرد که حرکت، لرزش و حتی جاذبه باعث می‌شود این جرم به اطراف حرکت کند و وقتی این اتفاق رخ می‌دهد، ساختار شانه‌ای شکل خازن هم تغییر می‌کند. وقتی دندانه‌های این ساختار حرکت می‌کنند، فاصله‌ی بین آنها تغییر می‌کند و وقتی فاصله‌ی بین دندانه‌ها تغییر کند، تغییر کمی در خازن ایجاد می‌شود. به این صورت سیستمی الکترومکانیکال ایجاد می‌شود که می‌تواند حرکت و تغییر جهت را تشخیص دهد و هر حرکت میزان ظرفیت خازنی سیستم را تغییر می‌دهد و آن را به ولتاژ قابل‌استفاده یا داده‌ی سریالی تبدیل کند.
هرچه تعداد دندانه‌های درهم‌قفل‌شده بیشتر باشد، تشخیص تغییر در شتاب و درنتیجه تغییرجهت به‌دلیل افزایش سطح ساختار آسان‌تر می‌شود. هریک از این خازن‌ها می‌توانند جهت‌های محدودی را تشخیص می‌دهد؛ به‌همین‌دلیل حسگر شتابسنج دارای سه محور مجزا است و این سه محور (یا درواقع سه خازن) حسگر را قادر می‌‌سازند هر حرکت خطی جهت‌دار را در زاویه‌ی ۳۶۰ درجه تشخیص دهد.
کاربردها
تقریبا همه‌ی ما می‌دانیم زمانی‌که قابلیت چرخش خودکار صفحه‌نمایش فعال و گوشی در حال پخش ویدئو باشد، با چرخش گوشی به حالت افقی یا عمودی، ویدئو یا هر محتوای دیگری (مثل تصویر یا متن) هم به‌صورت خودکار به حالت عمودی یا افقی نمایش داده می‌شود. درحالت افقی محتوا به‌صورت تمام‌صفحه پخش می‌شود. این قابلیت به‌لطف استفاده از حسگر شتابسنج در گوشیهای هوشمند ایجاد شده است؛ اما این ویژگی تنها یکی از قابلیت‌های این حسگر محسوب می‌شود و سایر قابلیت‌های آن به‌شرح زیر است:
نمایش سرعت خودرو در اپلیکیشن‌های مسیریاب؛
هدایت دقیق خودرو در بازی‌های مسابقه‌ای با حرکت ملایم گوشی به‌سمت چپ و راست. در برخی از بازی‌های ورزشی مثل گلف یا کریکت، می‌توانید با حرکت‌دادن گوشی به‌سمت عقب یا جلو، توپ را به‌راحتی کنترل کنید. حفظ تعادل جسم در بازی یکی دیگر از کاربردهای حسگر شتابسنج در بازی‌ها است. با جست‌وجویی ساده در موتورهای جست‌وجو می‌توانید بازی‌هایی را پیدا کنید که از این حسگر پشتیبانی می‌کنند و ساعت‌ها خود را با آنها سرگرم کنید،. این بازی‌ها می‌توانند در تقویت تمرکز نیز به شما کمک کنند.
امکان استفاده از قابلیت Shake to Shuffle در گوشیهای آیفون
با استفاده از این قابلیت می‌توانید فقط با تکان‌دادن گوشی، موسیقی‌ها را به‌صورت تصادفی پخش کنید و دیگر نیازی نیست برای انجام این کار قفل گوشی خود را باز کنید. تمام دستگاه‌های iOS به غیر از دستگاه‌های دارای iOS 8.4 و نسخه‌های بالاتر از آن فاقد این ویژگی هستند. مشخص نیست اپل دوباره پشتیبانی از این ویژگی را به iOS اضافه می‌کند یا نه. ویژگی Shake Control سونی‌اریکسون و Motion Play سامسونگ، نیز عملکردی مشابه این ویژگی دارند.
درکل به‌نظر می‌رسد اپل به‌دلیل حفظ حریم خصوصی کاربرانش، امکان استفاده از حسگرهای شتابسنج و ژیروسکوپ را محدود کرده است و کاربران iOS 12.2 برای استفاده از این دو حسگر باید گزینه‌ی Motion & Orientation Access را در بخش Privacy & Security فعال کنید. برای فعال‌کردن این ویژگی پس از ورود به تنظیمات آیفون خود، گزینه‌ی Playback (در گوشیهای اپل آیفون 4، آیفون 4 اس، آیفون 5 و آیفون 5 اس) یا Music (در گوشیهای آیفون 6، آیفون 6 اس، آیفون 6 اس پلاس، آیفون 7 و آیفون 7 پلاس) را انتخاب و گزینه‌ی Shake to Shuffle را فعال یا غیرفعال کنید.
استفاده از قابلیت Turn to Mute
هنگامی‌که گوشی در‌حال زنگ‌خوردن آن است، با فعال‌کردن این ویژگی و با برگرداندن گوشی به پشت، می‌توانید صدای گوشی را قطع کنید. چنانچه گوشی شما مجهز به این ویژگی باشد، می‌توانید در قسمت Sound & Notification یا call settings این ویژگی را فعال کنید.
ویژگی Rise to wake
با استفاده از این ویژگی در گوشیهای آیفون هنگامی که گوشی را به حالت خوابیده به‌آرامی به‌سمت بالا بیاورید، صفحه‌نمایش گوشی به‌صورت خودکار روشن می‌شود. برای فعال‌کردن این ویژگی در گوشیهای آیفون، پس از انتخاب تب Display & Brightness در تنظیمات گوشی، گزینه‌ی Rise to wake را فعال کنید. در گوشیهای سامسونگ گلکسی اس 9 و گلکسی اس 9 پلاس، گلکسی نوت 9، گلکسی اس 10 و اس 10 پلاس، گلکسی نوت 10 و نوت 10 پلاس ویژگی مشابهی به‌نام Lift To Wake وجود دارد که برای فعال‌کردن باید پس از انتخاب گزینه‌ی Advanced features و Motions and gestures در منو تنظیمات، گزینه‌ی Lift To Wake را فعال کنید.
تماشای قسمت‌های مختلف گوشی با چرخاندن آن در سایت iPhone experience
کاربران گوشیهای آیفون با کج‌کردن گوشی خود، می‌توانند با چرخاندن گوشیهای موجود در سایت iPhone experience به‌صورت مجازی، تصاویر گوشی‌ها را از نماهای مختلف مشاهده کنند.
تجربه‌ای جالب‌تر از واقعیت افزوده
با استفاده از اپلیکیشن AR Camera ACCELEROMETER می‌توانید تنها با استفاده از دوربین گوشی (درحالت فیلم‌برداری) اشیای سه‌بعدی و دوبعدی جذابی را در محیط اطراف خود ببینید و با استفاده از حسگر شتابسنج آن اشیاء را در جهات مختلف به حرکت درآورید. امکان استفاده از این اپلیکیشن واقعیت افزوده برای ۹۰ درصد از گوشی‌ها وجود دارد.
اپلیکیشن Sky View که برای اندروید و iOS عرضه شده است، با پشتیبانی از حسگر شتابسنج مانند AR Camera ACCELEROMETER عمل می‌کنند. شما با استفاده از این اپلیکیشن و دوربین گوشی (دوربین گوشی باید به‌سمت آسمان باشد) می‌توانید اجرام آسمانی و صورت‌های فلکی را به‌صورت مجازی (واقعیت افزوده) و با طرح‌های گرافیکی زیبا ببینید. اگر به نجوم علاقه‌مند هستید، حتما این اپلیکیشن را امتحان کنید.
تبدیل گوشی به حسگر حرکت‌سنج
با استفاده از اپلیکیشن Seismo می‌توانید گوشی مجهز به حسگر شتابسنج را به حسگر حرکت‌سنج تبدیل کنید. این اپلیکیشن کوچک‌ترین حرکات و تکان‌های گوشی را در قالب یک نمودار نمایش می‌دهد. سیسمو فقط برای اندروید عرضه شده است؛ اما کاربران iOS نیز می‌توانند از اپلیکیشن مشابهی به‌نام iSeismoter استفاده کنند. درضمن می‌توانید با این اپلیکیشن فشارخون خود را اندازه‌گیری کنید. برای انجام این کار تنها کافی است انگشت خود را طوری روی لنز دوربین قرار دهید که تمام سطح آن را بپوشاند.
تبدیل گوشی به قدم شمار
برخی از گوشی‌ها مجهز به حسگر قدم‌شمار هستند؛ اما با نصب اپلیکیشن رایگان Footsteps Pedometer Free می‌توان گوشیهای آیفون دارای حسگر شتابسنج را نیز تبدیل به قدم‌شمار کرد. برای استفاده از این اپلیکیشن که اطلاعاتی مثل متوسط سرعت و کالری مصرف‌شده را نیز نمایش می‌دهد، تنها کافی است گوشی را در جیب خود قرار دهید و شروع به قدم‌زدن کنید. اپلیکیشن‌های مشابه اپلیکیشن فوت‌استپ برای اندروید نیز عرضه شده‌اند و از میان آنها می‌توان به Google Fit و MyFitnessPal و Step Counter – Pedometer Free & Calorie Counter اشاره کرد.
تبدیل گوشی به وسیله‌ای برای سنجش و ارزیابی میزان تنفس
با نصب اپلیکیشن Biofeedback روی آیفون می‌توانید از گوشی خود به‌عنوان گجتی برای اندازه‌گیری میزان تنفس خود استفاده کنید. برای استفاده از این اپلیکیشن، تنها باید آن را روی شکم خود قرار دهید و چند لحظه منتظر بمانید تا گوشی با نحوه‌ی تنفس فرد هماهنگ شود. اپلیکیشن در هنگام دم و بازدم صدای ملایمی پخش می‌کند و وضعیت تنفس را روی یک نمودار نمایش می‌دهد.
آزمایش عملکرد حسگر شتابسنج
اپلیلیکیشن TestM که برای هر دو سیستم عامل اندروید و iOS عرضه شده است، ابزار خوبی برای آزمایش عملکرد حسگر شتابسنج در گوشیهای هوشمند است.
نحوه‌ی کالیبره‌کردن حسگر شتابسنج در گوشیهای اندرویدی و آیفون
گاهی اوقات برای رفع مشکل این حسگر باید آن را کالیبره کنید. برای کالیبره‌کردن شتابسنج در گوشیهای اندرویدی هم می‌توانید از اپلیکیشن‌هایی نظیر Bubble Level و Accelerometer Sensor استفاده کنید و هم می‌توانید این کار را با استفاده از تنظیمات گوشی انجام دهید. برای کالیبره‌کردن حسگر با استفاده از اپلیکیشن‌های معرفی‌شده، باید گوشی را روی یک سطح صاف قرار دهید و آن را مثل شکل عدد ۸ انگلیسی (8) بچرخانید.
منبع :