आप YouTube पर पोर्ट्रेट मोड में एक वीडियो देख रहे थे, और स्क्रीन रियल एस्टेट पर्याप्त नहीं था। इस समस्या को हल करने के लिए, आपने वही किया जो स्मार्टफोन वाला कोई भी व्यक्ति करेगा। फोन को उसकी तरफ कर दें।
जैसे ही आपने ऐसा किया, वीडियो ने पूरी स्क्रीन को अपनी चपेट में ले लिया, और सभी मेनू विकल्प अदृश्य थे, लेकिन आपके फोन को इसके अभिविन्यास के बारे में कैसे पता चला?
ठीक है, उच्च ताज़ा दर स्क्रीन और एक महान उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस के अलावा, आपके फ़ोन में कई सेंसर हैं जो अंतरिक्ष में इसके अभिविन्यास का पता लगाते हैं, लेकिन ये सेंसर कैसे काम करते हैं?
प्रकृति की मौलिक शक्तियों को समझना
हालाँकि आप अपने चेहरे पर हवा और बारिश होने पर अपने हाथों पर पानी को महसूस कर सकते हैं, लेकिन जो आप महसूस नहीं कर सकते, वह प्रकृति की मूलभूत शक्तियाँ हैं।
इन बलों में गुरुत्वाकर्षण बल और विद्युत चुम्बकीय बल शामिल हैं। हालांकि ये ताकतें अमूर्त हैं, फिर भी ये हमारे हर काम को प्रभावित करती हैं। वास्तव में, आपके स्मार्टफोन की स्क्रीन आपकी उंगली का पता लगाने के लिए विद्युत चुम्बकीय बलों में छोटे बदलावों का पता लगाती है। इतना ही नहीं, गुरुत्वाकर्षण बल के कारण आपके शरीर का वजन भी परिभाषित होता है।
सीधे शब्दों में कहें, गुरुत्वाकर्षण वस्तुओं पर एक बल लागू करता है जिससे वे 9.8 मीटर/सेकेंड ^ 2 की गति से तेज हो जाते हैं। इस त्वरण के कारण चीजें फेंकने पर वापस जमीन पर गिर जाती हैं।
दूसरी ओर, विद्युत चुम्बकीय बल को गुरुत्वाकर्षण बल की तरह महसूस नहीं किया जा सकता है। उस ने कहा, यदि आप दुनिया में कहीं भी एक कंपास लगाते हैं, तो यह उस क्षेत्र में पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाएगा और खुद को उत्तरी ध्रुव पर संरेखित करेगा।
यद्यपि विद्युत चुम्बकीय बलों ने कई तकनीकी प्रगति को सक्षम किया है, वे सभी अच्छे के लिए नहीं हैं, और विद्युत चुम्बकीय विकिरण उच्च खुराक मानव शरीर के लिए खतरनाक हो सकता है।
अपने स्मार्टफ़ोन पर सेंसर तकनीक को समझना
आपके स्मार्टफोन के सेंसर अंतरिक्ष में प्रकृति के उन्मुखीकरण को समझने के लिए प्रकृति की शक्तियों में बदलाव का पता लगाते हैं, लेकिन ये सेंसर कैसे काम करते हैं?
खैर, आपके स्मार्टफोन में है इसके मदरबोर्ड पर हजारों सेंसर, लेकिन तीन मुख्य सेंसर प्रकार जो आपके फ़ोन को उसके अभिविन्यास में परिवर्तन का पता लगाने में सक्षम बनाते हैं।
ये ओरिएंटेशन डिटेक्शन सेंसर प्रकृति की शक्तियों को मापने के लिए माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) का उपयोग करते हैं। डेटा को मापने के लिए, एमईएमएस उपकरण विद्युत संकेत उत्पन्न करने के लिए सिलिकॉन में एम्बेडेड यांत्रिक भागों का उपयोग करते हैं। इन संकेतों का उपयोग करके, आपका स्मार्टफ़ोन उस पर कार्य करने वाली शक्तियों में परिवर्तन का पता लगाता है।
नीचे एक संक्षिप्त विवरण दिया गया है कि ये सेंसर कैसे काम करते हैं।
- एक्सेलेरोमीटर: जैसा कि नाम से पता चलता है, स्मार्टफोन पर त्वरण में परिवर्तन का पता लगाने के लिए एक्सेलेरोमीटर का उपयोग किया जाता है। इन परिवर्तनों का पता लगाने के लिए, एक्सेलेरोमीटर जड़ता के नियम का उपयोग करता है, जिसमें कहा गया है कि जब तक कोई बाहरी बल लागू नहीं किया जाता है, तब तक एक शरीर आराम पर रहेगा। इस अवधारणा का उपयोग करने के लिए, एमईएमएस सेंसर में वसंत जैसी संरचनाओं के बीच एक निश्चित द्रव्यमान निलंबित कर दिया जाता है। इसलिए, जब फोन की जड़ता के कारण स्प्रिंग्स को संपीड़ित किया जाता है, तो निश्चित द्रव्यमान जगह पर रहता है। यह स्प्रिंग कम्प्रेशन स्मार्टफोन को यह बताते हुए एक विद्युत संकेत उत्पन्न करता है कि इसे त्वरित किया जा रहा है।
- जाइरोस्कोप: जाइरोस्कोप आपके स्मार्टफोन पर घूर्णी बलों की निगरानी करता है। यह रोटेशन स्मार्टफोन पर अभिनय करने वाले कोरिओलिस बल को मापता है ताकि यह अनुमान लगाया जा सके कि उसने अपने गुरुत्वाकर्षण केंद्र के बारे में कितना घुमाया है। सीधे शब्दों में कहें, तो कोरिओलिस बल किसी भी पिंड के अंदर घूमने वाली वस्तु के घूमने के कारण कार्य करता है। जाइरोस्कोप एक्सेलेरोमीटर के समान डिज़ाइन का उपयोग करता है लेकिन स्मार्टफोन के घूमने पर परिवर्तनों का पता लगाने के लिए इसे संशोधित किया जाता है।
- मैग्नेटोमीटर: पृथ्वी की कोर में बहने वाली धाराओं के कारण एक चुंबकीय क्षेत्र इसे अपनी चपेट में ले लेता है। इन क्षेत्रों का पता लगाने से स्मार्टफोन को पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के सही उत्तर के साथ अपने अभिविन्यास को समझने में मदद मिलती है। इन परिवर्तनों का पता लगाने के लिए स्मार्टफ़ोन तीन-अक्ष हॉल प्रभाव सेंसर से लैस हैं। यह सेंसर चुंबकीय क्षेत्र का पता लगाने के लिए फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियमों का उपयोग करता है। इस नियम के अनुसार, एक धारावाही चालक अपने चारों ओर के चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन होने पर एक विद्युत वाहक बल उत्पन्न करता है। वोल्टेज में इन परिवर्तनों के कारण, सेंसर का उपयोग पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुवों के संबंध में इसके अभिविन्यास का पता लगाने के लिए किया जा सकता है।
अब जब हमें अपने स्मार्टफोन में सेंसर की बुनियादी समझ हो गई है, तो हम देख सकते हैं कि वे आपके स्मार्टफोन की स्थिति का पता लगाने के लिए एक साथ कैसे काम करते हैं।
आपका फोन कैसे जानता है कि स्क्रीन को कब चालू करना है?
जैसा कि पहले बताया गया है, एक्सेलेरोमीटर त्वरण में परिवर्तन का पता लगा सकता है, लेकिन अकेले इस डेटा का उपयोग स्मार्टफोन के उन्मुखीकरण का पता लगाने के लिए नहीं किया जा सकता है। इसका कारण यह है कि गुरुत्वाकर्षण बल हमेशा एक्सेलेरोमीटर पर कार्य कर रहे हैं, और सेंसर के लिए यह पता लगाना मुश्किल है कि त्वरण में परिवर्तन स्मार्टफोन को घुमाने के लिए कब होता है।
स्मार्टफोन इस समस्या को हल करने के लिए सेंसर फ्यूजन का उपयोग करते हैं, जो विभिन्न सेंसर को एक दूसरे के साथ संचार करने में सक्षम बनाता है। फ़ोन के उन्मुखीकरण का पता लगाने के लिए, एक्सेलेरोमीटर जाइरोस्कोप और मैग्नेटोमीटर के साथ संचार करता है।
इसलिए, जब कोई फोन घूमता है, तो एक्सेलेरोमीटर त्वरण में परिवर्तन का पता लगाता है और फिर जाइरोस्कोप से संचार करता है। इस संचार के कारण, स्मार्टफोन समझ सकता है कि त्वरण में परिवर्तन रोटेशन के लिए है या नहीं।
उस ने कहा, जाइरोस्कोप त्रुटियों के लिए अतिसंवेदनशील है क्योंकि यह स्मार्टफोन पर अभिनय करने वाले गुरुत्वाकर्षण बलों पर विचार नहीं कर सकता है। इसलिए, स्मार्टफोन के ओरिएंटेशन में बदलाव का पता लगाने के लिए तीसरे सेंसर की जरूरत होती है। यह सेंसर कोई और नहीं बल्कि आपके डिवाइस पर मौजूद मैग्नेटोमीटर है।
इस मैग्नेटोमीटर का उपयोग पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के संबंध में स्मार्टफोन की स्थिति में परिवर्तन का पता लगाने के लिए किया जाता है। यह डेटा, एक्सेलेरोमीटर और जायरोस्कोप के डेटा के साथ, यह तय करने के लिए उपयोग किया जाता है कि आपकी स्क्रीन को पोर्ट्रेट या लैंडस्केप मोड में होना चाहिए या नहीं।
क्या सेंसर टेक्नोलॉजी भविष्य है?
एक्सेलेरोमीटर, जायरोस्कोप और मैग्नेटोमीटर जड़त्व और विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियमों का उपयोग करके प्रकृति की मौलिक शक्तियों में परिवर्तन का पता लगाते हैं।
स्मार्टफोन इन मूलभूत कानूनों का उपयोग ऑटोरोटेशन और ऑप्टिकल छवि स्थिरीकरण जैसी सुविधाओं को सक्षम करने के लिए करते हैं। उस ने कहा, स्मार्टफोन अब विभिन्न सेंसरों के डेटा को मिलाकर नवीन सुविधाएँ प्रदान करते हैं।
इसका एक प्रमुख उदाहरण Apple उपकरणों पर क्रैश डिटेक्शन जारी करना है जो इन सेंसर से डेटा को दुर्घटना का पता लगाने और आपातकालीन सेवाओं को सचेत करने में सक्षम बनाता है।
