漫谈物理第003期你懂手机滑动屏幕与计步

当然用手指滑动手机屏幕，是什么原理、还有其它物体可以滑屏吗？为什么手机屏幕上有水滴时触屏会失灵？现在绝大多数智能手机屏幕采用的都是电容式触摸屏，当手指触摸在金属层上时，手指和触摸屏表面会形成一个耦合电容。

对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流，这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。

因此，只要能和手机屏幕形成电容的物体，从接触点吸取电流，就能实现滑屏操作。如：苹果皮、西瓜皮、香蕉皮等导体都能滑动手机屏幕。而绝缘材料是不能滑屏的。如：厚纸张、塑料、橡胶等都不行。

当手上沾了太多水时去触摸屏幕，由于屏幕上会产生太多感应位点，无法计算出准确的触碰位置，屏幕也就不灵敏了。当然，随着技术的进步，目前能带水操作的手机，是通过增强信号处理精度以及提高刷新率，实现在水里也可以随意操控触屏手机。

现在很多人都使用手机记录走，不要小看这个记步功能，内部文章不上，其实是智能机增配了“加速度计、陀螺仪、指南针”等传感器，这些传感器在手机发生移动时，自动收集数据传给手机上的操作系统进行分析，再发出记数指令。

手机里边的加速度计是一个不断振动的微机械摆件，通过测量外界加速度对振动的影响来测量手机的加速度。操作系统拿到这些数据之后，会通过算法对传感器的数据进行识别，比如人在走路或者跑步的时候，加速度计会测到一定范围内的周期信号。

通过对信号的过滤、分析其振幅和频率就可感知人在走路，一般手机都是从几个周期以后开始计数的，所以手机记的步数比实际的步数要少一些。另外，手机加入磁传感器之后，手机的指南针功能也有大幅的提升，磁传感器是通过测量地磁场来进行方向识别的。

虽然地磁场比较微弱，但是基于现在强大的传感器技术，手机上的磁传感器能够轻易感知地磁场并来确定方向，这个原理就是高中学的“霍尔效应”。手机在不同的方向上分别测量磁场强度，即可找到地磁场的指向，从而辨别方向。