隨著iPhone5、iPhone5S等蘋果手機在中國的暢銷,愛玩游戲的果粉們是否留心過,為何iPhone可以識別握持方向是縱向還是橫向呢,或識別出搖晃動作呢?這全靠手機內部一枚微小的加速度傳感器芯片。那么你了解它是如何工作的嗎?有人曾猜測這大概和小時候的“大笑不倒翁”一樣,內部有一個可以靈活晃動的金屬球來感應設備姿態的變化。不過,這種結構只是最基本的加速度傳感器結構,iPhone里的加速度傳感器芯片比這要精密、敏感得多。
雖然同樣利用了晃動加速的原理,但iPhone里的加速度傳感器結構不可能制造成那樣方頭方腦、體積碩大的部件,一切都必須放進一枚薄薄的芯片中。曾經,TheEngineerGuy的BillHammack在一段視頻里解釋了它的構造,并用動畫演示了制造一個iPhone加速度傳感器零件所需的一個最基本步驟(每個加速度傳感器都要重復多次這個步驟才可以被制造出來)。
在每個加速度傳感器中,都有著這樣一套完整的、極其細微的、富有彈性的硅材料彈簧,它們能夠在觸點之間來回晃動。當它們由于重力慣性移動時,觸點就能夠測量它們的偏移量,并計算出iPhone當前的位置、姿態、晃動速度等許多數據。
這些彈簧實在太細小了,小到只有鉛筆尖那么大。如何制造這樣精密的部件呢,這當中就要用到防腐蝕模板、氫氧化鉀等材料,最終得到一片極薄的硅片。