手机自带的“指南针”APP与传统指南针,原理揭秘与对比

手机自带的“指南针”APP和传统的指南针在基本原理上是相似的，但它们的工作方式和应用场景有所不同。
传统的指南针是利用地球的磁场来指示方向的。指南针的指针会指向地球的磁北极，这是因为地球本身就像一个巨大的磁铁，有南北两极。指南针中的磁针受到地球磁场的作用，一端指向磁北极，另一端指向磁南极，从而指示方向。
手机自带的“指南针”APP则是利用手机内置的磁力传感器（磁力计）和加速度传感器来工作的。当用户打开指南针APP时，手机会通过这些传感器检测周围环境的磁场变化，并计算出相对于地球磁场的方向。这样，手机屏幕上就会显示一个指向地理北方的箭头，从而指示方向。
虽然两者在原理上都是利用地球磁场来指示方向，但手机指南针APP有以下特点：
1. 方便性：手机指南针可以随时随地使用，不受地理位置限制。 2. 精确性：手机指南针的精度通常不如传统的指南针，但已经足够满足日常使用需求。 3. 功能丰富：手机指南针APP通常还具备其他功能，如测量角度、计算距离等。
总的来说，手机自带的“指南针”APP和传统的指南针在原理上相似，但手机指南针APP更加方便、功能丰富。

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两者原理上是一样的，都是靠测地球磁场的方向来实现指南，但测量的方式不一样，毕竟手机里不可能内置小磁针。手机内置的指南针其实是一个三维电子罗盘，它可以在三个方向上测量地磁场，这样即使手机并非水平也可以算出地磁场方向。目前的主流是用霍尔效应来测量。

霍尔效应是高中物理的重要考点，当电流通过磁场中的导体时，垂直于电流和磁感线的方向上会出现电势差，称为霍尔电压。

图片来源：wikipedia

其中为材料厚度，为材料的霍尔系数。

半导体也有霍尔效应，而且霍尔系数比导体大得多，对应的霍尔电压也高，因此可以用半导体的霍尔效应来测量微弱的地磁场。霍尔传感器体积小，重量轻，很适合用在手机里。但它灵敏度低，而且受温度影响大，因此精度不高。

另外，磁阻效应也可以用于电子罗盘。磁阻传感器拥有磁各向异性，如果外加的磁场方向不同，材料的磁化率和电阻也不同，因此也可以用于测量地磁场。篇幅所限就不做过多介绍了。

那么，手机指南针是否校正了磁偏角呢？经过本人的小样本调查，发现安卓手机没有校正，但苹果手机有校正功能，就是下图中的使用真北。

其实对我们来说校正磁偏角的必要性不大。因为手机指南针容易受到其他磁场的影响，而且本身精度也不高。此外，不同地区的所需的校正值也不同，所以需要大致位置来定位。

by fiufiu