从测试过程中iPhone 4S的表现以及报告中的数据我们可以看到：

　　加速度传感器：校正偏差较大，位处中下；但噪音较小、稳定。

　　陀螺仪：校正不错，噪声很小，比较稳定，陀螺仪点赞。

　　电磁罗盘：中规中矩，不偏不倚，程度中等。

　　姿态解算：偏差很大，属测试手机中最差的一款。

iPhone 4S 传感器测试

　　现在就跟我们一起，探索一下iPhone 4S内置传感器性能吧！

　　看到我们的专题您可能会疑惑，传感器……是个啥？

　“摇一摇”、“甩屏切歌”、“自动转屏”是重力传感器的工作，3D游戏中转换视野需要陀螺仪的配合，电磁罗盘？就是“电子指南针”，我们每天用到地图应用时里面的小箭头就靠它控制。

　　至于姿态解算？如果你使用过监测运动的可穿戴设备，那么它就是用来衡量你的动作情况的小部件。

　　对于智能手机来说，传感器已是不可或缺的重要组成器件，给手机用户带来了更多的功能体验。一般的手机评测，传感器方面仅限于种类统计，如“该机配备了加速度及陀螺仪传感器”。

　　元器件交易网的此次测评旨在针对手机常用传感器进行相对细致的测评，横向对比各款手机的传感器采样频率，精度，噪声级别，及姿态解算精度等，以求客观的对各款手机的传感器配置进行评估。

　　各位看官深呼吸，测评马上开始！

　　我们先来读iPhone 4S加速度传感器、陀螺仪、电磁罗盘三个传感器的采样频率。

　　不同手机的传感器采样频率一般在50-300次之间。iPhone 4S的加速度传感器、陀螺仪传感器、电磁罗盘传感器的采样频率均为是100次/秒，合格。

　　接下来才是干货，我们要对加速度传感器、陀螺仪、电磁罗盘三个传感器分别在静置状态下的偏置、噪声和噪声级别进行评估。

　　上市两年热度不减，仍有大批拥簇的iPhone 4S,传感器测试马上开始。

　　首先测试的是加速度传感器，将手机放置在量具级别的测试平台上，保持一切静止没有外界的震动干扰，采集10秒钟的静置数据。

iPhone 4S 加速度传感器Z轴（蓝线）

　　停止采集后我们可以看到，屏幕上面有三条线：蓝线、绿线和红线。三条线分别代表了加速度传感器在x、y、z三个轴上的输出，其中蓝色的线高一点，因为手机现在处于水平静置，所以这条线在1g附近，数值大约为10m/s2（典型值应为1g=9.81 m/s2）。再将数据放大到噪声可以目测的程度，进行目测读数和截屏。报告显示iPhone 4S读z轴上的数值为-9.6 m/s2，噪声级别为±0.005 m/s2。对于偏置均值水平和噪声级别的比较我们将会在系列评测完成之后，进行横向对比。

iPhone 4S加速度传感器X轴、Y轴（红线、绿线）

　　再次采样获得x轴和y轴的数据，也就是红线和绿线。将噪声曲线放大，x轴的静态偏置均值为0 m/s2，y轴的静态偏置均值为-0.25 m/s2，噪声的波峰值x轴和y轴均在±0.001 m/s2之间。iPhone 4S的加速度传感器校正有一定偏差，整体比较稳定。

　　下一步我们要对iPhone 4S加速度传感器的幅值进行评估，来看它是否能测量出足够大的冲击和动态。原则上说量程越大越好。量程太小传感器无法测试出比较大的动态、动作和行为，我们采用的方法是：开始采集后用很大的力量晃动手机，得到几秒钟的采样数据。

iPhone 4S 加速度传感器量程

　　我们采集了大约3秒钟大动态数据，从屏幕上可以看到，三个轴的数据基本饱和。对这一数据进行读数，加速度传感器x、y、z轴的峰值都是接近20 m/s2 （约2g，两倍重力加速度），测量报告显示，iPhone 4S 加速度传感器在X、Y、Z轴上的真实动态量程确为±20 m/s2。符合一般标准。

　　我们再来测试陀螺仪传感器的性能。陀螺仪的测试数据是空间角速度。测试静置时陀螺仪的读数，原则上静置时三个轴的读数都应该在“0”附近。我们将手机静置在测量台上，采集10秒钟的数据。

iPhone 4S 陀螺仪X、Y、Z轴

　　对三个轴的数据进行解读，iPhone 4S在陀螺仪校正方面表现很好，x轴、y轴静态输出偏置均为0 rad/s。z轴静态输出偏置均为0.025 rad/s。噪声方面，iPhone 4S x轴、y轴、z轴噪声级别均为0.001 rad/s，偏差较小，iPhone 4S的陀螺仪比较稳定。

　　接下来对陀螺仪的量程进行评估，我们用很大的幅度晃动手机，来看它的陀螺仪的量程是否能超出一般动作的幅度。

iPhone 4S陀螺仪动态量程

　　用相对较大的动态对陀螺仪的数据进行测量后，可以看到其动态量程较大，大概在40rad/s左右。在报告中我们可以看到，iPhone 4S的量程确为40 rad/s（约合2300dps），足够日常使用。

　　接下来对电磁罗盘的数据的稳定程度和噪声级别进行测试。

　　静置采集数据后截屏。放大看它的波动和锯齿。iPhone 4S在电磁罗盘方面的表现一般，并无亮点。

iPhone 4S电磁罗盘噪音

　　和之前对加速度传感器读数方式的相同，红、黄、绿线分别代表x、y、z轴上iPhone 4S电磁罗盘静态输出噪声级别。对截屏进行读数，x轴、y轴、z轴均为1 μT。iPhone 4S的电磁罗盘情况处于中等程度。

　　除了对刚才的三个原生传感器的性能测量之外，我们还要进行另外一个测量——姿态解算。

iPhone 4S 姿态解算

　　首先对姿态解算精度进行水平测量。由于软件及传感器采用四元数表示其角度，难以直观比较，我们将其换算为更直观的欧拉角。本次评测的姿态解算静态精度评估分成两步，首先进行水平静置测量。用于对比的高精度姿态传感器（该IMU由诺亦腾科技提供）的读数为Pitch 0.03°，而iPhone 4S的水平倾角读数经过换算得出水平倾角为Pitch 0.7°，偏差为0.67°，差值稍大。

iPhone 4S姿态解算

　　第二步测量为定倾角测量，用于对比的高精度姿态传感器（该IMU由诺亦腾科技提供）的读数为Pitch -36°，而iPhone 4S的读数经过换算得出的水平倾角为Pitch-33.1°。可以观察到iPhone 4S的姿态解算上存在 2.9°的偏差，这个差值是目前测试中最大的一款。

　　从测试过程中iPhone 4S的表现以及报告中的数据我们可以看到：

　　iPhone 4S的加速度传感器校正偏差较大，位处中下；但噪音较小、稳定。

　　iPhone 4S的陀螺仪校正不错，噪声很小，比较稳定，陀螺仪点赞。

　　iPhone 4S的电磁罗盘中规中矩，不偏不倚，程度中等，无功无过。

　　iPhone 4S的姿态解算偏差较大，很差。

　　今年10月媒体曾爆出iPhone水平失准问题，苹果已用系统更新的软件方式进行了修复，然而iPhone 4S的姿态解算方面偏差之大，是否仍属于软件问题？

　　iPhone 4S各传感器总体比较稳定，虽和“土豪金”相比有所差距，但在整个测评中处于中上程度，且陀螺仪表现很是亮眼。但校正有一定偏差，姿态解算差距很大。