从测试过程中iPhone 5S的表现以及报告中的数据我们可以看到：

　　加速度传感器：噪声极小，校正偏差较小，量程极大，完全可以满足日常使用需求。

　　陀螺仪：噪声极小，表现稳定，除X轴失准外校正偏差较小。

　　电磁罗盘：噪声程度属中等。

　　姿态解算：定角度姿态解算测试偏差略大。

iPhone 5S 传感器测试

　　现在就跟我们一起，探索一下iPhone 5S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 5S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 5S的加速度传感器的采样频率是100次/秒，陀螺仪传感器的采样频率是100次/秒，电磁罗盘传感器的采样频率同样也是50次/秒。除加电磁罗盘采样频率略低，另两项均及格。

　　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。

　　市售手机个个攀附“土豪金”，注意！真正的“土豪金”正在靠近。

　　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 5S 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 5S读z轴上的数值为-9.925 m/s2，噪声级别为±0.0025 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 5S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轴的均值为0.02 m/s2，y轴的均值为0.28 m/s2，噪声的波峰值x轴在±0.0002 m/s2之间，y轴在±0.0002 m/s2之间。其稳定程度远超其他智能机，简直就是高铁与普客的差距。

　　下一步我们要对iPhone 5S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 5S 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80 m/s2 （约8g，八倍重力加速度），测量报告显示，iPhone 5S 加速度传感器在x、y、z轴上的真实动态量程确为±80 m/s2。该数据令人惊讶，大多数智能机量程为20 m/s2，iPhonr 5S加速度传感器量程为一般智能机的4倍。

　　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 5S 陀螺仪X、Y、Z轴

　　对三个轴的数据进行解读，iPhone 5S在陀螺仪校正方面表现很好，但x轴偏差较大。其静态输出偏置为0.1 rad/s，该值一般为0.01 rad/s级别，不知校正是否出现问题。y轴静态输出偏置为-0.0045 rad/s，z轴静态输出偏置均为0.017 rad/s，表现正常偏差较小。噪声方面，iPhone 5S x轴、y轴噪声级别均为0.0005 rad/s，z轴为0.0001 rad/s。偏差很小，iPhone 5S的陀螺仪非常稳定。

　　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 5S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 5S的量程为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 5S在电磁罗盘方面的表现一般，并无亮点。

iPhone 5S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 5S电磁罗盘静态输出噪声级别。对截屏进行读数，x轴为1 μT，y轴为1 μT，z轴为1.8 μT。

　　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 5S 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 5S的水平倾角读数经过换算得出水平倾角为Pitch 0°，偏差仅为0.03°，是本次测试中最为精确的一款手机。

iPhone 5S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 5S的读数经过换算得出的水平倾角为Pitch-34°。可以观察到iPhone 5S的姿态解算上存在 2°的偏差，这个差值相对较大。

　　从测试过程中iPhone 5S的表现以及报告中的数据我们可以看到：

　　iPhone 5S的加速度传感器噪声极小，校正偏差较小，量程极大，完全可以满足日常使用需求。

　　iPhone 5S的陀螺仪噪声极小，表现稳定，除X轴失准外校正偏差较小。

　　iPhone 5S的电磁罗盘方面噪声程度属中等。

　　iPhone 5S的姿态解算方面定角度姿态解算偏差略大。

　　综上，与有事儿没事儿嚷嚷“高端”的小米不同，苹果一直强调“设计”和用户“体验”。但其硬件设备并未失水准，传感器极稳定程度堪称业界楷模，令人喜极而泣、潸然泪下。基准校正除陀螺仪x轴偏差较大外偏差很小，电磁罗盘及姿态解算方面情况一般。稳定程度落众多手机三条街，不失“土豪”风范，总体情况喜大普奔。土豪的价格，土豪的品质。