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没有特异功能 手机软件是如何测得电池温度的

【中关村在线】小米10评测:手游的火热带动了电竞手机的发展,电竞手机主打极致的游戏性能,其中对于温控、散热的要求也比较高,所以很多机型会在机身各部位安装温度传感器,实时的监测机身温度。

一般情况下,大部分手机内部是没有温度传感器的,那么疑问就来了:像鲁大师安兔兔等一些跑分软件是如何测得手机电池温度的呢?温控调节的必要性又表现在哪里?带着疑问,我们往下看。

01 里应外合 软硬件都要支持

手机在充放电、运行各类大型软件时,发热都很严重,而手机内部的元器件对温度又特别敏感,同时高温对锂电池寿命的影响更为致命。

为防止温度过载对内部各组件的损坏,手机都需要实时的监测温度,而温度的监测自然离不开硬件的支持。手机锂电池一般都是3个及以上的触点。一个触点是电池正极,一个触点是电池负极,而其他的触点就是软件监测手机温度的关键。

这类触点就是NTC负温度系数热敏电阻触点,它一般集成在手机电池上面,随着温度升高它的电阻值会变小。

熟悉锂电池特性的朋友应该了解,NTC热敏电阻是一种以过渡金属氧化物为主要原材料,采用电子陶瓷工艺制成的热敏半导体陶瓷元件。它的电阻值随温度升高而降低,利用这一特性可制成测温、温度补偿和控温元件。这种原材料采集成本并不高,且封装形式多样,能够广泛应用到各种电路当中。

手机锂电池中的NTC热敏电阻大多数为贴片封装,主要起温度监测的作用,在电池的充、放电过程中,手机根据其阻值的大小来判断电池的温度,系统会相应的做出调控,如停止充电等等。

手机CPU只需要检测输出接口处的电压,就可以判断当前手机的实时温度。那么,像鲁大师这类软件又是如何获取当前手机电池温度数据的呢?这里就讲求里应外合了。

目前市面上的手机处理器都是具有驱动程序的,像苹果的A系列、高通骁龙系列、海思麒麟和联发科等等。手机的各项数据会存放在系统目录下,供部分应用读取使用,其中就包括有关电池温度的数据接口路径(系统路径:/sys/class/thermal/)。

程序员通过编程来调取手机的实时温度数据,所以应用软件要获得手机的温度信息,首先需要NTC热敏电阻硬件上的支持,其次则需要系统提供温度数据的路径,两者缺一不可,现在大家应该明白软件是如何测得手机电池温度的了。

02 虽然温控导致处理器降频 但却很有必要

经常玩游戏的朋友或许都经历过,手机在刚开始游戏时帧率都很稳定,但玩得时间太久后处理器就开始降频了,特别是处理器制程较差的机型,游戏帧率的波动会更大。处理器不可能一直保持满频运载,手机的温控就显得很有必要。

手机芯片在设计和制造过程中,工程师都会考虑芯片温度的阈值,当温度过热时,处理器会首先尝试降低频率,如果温度一直不降就继续采取降频策略,直至温度降下来为止。当然,一般情况下,不等芯片的温度达到阈值,手机外壳基本就已经到了烫手不能用的地步了。

为了避免温度过载影响使用体验,当下很多新机会通过传感器实时监察电池、主板、芯片等元器件部位的温度,只要温度超过阈值都会触发过热保护。

例如,一般手机锂电池超过40℃,系统可能就会采取降频措施,通过降低CPU运行频率,让整机的温度达到平衡。此外像调低屏幕亮度、冻结后台应用等,也都是系统采取温控调节的方法。

对于处理器、主板等其他元器件而言,温控也起到了保护作用,更利于延长其使用寿命。随着应用越来越吃性能,手机运行就避免不了发热。当下有效的解决办法无非是厂商宣传的液冷散热技术,在让手机保持高频输出的同时,还可以降低手机发热量,其他方法就是外置风冷散热工具等,但这也无法避免的让手机变得更加厚重了。

写在最后

有人说温控会降低处理器频率,但解除温控限制手机会明显发热,到了“烫手”的程度还谈什么用户体验。另一方面,高温对锂电池的损伤是不可逆的,温控不仅是出于对电池寿命的保养,更是对用户安全的保障,毕竟生活中电池过热而引发安全事故数不胜数。

如何解决手机的发热问题,一直是工程师们所研究攻克的方向。除了在编程软件方面发力外,新硬件技术产生的效果可能更为显著。期待未来先进的制程工艺芯片、新的电池、元器件材料,可以让手机的发热量更少,减负走向“轻量化”。

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        以上是关于小米10产品评测的报道,有关小米10的外观、屏幕、拍照、续航、性能等后续内容,请持续关注中关村在线关于小米10评测的报道。

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