2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение28.05.2021, 13:16 


05/09/16
12056
В связи с продолжением освоения нового телефона, и уже перенесенным гарантийным ремонтом в связи с залитием его водой, проявившемся в запотевании окошек всех камер. появился вот такой вопрос.

Телефон рекламируется как соответствующий защите IP68, т.е. медленное погружение в воду на глубину до 1,5 метров на срок до получаса, проходит без последствий.

В телефоне однако есть датчик давления.

Если хорошенько (но конечно без фанатизма) нажать на экран, то показания барометра меняются, примерно на 0,1..0,2 мм рт.ст. И возвращаются обратно примерно за 5 секунд.
Значит, воздух туда заходит и выходит.
При погружении в воду барометр также реагирует (но вот теперь не помню, соответствует ли это глубине).

Спрашивается, как же там может быть сделана IPx8 водозащита?

Если б датчик давления был внешний, в смысле соединен с атмосферой напрямую и отсоединен от внутреннего объема корпуса (у меня такой в часах касио есть), то барометр бы не менял показания при нажатии на экран. Значит, датчик внутри, а внутреннее пространство сообщается с атмосферой. Если бы показания не менялись (или менялись не в соответствии с глубиной) при погружении в воду, то значит водозащита есть и вода не проникает. Но показания меняются.

Айда топить телефоны, выведем производителей на чистую воду!

(Оффтоп)

Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение28.05.2021, 14:03 
Заслуженный участник


20/08/14
11760
Россия, Москва
Тут минимум два упущенных момента:
1) Чтобы измерить давление не обязательно сообщаться с внешней средой, достаточно и упругой перегородки между объёмами, она вполне себе передаст давление (в пределах упругости конечно, но для атмосферы хватит). Такую упругую перегородку можно даже самому сварганить, обернуть телефон в натянутый надувной шарик или презерватив, давление превосходно будет передаваться без нарушения герметичности.
2) Герметичность по воде может допускать обмен воздухом. Вода не проникает, а воздух да. Какие-нибудь тонкие лабиринтные уплотнения ...

А ещё можно датчик давления поставить точно на границе сред, чтобы его корпус был частью гермообъёма, а чувствительный вход давления снаружи. Он при этом будет весь герметичный. MEMS датчики это ж просто изгибающийся кристалл, сквозных дырок там нет (вот пример, на стр.6 справа нарисована внутренняя структура датчика абсолютного давления, в телефоны такие конечно не ставят, но принцип тот же).

-- 28.05.2021, 14:06 --

И кстати почему Вас не удивляет работа микрофона и динамика при IP68? Они ведь тоже должны с внешней средой активно контактировать ... По моему это более удивительно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение28.05.2021, 14:35 


05/09/16
12056
Dmitriy40 в сообщении #1520310 писал(а):
И кстати почему Вас не удивляет работа микрофона и динамика при IP68? Они ведь тоже должны с внешней средой активно контактировать ...

Ну так они контактируют мембраной, мембрана водонепроницаемая. Тут как раз не удивляет.
Dmitriy40 в сообщении #1520310 писал(а):
) Чтобы измерить давление не обязательно сообщаться с внешней средой, достаточно и упругой перегородки между объёмами, она вполне себе передаст давление (в пределах упругости конечно, но для атмосферы хватит). Такую упругую перегородку можно даже самому сварганить, обернуть телефон в натянутый надувной шарик или презерватив, давление превосходно будет передаваться без нарушения герметичности.

Это все да, но вот датчик: https://rounded.com/samsung-ic-pressure ... 02567.html
Там видно мембрану на нём. Датчик явно на общей плате. По картинке я даже нашёл где он на плате galaxy note 20 ultra, но не нашел где на galaxy note 20 (картинка где нашёл:
https://guide-images.cdn.ifixit.com/igi ... UH3fn.huge левая нижняя плата, правая "нога", под желтым datamatrix-кодом. две левых платы это ultra, две правых платы это то что у меня.)
Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение28.05.2021, 15:20 
Заслуженный участник


20/08/14
11760
Россия, Москва
Ну значит второй вариант, уплотнение, не пропускающее воду под небольшим давлением, но (слабо) пропускающее воздух.

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение28.05.2021, 15:34 


05/09/16
12056
Dmitriy40 в сообщении #1520324 писал(а):
Ну значит второй вариант, уплотнение, не пропускающее воду под небольшим давлением,

Тогда барометр не должен работать под водой (или работать с существенной с ошибкой).
Но это как-то после только что проведенного ремонта (корпус вскрывали, можно ли в условиях мастерской его обратно надежно загерметизировать не знаю) проверять боязно :)

Есть ещё третий вариант -- внутренности не боятся воды. Но об этом варианте не хочется думать.

Нужен смелый испытатель, который погрузит свой IP68 телефон на полметра, скажем, и снимет показания барометра.

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение01.06.2021, 14:13 


05/09/16
12056
Вот ещё вопрос: а до какого разрежения безопасно эксплуатировать телефоны?
В инструкциях например к Galaxy Note 20 этих данных нет.
В даташите к айфону 6s написано что "проверили -- работает до высот 3000м", но сломается ли, если подниматься выше, не сказано. Что там может сломаться от низкого давления -- батарею раздует? Так там вроде клапаны должны быть...

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение01.06.2021, 14:59 
Заслуженный участник


20/08/14
11760
Россия, Москва
wrest в сообщении #1520755 писал(а):
Что там может сломаться от низкого давления -- батарею раздует? Так там вроде клапаны должны быть...
ЖК стекло (экран). Оно конечно прочное, но насколько именно я не в курсе (хоть и связан с производством ЖК дисплеев).
И закалённое (типа противоударное) тут не поможет, оно ведь может быть закалённым лишь верхнее, а нижнее обычным, да и спай неизвестной прочности.
В принципе даже на корпуса микросхем найти данные по допустимому разрежению очень большая проблема, похоже это просто не проверяется и не гарантируется. До более-менее реальных разрежений микросхемам ничего не будет, но где именно этот порог ... Кажется я находил данные что 10% атмосферного давления ещё точно выдерживают, но утверждать не буду.
А батарею как раз вряд ли раздует, газообразование там в основном при зарядке, скорее даже при перезарядке, в норме свободных газов в ней кажется нет.
Но это всё не точно. :-(

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение01.06.2021, 15:07 


05/09/16
12056
Dmitriy40 в сообщении #1520771 писал(а):
ЖК стекло (экран). Оно конечно прочное, но насколько именно я не в курсе (хоть и связан с производством ЖК дисплеев).

А чего ему будет? Как выяснили в предыдущих постах, воздух внутрь корпуса заходит почти свободно (ибо барометр нормально показывает давление, не через сжатие корпуса и внутреннего воздуха, а именно давление воздуха внутри уравненное с давлением снаружи).
Или вы имеете в виду что в сэндвиче стекло-дигитайзер-экран-подсветка имеются воздушные/газонаполненные полости? Сейчас посветка светоиодная, так что люминисцентных ламп там нет.

Имеется в виду, конечно, более-менее плавное снижение давления, за минуты а не резко сразу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение01.06.2021, 15:22 
Заслуженный участник


20/08/14
11760
Россия, Москва
wrest
Нет, я имею в виду строение самого ЖК стекла, которое состоит из двух стеклянных пластин с жидкостью жидких кристаллов между ними, склеенные и заваренные по краям. В норме там внутри давление атмосферное (наверное, но странно было бы делать другое), при изменении внешнего давления (например нажатие пальцем) стёкла искривляются (это прекрасно видно если нажать чуть посильнее) и давление внутри меняется. Оставляют ли там пузырёк воздуха для компенсации внешнего давления я не знаю, может ЖК жидкость сама не совсем жидкость и имеет упругость, в такие тонкости не вникал. Но что будет с давлением между стёклами ЖК экрана при уменьшении внешнего давления это вопрос. Хватит ли у него (и у клеевого шва и герметизирующего спая) прочности удержать атмосферное давление изнутри не знаю.
И это применимо к любым ЖК матрицам (но не OLED/PLED), хоть (F)(S)TN, хоть IPS, хоть MVA.

Подсветка, тачскрин, дополнительное защитное стекло (если есть) — соединение этого всего с ЖК стеклом не герметично и потому от давления не зависит. А вот само ЖК стекло герметично и его может наверное вздуть/лопнуть/вытечь ЖК жидкость и соответственно работать перестанет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение01.06.2021, 16:27 


05/09/16
12056
Dmitriy40 в сообщении #1520777 писал(а):
Нет, я имею в виду строение самого ЖК стекла,

А... ну в galaxy note 20 там OLED.

В айфоне 6s IPS наверное, но да, что-то я не очень интуитивно верю в наличие воздуха, а жидкости обычно с гигансткими коэффициентами упругости, так что им наверное пофиг. Да там кажется на каком-то этапе производства уже когда кристаллы залили, и вакуум применяют.

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение01.06.2021, 16:48 
Заслуженный участник


20/08/14
11760
Россия, Москва
wrest
Гигантская упругость если под ней понимать силу сопротивления — это и плохо. Я имел в виду наоборот, что если жидкость всё же довольно сжимаема (т.е. уже не совсем как жидкость), тогда она сама сможет компенсировать изменение давления, без возникновения огромных сил.
А вакуум ... Используют, как раз для засасывания жидкости в зазор между стёклами, иначе залить жидкость в заглушённый микронный зазор весьма сложно. Но я не уверен что при этом и вокруг вакуум, может быть только между стёклами, т.е. они могут выдерживать лишь внешнее давление, а не внутреннее. Не сами стёкла конечно, они то выдержат (упругой деформации почти без разницы направление деформации), а вот клееный край или точка спая ...

Про технологию производства OLED/PLED я не в курсе, может и у них есть герметизация твёрдых стёкол и соответствующие проблемы ...

PS. Вспомнил откуда мои сомнения: как-то нас, как производителей ЖК индикаторов для приборов, спросили можно ли их применять в самолётах, где вполне возможна разгерметизация (или она вообще по условию была). Вменяемого ответа мы так и не нашли (взять и проверить тут не катит).

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение08.07.2021, 11:51 


05/09/16
12056
В Google Playstore появилось приложение, которое как бы тестирует водозащищенность телефона https://play.google.com/store/apps/deta ... ancetester

Смысл его такой. Сначала приложение меряет шум от барометра. Затем просит резко нажать на экран. И дальше говорит нарушена ли водонепроницемость.

Ну я думаю скорее всего меряется время возврата к предыдущим показаниям после нажатия на экран (и увеличения давления воздуха внутри). А может меряется дельта - насколько давление вообще поднимается, но тут ведь от конкретной модели телефона будет зависеть. Технических деталей нет. Но идея интересная.

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение09.07.2021, 14:26 
Заслуженный участник


20/08/14
11760
Россия, Москва
wrest
Вот тут есть чуть подробнее, что и как меряется: https://nplus1.ru/news/2021/07/08/water-resistance

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение09.07.2021, 14:36 


05/09/16
12056
Dmitriy40 в сообщении #1525638 писал(а):
Вот тут есть чуть подробнее, что и как меряется:

Да не особо там подробнее. Написано
Цитата:
Сравнивая пиковые значения давления и скорость его выравнивания, алгоритм выносит вердикт — водозащищен смартфон или нет.
У меня написано то же самое
wrest в сообщении #1525558 писал(а):
скорее всего меряется время возврата к предыдущим показаниям после нажатия на экран (и увеличения давления воздуха внутри). А может меряется дельта - насколько давление вообще поднимается,
То есть у автора статьи такие же (совершенно очевидные) предположения, вряд ли основанные на общении с разработчиком, изложенные в виде фактов. Ну а что ещё мерить, больше-то и нечего.

P.S. Я бы посоветовал разработчику запоминать скорость падениия давления в зависимости от величины избыточного давления, чтобы сравнивать его от нажатия к нажатию или время от времени. Тогда у пользователя было бы представление о том, что дырки увеличились или остались такими же.

 Профиль  
                  
 
 Re: Барометр в водозащищенном телефоне
Сообщение01.03.2022, 10:03 


12/08/13
982
Можно, я влезу в эту тему с маленькой загадкой - тоже про барометр в телефоне...
У меня стоит логгер давления, он рисует кривую. Видно, что показания не идеальны, есть выбросы, но в целом правдоподобно. Я заметил, что каждый раз, когда на выходной/выходные еду за город, кривая даёт провал - небольшой, на 5-7 мм. рт. ст., но достоверный, который на выбросы никак не спишешь. Это снижение давления продолжается от выезда из города до обратного въезда, не зависит от вида транспорта (электричка, автомобиль, велосипед), а также от направления выезда. Ну ладно, к северу от СПб - холмы Карельского перешейка. Но эффект наблюдается и при выездах вдоль побережья Финского залива.
Проверял по карте давлений - она не подтверждает предположения, что в городе давление всегда выше (да и с чего бы).
Иными словами, провал кривой представляется мне артефактом, но я не могу придумать правдоподобного механизма его появления.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 18 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Karan, Toucan, PAV, maxal, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group