指纹解锁怎么弄的

现代手机解锁方式不断革新，从最早的密码解锁到2012年9月全球首款指纹解锁手机iPhone5s的诞生，指纹解锁风靡一时。如今，面容解锁也应运而生，每种解锁方式都基于不同的技术原理。今天，我们就来探究指纹识别原理。

在了解指纹识别原理之前，我们需要认识一种电子元件——电容器。

电容器是一种能够储存电荷的元件，简称电容。具体来说，电容是由两个相互靠近的导体构成的，这两个导体通常是两片面积相同的导体，面对面平行放置，两片导体之间的间隔较小。下面是一个由两片金属版面对面放置构成的电容器，中间隔绝着空气，那么它是如何存储电荷的呢？

两块金属板组成电容器

当我们将两片金属板分别用导线连接电池的正负极时，相当于加上了电压，电子会从电池的负极流出，正电荷将会从电源正极流出。两块金属板将会带上不同的电荷，由于正负电荷会相互吸引，两片金属板间的电荷相互作用，将会使更多的正负电荷分别流入两片金属板，这就是一个充电的过程。当金属板积累了一定的电荷后，电压会逐渐升高，逐渐等于电池的电压，这个时候，电容器就相当于充满了电，不再会有电荷的流入。

电容器充电

当两个金属板的间距越小，正负电荷的作用力就越大，电容器能充入的电荷就越多，电容的容量也就越大。当两片金属板的间距非常小时，它们之间的电场非常强，很容易击穿它们之间的空气，从而导致放电。电容器会在它们之间插入电介质，防止击穿。

常见电容器元件

评价电容的标准是其容量大小，接下来了解一下影响电容容量的因素。

电容的容量与多个因素相关，如两片导体的材料、导体间的间距、介质的材料等。当有外界因素干扰时，电荷分布容易发生变化。通常，只要确定了两片电极板、电极板之间的距离以及电极板之间的介质，它的容量就固定了，能充入的电荷量也是固定的。

当有外界因素干扰时，将会影响两片电极中电荷的分布，也就会影响电容的容量。例如，当有一个导体靠近电容时，由于存在对电荷的吸引，该电容器的电容会增加，在之前充满电荷的情况下，还能继续流入电荷，从而出现电流变化。通过电流的变化我们可以检测到电容的变化。有了这个原理，我们就能理解指纹解锁的工作机制了。

我们的手指表面是由凹凸不平的皮肤构成的，几乎每个人的指纹图案都不一样。指纹的安全性很高。

手指指纹

那么，指纹识别模块是如何识别我们的指纹的呢？

指纹传感器正是运用了我们前面提到的电容器原理。在指纹传感器上，排列着大量的边长约为0.05毫米的微小电极，这些微小电极构成了电容器。每个电容器下面都有检测电容量的电路。

手机指纹解锁模块

指纹传感器中的微电极

正是这些电极可以灵敏地捕获手指表明细微的凹凸不平。

这些微小的电极就是一个个微小的电容，每个电容具有相同的规格，因此在同一电路下，它们能储存的电荷也相同。

这些微小的电极上面用绝缘的玻璃板覆盖着，当我们的手指靠近指纹传感器时，传感器上面的电容将会受到我们手指的影响。由于我们的手指皮肤表面凹凸不平，对不同电极的影响也不一样。

下面是我们手机触摸在指纹传感器上的示意图：

当我们的手机放在指纹识别器上时，我们手指指纹的凸面会更靠近一些电容。由于我们的皮肤是导电的，因此会影响下面电容的容量。离得近的凸纹会增大下面电容器的电荷容量，而离得远的也会增加电容的容量，但增加的数量没有指纹峰处那么多。指纹的凹凸距离可以被下面许多微小电容检测到。

简单来说，电极离皮肤越近，电容越大；离得越远，电容越小。通过检测下面电容的大小，可以计算出我们指纹的形态，从而读取出我们的指纹。当这些数据与之前录入的数据进行对比通过后，我们的手机就能解锁。

指纹解锁的原理是利用我们的手指指纹与下面的电容器相互作用，从而影响电容器的容量。检测电容器变化的装置可以通过电容的变化来计算出我们手指指纹的形态。通过与之前录入指纹的对比，我们就能解锁