现在,每个人都非常关心健康。
锻炼是最重要的健康手段。
无论你是戴着手环、计步器还是拿着手机出门。
记录你走的步数。
已经是很多人的习惯了。
然而,计步器是如何工作的呢?你怎么知道我们每天走多少步?
中国电子科学研究院工程师廖勇:“起初,计步器是机械的,原理其实很简单,就像一个钟摆。因为人走路的时候会跟着移动钟摆,然后移动钟摆,接触金属给它通电,所以会走一步。”
最初,计步器依靠钟摆和金属之间的接触来记录我们的脚步。但这是现在流行的智能手环和手机里的计步器软件的原理吗?

中国电子科学研究院工程师廖勇:“在现在的手机手环中,它通常使用一个非常小的芯片,叫做三轴加速度传感器,通过它可以测量手机或者手环在三个不同方向的加速度,通过加速度值进行一些算术运算,然后统计行走的步数。”
这个传感器是怎么知道我们行走的步数的?
中国电子科学研究院工程师廖勇说:“有一种特殊的材料叫做压电陶瓷材料,它可以根据作用在它上面的力的不同变形产生不同的电学变化,测量加速度,然后确定这个人在向哪个方向移动,或者频率大约是多少。”
如果用手晃动手机,也会产生加速度。这个传感器是如何区分握手和走路的区别的?
中国电子科学研究院工程师廖勇说:“人走路时,频率必须在一定范围内,比如一秒钟走多少步,或者一分钟只能走多远。如果一个人的手在用手机晃动,第一次晃动的频率会很快,第二次的加速度变化比一个人走路时的加速度变化大很多。基本上可以通过这两个方面来判断这个人是不是在走路。”
实际上,计步功能只是加速度传感器应用的一部分。加速度传感器在车辆安全和桥梁健康方面起着非常重要的作用。
传感器技术、计算机技术和通信技术被称为现代信息技术的三大支柱。超过2000个传感器被用在航天运载火箭上。民用客机上也有数千个传感器。可以说,任何自动控制装置和系统都离不开传感器技术。
(内容来源:科普中国)








