计步器怎么知道我们走了多少步？

现在，每个人都非常关心健康。锻炼是最重要的健康手段。无论出门是带手环、计步器还是手机，记录自己走的步数已经是很多人的生活习惯。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的工程师廖勇说:“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带着钟摆。当它移动时，基本上意味着人在走一步，然后钟摆移动，当它接触到金属时，它就带电了，这就是一步。”

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？

目前在手机手环中，通常使用一个非常小的芯片，叫做三轴加速度传感器，通过它可以测出手机或者手环在三个不同方向的加速度，然后通过这个加速度值进行一些算术运算，再通过统计就可以知道大概的行走步数。

那么这个传感器是如何测量加速度的呢？

有一种特殊的材料叫压电陶瓷材料，它根据作用在它上面的力的大小产生不同的形变，可以产生不同的电压变化，这样就可以通过作用在它上面的力来测量加速度，然后用加速度来确定这个人是不是在走路，往哪个方向走，大概的频率。

但如果用手晃动手机，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？

人走路的时候，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。

如果是用手机摇，一方面摇的频率会很快；另一方面，当你晃动手机时，加速度的变化要比人走路时大得多。基本上通过这两个方面就可以判断一个人是拿着手机在抖还是真的在走。

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。

比如车内的安全气囊为什么会弹跳？因为汽车开到一定速度以上，然后突然停下来，安全气囊就会弹出来。实际上，有一个加速度传感器测量向前方向的负加速度。或者，从极速到急停，量的变化可以决定现在是否应该弹出气囊。

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。

微信计步的背后是强大的技术！

来源:央视财经、科普中国

来源:人民日报