愛伊米

手機、手環、計步器是如何計步的?

如今,每個人都非常關注健康

不管是出門佩戴手環、計步器

還是拿手機記錄行走步數

已經成為很多人的生活習慣

可是

計步器到底是怎麼工作的?

機械式計步器原理類似擺錘

最開始的計步器是機械式的

原理其實很簡單

就跟擺錘一樣

因為人在走路的時候會帶著擺錘動

它動一下

基本上就是人在走一步

擺錘和金屬接觸通電

就記了一步

手機、手環、計步器是如何計步的?

智慧手環和計步軟體的工作原理?

那麼,現在流行的智慧手環和手機裡的計步軟體也是這個原理嗎?

現在的手機手環裡面,一般是用一個非常小的晶片——三軸加速度感測器。透過這個加速度感測器,可以測量手機或者是手環在三個不同方向上的加速度。

透過對加速度的值進行計算,就可以大概測出走路的步數。

手機、手環、計步器是如何計步的?

這種加速度感測器是怎麼知道我們走路的步數呢?

有一種特殊的材料,叫壓電陶瓷材料,根據作用在上面的力的大小產生不同的形變,就可以產生不同的電壓變化。

透過作用在上面的力來測量出加速度,然後透過加速度判斷出人在走路時是在哪個方向進行運動,或者說頻率大概是多少。

如何分辨手晃還是走路產生的晃動?

如果用手搖晃手機,也會產生加速度,這個感測器是怎麼分辨手晃和走路的區別呢?

廖勇表示,

人在走路的時候,頻率一定是在某一個範圍之內的。

比方說,一秒鐘跨出多少步,或者說一分鐘只能走出多遠。如果人拿著手機在晃的話,頻率會非常快。其次,晃動的加速度變化比人在走路的加速度變化要大很多。基本上透過這兩個方面,就能夠判斷出到底是人拿著手機在晃,還是真正在行走。

手機、手環、計步器是如何計步的?

加速度感測器應用廣泛

其實,計步功能只是加速度感測器的一部分應用。

在車輛安全、橋樑健康等方面,加速度感測器都有著非常重要的作用。

車上的安全氣囊為什麼會彈起來?車開到一定速度以上,如果突然停下來,安全氣囊就會彈出,這實際上是有一個加速度感測器在測量車在前進方向的加速度。透過一個量的變化,來判斷現在應不應該把安全氣囊彈出來。

手機、手環、計步器是如何計步的?

此外,加速度感測器還可以應用在橋樑的健康監測中。

感測器技術與計算機技術,通訊技術並稱為現代資訊科技的三大支柱。

航天運載火箭上,採用的感測器達2000多個;一架民航客機所用的感測器也有上千個。可以說,

任何自動控制裝置和系統都離不開感測器技術。