如今，每個人都非常關(guān)注健康。而運(yùn)動正是健康最重要的手段。不管是出門佩戴手環(huán)、計步器，還是拿手機(jī)，記錄自己行走的步數(shù)，已經(jīng)是很多人的生活習(xí)慣了。可是，計步器到底是怎么工作的呢？它是怎么知道我們每天走了多少步的呢？
中國電子科學(xué)研究院工程師廖勇說：“最開始的計步器是機(jī)械式的，原理很簡單，就跟擺錘一樣。人在走路的時候會把擺錘帶著動，它動一下基本上就是人走一步，擺錘動一下，和金屬接觸通電，就記了一步。”
原來，計步器是依靠擺錘與金屬的接觸記錄我們的步數(shù)。可是現(xiàn)在流行的智能手環(huán)和手機(jī)里的計步軟件也是這個原理嗎？
“現(xiàn)在的手機(jī)手環(huán)里面有一個非常小的芯片，叫三軸加速度傳感器，它可以測量手機(jī)或手環(huán)在三個不同方向上的加速度，通過這個加速度的值進(jìn)行一些算法的運(yùn)算，然后統(tǒng)計就可以大概測出走路的步數(shù)。”廖勇說。
那么這種傳感器是怎么知道我們走路的步數(shù)的呢？
“有一種特殊的材料叫壓電陶瓷材料，根據(jù)作用在上面的力的大小產(chǎn)生不同的形變，繼而產(chǎn)生不同的電壓變化。通過作用在上面的力測量出加速度，再通過加速度判斷這個人走路的時候，他是在哪個方向進(jìn)行運(yùn)動，或者說頻率大概是多少。”廖勇說。
可是，如果用手搖晃手機(jī)，也會產(chǎn)生加速度，這個傳感器是怎么分辨手晃和走路的區(qū)別的呢？
“人走路的時候，頻率一定是在某一個范圍內(nèi)的，比方說一秒鐘跨出多少步，或者說一分鐘只能走出多遠(yuǎn)。如果人的手拿著手機(jī)在晃的話，第一個晃的頻率會非常的快，第二個拿著手機(jī)晃的時候加速度變化比人在走路的加速度變化要大的多的，基本上通過這兩個方面，能夠判斷出到底是人拿著手機(jī)在晃，還是真正的人在走。”廖勇說。
其實(shí)計步功能只是加速度傳感器的一部分應(yīng)用。傳感器技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)并稱為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱。航天運(yùn)載火箭上，采用的傳感器達(dá)2000多個；一架民航客機(jī)所用的傳感器也有上千個。可以說，任何自動控制裝置和系統(tǒng)都離不開傳感器技術(shù)。（市科協(xié)供稿）
（責(zé)任編輯：盧相汀）
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