计步器|揭秘手机、手环、计步器是如何检测走路步数的

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如今，每个人都非常关注健康。不管是营养均衡的健康饮食，或者是定时定量的运动健身，都已进入人们日常生活。
许多人在进行运动健身时习惯戴手环或者使用手机软件对自己的状态机进行检测，而计步器就是目前被使用率最高的其中一个功能；
出门佩戴手环、计步器，还是拿手机记录行走步数，已经成为很多人的生活习惯。可是，计步器到底是怎么工作的？它又是如何知道我们每天走了多少步的？
机械式计步器原理类似摆锤
中国电子科学研究院工程师廖勇：最开始的计步器是机械式的，原理其实很简单，就跟摆锤一样。因为人在走路的时候会带着摆锤动，它动一下，基本上就是人在走一步。摆锤和金属接触通电，就记了一步。

智能手环和计步软件的工作原理？
那么，现在流行的智能手环和手机里的计步软件也是这个原理吗？

【计步器|揭秘手机、手环、计步器是如何检测走路步数的】中国电子科学研究院工程师廖勇：现在的手机手环里面，一般是用一个非常小的芯片——三轴加速度传感器。通过这个加速度传感器，可以测量手机或者是手环在三个不同方向上的加速度。通过对加速度的值进行计算，就可以大概测出走路的步数。

这种加速度传感器是怎么知道我们走路的步数呢？
中国电子科学研究院工程师廖勇：有一种特殊的材料，叫压电陶瓷材料，根据作用在上面的力的大小产生不同的形变，就可以产生不同的电压变化。通过作用在上面的力来测量出加速度，然后通过加速度判断出人在走路时是在哪个方向进行运动，或者说频率大概是多少。
如何分辨手晃还是走路产生的晃动？
如果用手摇晃手机，也会产生加速度，这个传感器是怎么分辨手晃和走路的区别呢？

廖勇表示，人在走路的时候，频率一定是在某一个范围之内的。比方说，一秒钟跨出多少步，或者说一分钟只能走出多远。如果人拿着手机在晃的话，频率会非常快。其次，晃动的加速度变化比人在走路的加速度变化要大很多。基本上通过这两个方面，就能够判断出到底是人拿着手机在晃，还是真正在行走。

随着社会的不断发展，在生活质量不断提高的同时，人们对自己的健康也越来越看中，除了日常生活中的食谱改善或者是进行日常的运动健身之外，人们逐渐对便携式健康监测产品越来越看中；这类产品的出现对于长时间劳累又没空到医院进行定期身体检查的人来说得到了很大的帮助，它可以在检测到身体异常的第一时间提示使用者尽快就医。
来源|科普中国公众号（侵删）
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