這張表後麵的機械原理你知道嗎？

 

 

 

首先我們需要知道計步器怎麼知道我們走了多少步呢？

 

如今

，每個人都非常關注健康。而運動正是健康最重要的手段。不管是出門佩戴手環
、計ji步bu器qi，還hai是shi拿na手shou機ji，記ji錄lu自zi己ji行xing走zou的de步bu數shu，已yi經jing是shi很hen多duo人ren的de生sheng活huo習xi慣guan了le。可ke是shi
，計ji步bu器qi到dao底di是shi怎zen麼me工gong作zuo的de呢ne？是shi怎zen麼me知zhi道dao我wo們men每mei天tian走zou了le多duo少shao步bu的de呢ne？

 

 

中國電子科學研究院工程師廖勇：“最zui開kai始shi的de計ji步bu器qi是shi機ji械xie式shi的de
，原yuan理li其qi實shi很hen簡jian單dan，就jiu跟gen擺bai錘chui一yi樣yang的de。因yin為wei人ren在zai走zou路lu的de時shi候hou是shi會hui把ba那na個ge擺bai錘chui帶dai著zhe在zai動dong
，它ta動dong一yi下xia基ji本ben上shang就jiu是shi人ren在zai走zou一yi步bu，然ran後hou擺bai錘chui動dong一yi下xia，和he金jin屬shu接jie觸chu通tong電dian，就jiu記ji了le一yi步bu。”

 

原來，計步器是依靠擺錘與金屬的接觸，才能記錄我們的步數
，可是現在流行的智能手環和手機裏的計步軟件也是這個原理嗎
？

 

中國電子科學研究院工程師廖勇：“現在的手機手環裏麵，它一般是用一個非常小的芯片，叫三軸加速度傳感器，通tong過guo這zhe個ge傳chuan感gan器qi可ke以yi測ce量liang手shou機ji或huo者zhe是shi手shou環huan在zai三san個ge不bu同tong的de方fang向xiang上shang的de加jia速su度du，然ran後hou通tong過guo這zhe個ge加jia速su度du的de值zhi進jin行xing一yi些xie算suan法fa的de運yun算suan
，然ran後hou統tong計ji就jiu可ke以yi知zhi道dao大da概gai可ke以yi測ce出chu來lai走zou路lu的de步bu數shu。”

 

 

那麼這種傳感器是怎麼知道我們走路的步數的呢？

 

中國電子科學研究院工程師廖勇：“有you一yi種zhong特te殊shu的de材cai料liao，叫jiao壓ya電dian陶tao瓷ci材cai料liao，根gen據ju作zuo用yong在zai上shang麵mian的de力li的de大da小xiao產chan生sheng不bu同tong的de形xing變bian，就jiu可ke以yi產chan生sheng不bu同tong的de電dian壓ya的de變bian化hua

，就jiu可ke以yi通tong過guo作zuo用yong在zai上shang麵mian的de力li來lai測ce量liang出chu加jia速su度du
，然ran後hou通tong過guo加jia速su度du能neng夠gou判pan斷duan出chu這zhe個ge人ren是shi走zou路lu的de時shi候hou，他ta是shi在zai哪na個ge方fang向xiang進jin行xing運yun動dong，或huo者zhe說shuo頻pin率lv大da概gai是shi多duo少shao。”

 

 

可是，如果用手搖晃手機，也會產生加速度，這個傳感器是怎麼分辨手晃和走路的區別的呢
？
中國電子科學研究院工程師廖勇：“renzouludeshihou，pinlvyidingshizaimouyigefanweizhineide，bifangshuoyimiaozhongkuachuduoshaobu，huozheshuoyifenzhongzhinengzouchuduoyuan。ruguorendeshounazheshoujizaihuangdehua，diyigehuangdepinlvhuifeichangdekuai
，diergenazheshoujihuangdeshihou，jiasudubianhuashibirenzaizouludejiasudubianhuayaodadeduode

，jibenshangtongguozhelianggefangmian
，nenggoupanduanchulaidaodishirennazheshoujizaihuang，haishizhenzhengdeyigerenzaizou。”

 

 

其實計步功能隻是加速度傳感器的一部分應用。在車輛安全
、橋梁健康等方麵，加速度傳感器都有著非常重要的作用。中國電子科學研究院工程師廖勇：“cheshangdeanquanqinangweishenmehuidanqilai，chekaidaoyidingdesuduzhishangranhouturantingxialai，anquanqinangjiuhuidanchulai，shijishangshiyouyigejiasuduchuanganqizaiceliangchezaiqianjindefangxiangfujiasudu
，huozheshuoconghenkuaidesuduturanbiandetingxialai，yigeliangdebianhua，laipanduanshuoxianzaiyingbuyinggaibaanquanqinangdanchulai。

 

加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)的(de)地(di)方(fang)是(shi)橋(qiao)梁(liang)的(de)一(yi)些(xie)健(jian)康(kang)的(de)監(jian)測(ce)，因(yin)為(wei)橋(qiao)梁(liang)雖(sui)然(ran)看(kan)起(qi)來(lai)是(shi)硬(ying)的(de)，實(shi)際(ji)上(shang)是(shi)會(hui)有(you)一(yi)些(xie)形(xing)變(bian)的(de)，可(ke)以(yi)有(you)些(xie)變(bian)化(hua)，但(dan)是(shi)每(mei)個(ge)橋(qiao)梁(liang)的(de)變(bian)化(hua)它(ta)不(bu)能(neng)以(yi)某(mou)一(yi)個(ge)頻(pin)率(lv)來(lai)發(fa)生(sheng)這(zhe)種(zhong)振(zhen)動(dong)，因(yin)為(wei)它(ta)如(ru)果(guo)是(shi)產(chan)生(sheng)跟(gen)這(zhe)個(ge)橋(qiao)梁(liang)的(de)固(gu)有(you)頻(pin)率(lv)產(chan)生(sheng)共(gong)振(zhen)，會(hui)對(dui)橋(qiao)梁(liang)的(de)結(jie)構(gou)健(jian)康(kang)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。

 

所以就可以在橋梁地麵上，設置一些加速度傳感器來測量橋梁的振動
，然後能夠判斷出振動是不是在可以允許的範圍之內的。”

 

 

想必有的朋友在大學階段應該必修過《傳感器與檢測技術》zhemenkecheng，tashigongkedianqixinxileizhuanyedezhongyaozhuanyeke
，shiyanjiuchuanganqiyujiancejishudeshiyongkexue，zaixiandaijianceyukongzhixitongzhongyouzhejuzuqingzhongdezuoyong。chuanganqijishuyujisuanjijishu
，tongxinjishubingchengweixiandaixinxijishudesandazhizhu。hangtianyunzaihuojianshang，caiyongdechuanganqida2000多個
；一架民航客機所用的傳感器也有上千個。可以說
，任何自動控製裝置和係統都離不開傳感器技術。


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