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、jibuqi，haishinashouji

，jiluzijixingzoudebushu
，yijingshihenduorendeshenghuoxiguanle。keshi，jibuqidaodishizenmegongzuodene？shizenmezhidaowomenmeitianzouleduoshaobudene
？

 

 

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
，tongguozhegechuanganqikeyiceliangshoujihuozheshishouhuanzaisangebutongdefangxiangshangdejiasudu
，ranhoutongguozhegejiasududezhijinxingyixiesuanfadeyunsuan，ranhoutongjijiukeyizhidaodagaikeyicechulaizouludebushu。”

 

 

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：“youyizhongteshudecailiao，jiaoyadiantaocicailiao，genjuzuoyongzaishangmiandelidedaxiaochanshengbutongdexingbian，jiukeyichanshengbutongdedianyadebianhua，jiukeyitongguozuoyongzaishangmiandelilaiceliangchujiasudu

，ranhoutongguojiasudunenggoupanduanchuzhegerenshizouludeshihou，tashizainagefangxiangjinxingyundong，huozheshuopinlvdagaishiduoshao。”

 

 

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：“人(ren)走(zou)路(lu)的(de)時(shi)候(hou)，頻(pin)率(lv)一(yi)定(ding)是(shi)在(zai)某(mou)一(yi)個(ge)範(fan)圍(wei)之(zhi)內(nei)的(de)

，比(bi)方(fang)說(shuo)一(yi)秒(miao)鍾(zhong)跨(kua)出(chu)多(duo)少(shao)步(bu)，或(huo)者(zhe)說(shuo)一(yi)分(fen)鍾(zhong)隻(zhi)能(neng)走(zou)出(chu)多(duo)遠(yuan)。如(ru)果(guo)人(ren)的(de)手(shou)拿(na)著(zhe)手(shou)機(ji)在(zai)晃(huang)的(de)話(hua)，第(di)一(yi)個(ge)晃(huang)的(de)頻(pin)率(lv)會(hui)非(fei)常(chang)的(de)快(kuai)，第(di)二(er)個(ge)拿(na)著(zhe)手(shou)機(ji)晃(huang)的(de)時(shi)候(hou)
，加(jia)速(su)度(du)變(bian)化(hua)是(shi)比(bi)人(ren)在(zai)走(zou)路(lu)的(de)加(jia)速(su)度(du)變(bian)化(hua)要(yao)大(da)的(de)多(duo)的(de)，基(ji)本(ben)上(shang)通(tong)過(guo)這(zhe)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian)
，能(neng)夠(gou)判(pan)斷(duan)出(chu)來(lai)到(dao)底(di)是(shi)人(ren)拿(na)著(zhe)手(shou)機(ji)在(zai)晃(huang)，還(hai)是(shi)真(zhen)正(zheng)的(de)一(yi)個(ge)人(ren)在(zai)走(zou)。”

 

 

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：“車che上shang的de安an全quan氣qi囊nang為wei什shen麼me會hui彈dan起qi來lai，車che開kai到dao一yi定ding的de速su度du之zhi上shang然ran後hou突tu然ran停ting下xia來lai
，安an全quan氣qi囊nang就jiu會hui彈dan出chu來lai
，實shi際ji上shang是shi有you一yi個ge加jia速su度du傳chuan感gan器qi在zai測ce量liang車che在zai前qian進jin的de方fang向xiang負fu加jia速su度du
，或huo者zhe說shuo從cong很hen快kuai的de速su度du突tu然ran變bian得de停ting下xia來lai，一yi個ge量liang的de變bian化hua，來lai判pan斷duan說shuo現xian在zai應ying不bu應ying該gai把ba安an全quan氣qi囊nang彈dan出chu來lai。

 

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》這zhe門men課ke程cheng，它ta是shi工gong科ke電dian氣qi信xin息xi類lei專zhuan業ye的de重zhong要yao專zhuan業ye課ke，是shi研yan究jiu傳chuan感gan器qi與yu檢jian測ce技ji術shu的de實shi用yong科ke學xue

，在zai現xian代dai檢jian測ce與yu控kong製zhi係xi統tong中zhong有you著zhe舉ju足zu輕qing重zhong的de作zuo用yong。傳chuan感gan器qi技ji術shu與yu計ji算suan機ji技ji術shu，通tong信xin技ji術shu並bing稱cheng為wei現xian代dai信xin息xi技ji術shu的de三san大da支zhi柱zhu。航hang天tian運yun載zai火huo箭jian上shang，采cai用yong的de傳chuan感gan器qi達da2000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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