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【科普：手机是如何计步的？】 手机中的计步器可以计数机主一天行走的步数。微信还推出了与手机计步器关联的“微信运动”，让你了解你微信好友每天的步数，你在你所有好友中步数的排名。 那么问题来了，手机是如何计步的呢？ 首先就要了解我们走步时会发生什么变化，手机是如何采集这些变化的。 我们走步，首先抬腿跨步，身体加速；然后腿落地，身体减速。因此，随着我们走步，身体在不断经历加速、减速过程。 如果我们坐在汽车里，汽车不断启动加速、刹车减速，我们会感受到什么？没错，我们身体会不断后仰、前倾，这是以为惯性作用。有后仰、前倾，说明汽车有加速度的变化。依据这个原理，我们可以研制出加速度传感器。它可以感知加速度的变化。 手机用电子加速度传感器，是利用压电效应来实现的。所谓压电效应，就是某些压电晶体，例如压电陶瓷，当在其上加上压力或拉伸力时，其两端会产生感生电动势。在压电陶瓷上固定一具有一定质量的物体，该物体在加速度发生变化时，就会对压电陶瓷产生挤压或拉伸，压电陶瓷就可以输出相应的电压。通过电压测量，就可以计算出加速度的变化。 于是，在手机中安装这种加速度传感器，就可以通过走步过程中加速度的变化所感应出的电压信号，送电子计数器来进行计步。 人们携带手机走步时，手机的体位可以是任意的。要实现计步，手机就必须能感应任何方向的加速度变化，否则就可能产生漏计。因此，手机中加速度传感器必须是xyz三轴组合加速度传感器。 很多读者一定发现，把手机放在汽车里，通常并不会产生误计步情况，即使车辆有不停的加减速运动。首先，汽车的加减速运动频率通常比走步要慢得多。一般汽车遇到红绿灯时才会汽车的加减速，几分钟才有一次加减速，而走步通常每分钟有几十次。软件可以通过计算，将这种频率很慢的剔除。实际手机中还有一种电子陀螺仪，该陀螺仪可以感知手机的体位变化（机身的旋转）。走步时，手机携带在身上，会产生晃动，而置于汽车中的手机则通常没有晃动，依据这种差别，就可以避免误计步。 现在有部分人，自欺欺人。他们会购买所谓“计步神器”。这种计步神器实际就是电磁摆，将手机置于该摆上，实现虚步计数。要防止这种计步作弊其实也很简单，只要将手机定位信号作为一个指标纳入计步器之中进行判断，剔除没有位置移动的虚计步即可。 所谓“道高一尺魔高一丈”，如果你把手机绑在宠物身上所产生的计数软件好像真的难以剔除哦[微笑]！ 哦，原来手机计步主要是通过其内部的电子加速度传感器来实现的！ 【作者申明：欢迎转发、评论、点赞，但不得抄袭！】    |
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