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智能手环总结

 星光闪闪360 2022-10-19 发布于北京

测心率原理

PPG光电容积脉搏波描记法

目前市面上的运动手环,绝大多数都是采用这种方法

以光学的方式来测量脉搏

当一定波长的光束照射到指端皮肤表面时,光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器,在此过程中由于受到指端皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用,检测器检测到的光强度将减弱。其中皮肤、肌肉组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的,而皮肤内的血液,容积在心脏作用下呈搏动性变化。当心脏收缩时外周血容量最多光吸收量也最大,检测到的光强度最小。而在心脏舒张时,正好相反,检测到的光强度最大,使光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化。

在运动手环的背面有一个光电接收器,会发射出绿光。光束发出后,皮肤、肌肉组织和血液都会吸收一部分,剩下的再被反射回接收器上。血液倾向于反射红光吸收绿光,手环通过检测这些反射光,再运用一定的算法,折算出心率。

人们佩戴手环时,光电传感器的位置以及与皮肤的紧贴程度,会随着人体的活动产生变化,这就会导致脉率测量变得不够准确。

心电信号测量,类似ECG(心电图)

是用人体的电位差进行心率检测,每次心跳,心肌细胞的动作都会使人的体表产生微小的电极变化,而捕捉到这些电极变化,再经过算法就可以还原出心率跳动的频率。目前市面上只有极少数智能手环、手表才用这种原理进行工作。

震动式测量

每次心跳都会引起身体的震动,通过高精度的传感器捕捉这种震动,再经过信号处理可以得到心跳,一般来说,智能坐垫或智能按摩器一类的产品多会采用这种测量方法,手环则比较少见。

测步数原理

机械运动测量法

最开始的计步器是机械式的原理,就跟摆锤一样,因为人在走路的时候是会把那个摆锤带动,它动一下,基本上就是人走了一步,然后通过摆锤摆动和金属接触通电就记上了一步,这是最开始的记步。

加速度传感器测量法

手机或者是手环里面一般是用一个非常小的芯片叫"三轴加速度传感器"

通过这个传感器可以测量手机或者手环在三个不同方向上的加速度,在通过这个加速度的值,进行一些算法上的运算,然后进行统计就可以测出来走路的步数了。

人走路的时候频率一定是在某一个范围之内的,比方说一秒钟画出了多少步,或者说一分钟只能走出多远,如果人的手拿着手机在晃的话,晃的频率会非常的快,第二拿着手机晃的时候,加速度变化是比人在走路的时候加速度变化要大得多,通过这两个方面就能够判断出到底人是拿着手机晃。还是真正的在走路了。

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