现在，每个人都非常关心健康。无论出门是带手环、计步器还是手机，记录自己走的步数已经是很多人的习惯。然而，计步器是如何工作的呢？它怎么知道我们每天走多少步？
机械计步器在原理上类似于钟摆。
廖勇是中国电子科学研究院的工程师。他说，“第一个计步器是机械的，原理其实很简单，就像钟摆一样。因为人们走路时会带着钟摆。当它移动时，它基本上意味着人们正在迈出一步。然后钟摆移动，与金属接触，通电，记录下一个步骤。”
智能手环和计步软件的工作原理是什么？
本来计步器是靠钟摆和金属的接触来记录我们的步数的，但这不也是现在流行的智能手环和手机里的计步器软件的原理吗？
廖勇解释说:“在今天的手机手环中，它通常使用一种非常小的芯片，称为三轴加速度传感器。通过这个加速度传感器，你可以测量手机或手环在三个不同方向的加速度。然后通过计算这个加速度的值，就可以大致测出行走的步数。”
那么，这个加速度传感器是怎么知道我们行走的步数的呢？
“有一种特殊的材料，叫做压电陶瓷材料，它可以根据作用在上面的力产生不同的电压变化。加速度可以通过作用在它上面的力来测量，然后通过加速度就可以判断出一个人走路时的运动方向，或者大致的频率。”廖勇说。
如何区分手抖和走路引起的抖动？
但是，如果用手晃动手机，也会产生加速度。这个传感器是如何区分握手和走路的区别的？
廖勇说，当人们走路时，频率必须在一定范围内。比如你一秒钟走多少步，或者一分钟只能走多远。如果一个人拿着手机在抖，频率会很快。其次，加速度的变化远大于人走路的变化。基本上，通过这两个方面，我们就能分辨出一个人是拿着手机在抖，还是真人在走。
加速度传感器被广泛使用。
实际上，计步功能只是加速度传感器应用的一部分。加速度传感器在车辆安全和桥梁健康方面起着非常重要的作用。
廖勇说，“为什么汽车上的安全气囊会反弹？当汽车行驶到一定速度以上，然后突然停止时，安全气囊就会弹出。实际上，有一个加速度传感器测量汽车向前方向的加速度。通过量的变化来判断现在是否应该弹出安全气囊。”
此外，加速度传感器还可用于桥梁健康监测。传感器技术、计算机技术和通信技术被称为现代信息技术的三大支柱。在运载火箭上，使用了2000多个传感器；一架商用客机上也使用了数千个传感器。可以说，任何自动控制装置和系统都离不开传感器技术。
