步行是改善健康和健身的好方法。
克羅地亞國家公共衛(wèi)生研究所的Tomislav Benjak博士 寫道：“步行（遠足）是一種理想的日常鍛煉方式……與所有其他體育活動相比，它是安全的，并且受傷風(fēng)險最小。是一種極為有效且健康的運動方式，人們幾乎沒有意識到走路的意義，這可能是最被低估的體育活動……”
讓自己走路更多的一種方法是使用方便的小配件——計步器，諸多流行的可穿戴設(shè)備里都有計步器，包括手機、智能手表、運動跟蹤設(shè)備等。在科技時代，計步器是我們邁出的每一步的關(guān)鍵。佩戴簡單的計步器可以鼓勵您多運動。根據(jù)美國運動醫(yī)學(xué)學(xué)院的運動測試和處方指南，每天5400到7900步是一個不錯的目標(biāo)，盡管一些消息來源建議將每天的步數(shù)提高到10,000。
那么它是如何工作的呢？
計步器如何工作？
假設(shè)我為您提供了一個構(gòu)建小工具的功能，該工具可以衡量您一天的行走距離。
每次走路時，身體都會向一側(cè)傾斜，并且向前擺動腿部。然后，您的身體向另一側(cè)傾斜，另一只腿也向前擺動。臀部的每次傾斜和腿部的移動都是一個步驟。假設(shè)每個步驟的長度幾乎相同，那么我們要做的就是通過計算身體從一側(cè)向另一側(cè)傾斜的次數(shù)來計算一天中的步數(shù)。然后，我們可以將步數(shù)乘以每步的長度，以得出總的步行距離。這幾乎就是計步器的工作原理。
計步器可以測量您的腳步，因為您的身體在行走時會左右搖擺。每個揮桿動作都算是一步。將“擺幅”的數(shù)量乘以平均步長即可知道您走了多遠。
機械計步器
早期的計步器完全是機械式的，它們的工作原理有點像擺鐘（擺桿由緩慢落下的砝碼驅(qū)動）。隨著鐘擺的來回擺動，一種稱為擒縱機構(gòu)的蹺蹺板杠桿上下滑動，并且時鐘內(nèi)部的齒輪（數(shù)秒）前進一個位置。因此，擺鐘實際上是一種計數(shù)秒的機制。最初的計步器使用擺動的擺錘來計數(shù)步數(shù)，并用指針繞表盤移動（類似于模擬手表）來顯示計數(shù)。您將它們固定在腰上，每走一步，鐘擺就會向一側(cè)擺動，然后再次向后傾斜，從而使齒輪前進一個位置，并使指針圍繞表盤移動。
廉價的現(xiàn)代計步器部分是機械的（它們使用擺動的擺錘記錄步數(shù)），部分是電子的（它們使用微芯片來計數(shù)擺錘檢測到的步數(shù)）；早期的計步器完全是機械的-那么它們?nèi)绾喂ぷ?？這是一個世紀(jì)前的典型計步器內(nèi)部的圖。
機械計步器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：來自美國專利＃758,405：由美國專利商標(biāo)局提供
它是由紐約市的Otto Bartel和新澤西州的East Orange的Edmond Kuhn于1903年左右發(fā)明的，并于1904年4月26日獲得了專利。我為圖紙上色并簡化了標(biāo)簽，因此您可以看到它的工作原理：
1.頂部的指針和刻度可以幫助您準(zhǔn)確地調(diào)整擺錘。
2.擺錘末端的重量（紅色）（藍色）確保其來回擺動可測量的量。
3.當(dāng)您走路時，鐘擺會擺動。在此圖上，鐘擺會上下移動，但實際上，鐘擺會向下懸掛并左右搖擺。
4.擺動的擺錘轉(zhuǎn)動各種齒輪（綠色），前進的指針指示您的步數(shù)（未顯示）。
5.彈簧使鐘擺保持緊密。對于不同的步長，彈簧是調(diào)節(jié)機構(gòu)的一部分。
6.擺圍繞該樞軸擺動（紫色）。
7.對于不同的步長，此大螺釘也是調(diào)節(jié)/調(diào)節(jié)機構(gòu)的一部分。
電子計步器
現(xiàn)代計步器的工作方式非常相似，但部分是電子的。
打開一個計步器，您會發(fā)現(xiàn)一個金屬擺錘（一端帶有重錘的錘子）通過薄彈簧連接到電子計數(shù)電路中。通常，電路是開路的，沒有電流流過。當(dāng)您邁出一步時，錘子會擺動并觸碰中心的金屬觸點，從而完成電路并使電流流動。電流使電路通電，并使步數(shù)加一。完成此步驟后，錘子將再次向后擺動（在彈簧的幫助下），電路斷開，有效地將計步器復(fù)位，以準(zhǔn)備進行下一步。
計步器在LCD上顯示您的步數(shù)顯示; 大多數(shù)人只要按一下按鈕，就可以將步數(shù)轉(zhuǎn)換為以英里或公里為單位的近似距離（或消耗掉的卡路里數(shù)）。請注意，在某些計步器中，錘子-擺錘電路的工作原理與此相反：它通常是閉合的，每個步驟都會使其暫時打開。
常見的計步器設(shè)計中，內(nèi)部的電路（紅色路徑）在您執(zhí)行步驟時會交替斷開并完成。當(dāng)計步器向左傾斜時，電路完成，并且電子電路（左上）對步數(shù)進行計數(shù)。當(dāng)它以另一種方式傾斜時，電路將斷開并復(fù)位以準(zhǔn)備下一步計數(shù)。注意錘子如何成為電路的一部分：錘子的一端通過輕金屬彈簧（鋸齒形紅色線）與電路相連，并具有電觸點。其他計步器的工作方式不同，但是大多數(shù)便宜的計步器使用移動錘和可中斷電路的方式大致相同。
更加精密的計步器（包括歐姆龍制造的一些真正好的計步器）完全以電子方式工作，并且由于它們沒有運動部件，因此它們的使用壽命更長，更可靠，更準(zhǔn)確。他們省卻了擺動的擺錘，而改為使用兩個或三個加速度計來測量您的步伐。這些微芯片以直角排列，可檢測您移動雙腿時力的微小變化。
計步器應(yīng)用
但是，當(dāng)您擁有智能手機時，誰需要電子計步器？
大多數(shù)手機具有不同精度的位置跟蹤設(shè)備，您會在自己喜歡的手機應(yīng)用商店中找到很多計步器應(yīng)用。
有些使用手機的加速度計。比如這個稱為計步器24/7的設(shè)備可以在Apple iPhone和iPod Touch上運行，并且似乎獲得了用戶的好評。如您所見，它顯示了步數(shù)，平均速度，總距離和燃燒的卡路里。您必須鍵入自己的身高和體重才能開始，粗略地了解您的腳步有多長，并且還可以微調(diào)靈敏度。
有些人則用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航來了解您的行走或跑步距離。大多數(shù)移動設(shè)備會結(jié)合使用“定位服務(wù)”信號來跟蹤您的移動情況，包括GPS,Wi-Fi和移動網(wǎng)絡(luò)信息，并推斷出您從變化的位置走了多少步。
Google Fit是一款功能更完善的運動追蹤器，它可以計算出您在120種不同的活動中要進行多少運動，包括幾種不同類型的步行。您可以隨時隨地在平板電腦，Android智能手機或臺式計算機上跟蹤自己的進度，并了解自己如何實現(xiàn)設(shè)定的長期健身目標(biāo)。您可以將其連接到各種其他智能手機應(yīng)用程序，無線腕帶跟蹤器等。
計步器的準(zhǔn)確性如何？
用計步器計數(shù)步數(shù)聽起來很科學(xué)，但是您需要記住，這只是一個大概的測量。并非所有步數(shù)都會被正確計算，某些錯誤的動作（例如，在您駕車時在道路上的顛簸）也可能被計為步數(shù)。
因此，不要太重視計數(shù)；假定誤差至少為10％（最好的電子計步器要求誤差為5％）。
為了使計步器正常工作，您需要將其固定在腰部而不要放在口袋中，因為計步器需要檢測身體的左右傾斜運動才能正確記錄每一步。大多數(shù)設(shè)備都配有皮帶夾，可以很容易地正確安裝它們。
某些計步器上有一個螺釘，您可以旋轉(zhuǎn)以改變其中的擺動錘的張力，以便正確記錄步數(shù)。例如，如果您正在跑步，則可能需要與步行稍有不同，因為您的腳步長度可能會有所不同。
文章翻譯自explainthatstuff
