步行是改善健康和健身的好方法。

　　克羅地亞國(guó)家公共衛(wèi)生研究所的Tomislav Benjak博士 寫道：“步行（遠(yuǎn)足）是一種理想的日常鍛煉方式……與所有其他體育活動(dòng)相比，它是安全的，并且受傷風(fēng)險(xiǎn)最小。是一種極為有效且健康的運(yùn)動(dòng)方式，人們幾乎沒有意識(shí)到走路的意義，這可能是最被低估的體育活動(dòng)……”

　　讓自己走路更多的一種方法是使用方便的小配件——計(jì)步器，諸多流行的可穿戴設(shè)備里都有計(jì)步器，包括手機(jī)、智能手表、運(yùn)動(dòng)跟蹤設(shè)備等。在科技時(shí)代，計(jì)步器是我們邁出的每一步的關(guān)鍵。佩戴簡(jiǎn)單的計(jì)步器可以鼓勵(lì)您多運(yùn)動(dòng)。根據(jù)美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)院的運(yùn)動(dòng)測(cè)試和處方指南，每天5400到7900步是一個(gè)不錯(cuò)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(jì)步器如何工作？

　　假設(shè)我為您提供了一個(gè)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(shí)，身體都會(huì)向一側(cè)傾斜，并且向前擺動(dòng)腿部。然后，您的身體向另一側(cè)傾斜，另一只腿也向前擺動(dòng)。臀部的每次傾斜和腿部的移動(dòng)都是一個(gè)步驟。假設(shè)每個(gè)步驟的長(zhǎng)度幾乎相同，那么我們要做的就是通過計(jì)算身體從一側(cè)向另一側(cè)傾斜的次數(shù)來計(jì)算一天中的步數(shù)。然后，我們可以將步數(shù)乘以每步的長(zhǎng)度，以得出總的步行距離。這幾乎就是計(jì)步器的工作原理。

　　計(jì)步器可以測(cè)量您的腳步，因?yàn)槟纳眢w在行走時(shí)會(huì)左右搖擺。每個(gè)揮桿動(dòng)作都算是一步。將“擺幅”的數(shù)量乘以平均步長(zhǎng)即可知道您走了多遠(yuǎn)。

　　機(jī)械計(jì)步器

　　早期的計(jì)步器完全是機(jī)械式的，它們的工作原理有點(diǎn)像擺鐘（擺桿由緩慢落下的砝碼驅(qū)動(dòng)）。隨著鐘擺的來回?cái)[動(dòng)，一種稱為擒縱機(jī)構(gòu)的蹺蹺板杠桿上下滑動(dòng)，并且時(shí)鐘內(nèi)部的齒輪（數(shù)秒）前進(jìn)一個(gè)位置。因此，擺鐘實(shí)際上是一種計(jì)數(shù)秒的機(jī)制。最初的計(jì)步器使用擺動(dòng)的擺錘來計(jì)數(shù)步數(shù)，并用指針繞表盤移動(dòng)（類似于模擬手表）來顯示計(jì)數(shù)。您將它們固定在腰上，每走一步，鐘擺就會(huì)向一側(cè)擺動(dòng)，然后再次向后傾斜，從而使齒輪前進(jìn)一個(gè)位置，并使指針圍繞表盤移動(dòng)。

　　廉價(jià)的現(xiàn)代計(jì)步器部分是機(jī)械的（它們使用擺動(dòng)的擺錘記錄步數(shù)），部分是電子的（它們使用微芯片來計(jì)數(shù)擺錘檢測(cè)到的步數(shù)）；早期的計(jì)步器完全是機(jī)械的-那么它們?nèi)绾喂ぷ?？這是一個(gè)世紀(jì)前的典型計(jì)步器內(nèi)部的圖。

　　機(jī)械計(jì)步器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：來自美國(guó)專利＃758,405：由美國(guó)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(jiǎn)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(lán)色）確保其來回?cái)[動(dòng)可測(cè)量的量。

　　3.當(dāng)您走路時(shí)，鐘擺會(huì)擺動(dòng)。在此圖上，鐘擺會(huì)上下移動(dòng)，但實(shí)際上，鐘擺會(huì)向下懸掛并左右搖擺。

　　4.擺動(dòng)的擺錘轉(zhuǎn)動(dòng)各種齒輪（綠色），前進(jìn)的指針指示您的步數(shù)（未顯示）。

　　5.彈簧使鐘擺保持緊密。對(duì)于不同的步長(zhǎng)，彈簧是調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一部分。

　　6.擺圍繞該樞軸擺動(dòng)（紫色）。

　　7.對(duì)于不同的步長(zhǎng)，此大螺釘也是調(diào)節(jié)/調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一部分。

　　電子計(jì)步器

　　現(xiàn)代計(jì)步器的工作方式非常相似，但部分是電子的。

　　打開一個(gè)計(jì)步器，您會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)金屬擺錘（一端帶有重錘的錘子）通過薄彈簧連接到電子計(jì)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(shí)，錘子會(huì)擺動(dòng)并觸碰中心的金屬觸點(diǎn)，從而完成電路并使電流流動(dòng)。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(dòng)（在彈簧的幫助下），電路斷開，有效地將計(jì)步器復(fù)位，以準(zhǔn)備進(jìn)行下一步。

　　計(jì)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(qǐng)注意，在某些計(jì)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(gè)步驟都會(huì)使其暫時(shí)打開。

　　常見的計(jì)步器設(shè)計(jì)中，內(nèi)部的電路（紅色路徑）在您執(zhí)行步驟時(shí)會(huì)交替斷開并完成。當(dāng)計(jì)步器向左傾斜時(shí)，電路完成，并且電子電路（左上）對(duì)步數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)它以另一種方式傾斜時(shí)，電路將斷開并復(fù)位以準(zhǔn)備下一步計(jì)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?gòu)椈桑ㄤ忼X形紅色線）與電路相連，并具有電觸點(diǎn)。其他計(jì)步器的工作方式不同，但是大多數(shù)便宜的計(jì)步器使用移動(dòng)錘和可中斷電路的方式大致相同。

　　更加精密的計(jì)步器（包括歐姆龍制造的一些真正好的計(jì)步器）完全以電子方式工作，并且由于它們沒有運(yùn)動(dòng)部件，因此它們的使用壽命更長(zhǎng)，更可靠，更準(zhǔn)確。他們省卻了擺動(dòng)的擺錘，而改為使用兩個(gè)或三個(gè)加速度計(jì)來測(cè)量您的步伐。這些微芯片以直角排列，可檢測(cè)您移動(dòng)雙腿時(shí)力的微小變化。

　　計(jì)步器應(yīng)用

　　但是，當(dāng)您擁有智能手機(jī)時(shí)，誰(shuí)需要電子計(jì)步器？

　　大多數(shù)手機(jī)具有不同精度的位置跟蹤設(shè)備，您會(huì)在自己喜歡的手機(jī)應(yīng)用商店中找到很多計(jì)步器應(yīng)用。

　　有些使用手機(jī)的加速度計(jì)。比如這個(gè)稱為計(jì)步器24/7的設(shè)備可以在Apple iPhone和iPod Touch上運(yùn)行，并且似乎獲得了用戶的好評(píng)。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(zhǎng)，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(dòng)設(shè)備會(huì)結(jié)合使用“定位服務(wù)”信號(hào)來跟蹤您的移動(dòng)情況，包括GPS,Wi-Fi和移動(dòng)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(yùn)動(dòng)追蹤器，它可以計(jì)算出您在120種不同的活動(dòng)中要進(jìn)行多少運(yùn)動(dòng)，包括幾種不同類型的步行。您可以隨時(shí)隨地在平板電腦，Android智能手機(jī)或臺(tái)式計(jì)算機(jī)上跟蹤自己的進(jìn)度，并了解自己如何實(shí)現(xiàn)設(shè)定的長(zhǎng)期健身目標(biāo)。您可以將其連接到各種其他智能手機(jī)應(yīng)用程序，無線腕帶跟蹤器等。

　　計(jì)步器的準(zhǔn)確性如何？

　　用計(jì)步器計(jì)數(shù)步數(shù)聽起來很科學(xué)，但是您需要記住，這只是一個(gè)大概的測(cè)量。并非所有步數(shù)都會(huì)被正確計(jì)算，某些錯(cuò)誤的動(dòng)作（例如，在您駕車時(shí)在道路上的顛簸）也可能被計(jì)為步數(shù)。

　　因此，不要太重視計(jì)數(shù)；假定誤差至少為10％（最好的電子計(jì)步器要求誤差為5％）。

　　為了使計(jì)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?yàn)橛?jì)步器需要檢測(cè)身體的左右傾斜運(yùn)動(dòng)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(jì)步器上有一個(gè)螺釘，您可以旋轉(zhuǎn)以改變其中的擺動(dòng)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?yàn)槟哪_步長(zhǎng)度可能會(huì)有所不同。

文章翻譯自explainthatstuff