摘要:本文提出了一種全新的利用霍爾傳感器磁控開關設計的計步器原理,不僅能夠實現精確記錄步行的步數,而且針對教師行業和騎行者的計步效果也比傳統計步器更加精確.
關鍵詞:霍爾傳感器;穿戴式;計步器
作者簡介:陳胤佳(2000-),男,北京人,在讀高三學生.
1課題來源與構思
步行作為科學、安全、時尚的運動方式在國內外受到越來越多人群的青睞,計步器是一種日常生活鍛煉有效而方便的監控器,可以計算人們行走的步數,估計行走的距離,實時監控自己健身強度和運動水平.目前市面上的計步工具有很多,如手環、手機計步APP等,這些計步工具在記錄步數、計算人體耗能等方面做的比較精確.
但這些計步器在實際應用時也存在一些問題,比如每天在教室上課,有的老師佩戴手環計步數,但經常一節課下來手部抖動次數非常多,但實際并沒有走多少步,導致計步器多計步數;在騎自行車出行時,騎行者上身基本保持靜止,兩腳在不斷交替登車蹬時計步器并沒有計步,導致少計步數.
為了解決常見計步器的這些問題,筆者思考一種新計步方式來解決這個問題.通過觀察發現,人行走時雙腿間的距離在發生周期性變化,由此可以通過距離的改變來設計計步器,如圖1所示.聯想到通用技術課上學過的霍爾傳感器.霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器.霍爾效應是磁電效應的一種,這一現象是霍爾(AHHall,1855-1938)于1879年在研究金屬的導電機制時發現的.霍爾傳感器作為一種磁控開關,每當磁體靠近時,霍爾傳感器控制的電路會瞬間導通;……