转自：中国妇女报

同学们有没有这样的经历？早晨追赶公交车狂奔几百米，手机健康App就会跳出来：“检测到跑步0.3km，消耗30kcal。”傍晚放学踩着夕阳溜达回家，又会收到App发给你勋章：“今日步行6000步。”

这时，我们心里不禁犯嘀咕：也没告诉它啥时候换挡啊，它怎么分得这么清？

其实，答案就藏在手机里的一对“小间谍”——加速度计和陀螺仪，它们每天24小时不眠不休地采样、算数、打小报告，无比敬业！

今天就把这两个“小间谍”拎出来，认识一下它们。

测“推背感”高手——加速度计

我们不妨想象一下：在一个密封的小盒子里，用弹簧吊着一颗微型铅锤，只要盒子一晃，铅锤就偏离原位。手机里面的加速度计就是这样一个盒子，只是它被缩小到了1立方毫米大小，用一小块硅做“铅锤”，用几根比头发还细的硅梁做“弹簧”。

当手机往右加速，“铅锤”因为惯性想“赖在原地”，就会相对外壳往左偏移。偏得越多，硅梁弯得越狠。

因为在硅上镀了金属，所以“铅锤”形成了一个可移动的电极，它与加速度计底座上固定着的两对静止电极（一个在上、一个在下）形成两个背靠背的电容：电极1（固定）—“铅锤”（可动）—电极2（固定）。

当手机加速时，“铅锤”微微位移，就会离某一电极更近、离另一电极更远，两个电容的值一个增大、一个减小。微机电系统里的电路测的正是这一对电容的差值，从而算出位移，再通过胡克定律和牛顿第二定律算出加速度。

因此，不管你是在走路时，手机在口袋里轻微晃，还是跑步时手机在口袋里猛烈地颠，加速度计都会忠实记录手机感受到的情况。

测“转体”的专家——陀螺仪

想象你用手指轻轻拨动一只高速旋转陀螺，无论怎么扭手腕，陀螺的转轴都倔强地指向原来的方向。

手机里的陀螺仪就类似于把这只陀螺缩成一粒沙子大小，并用电流“拨”它永远旋转。在陀螺仪的中央悬浮着一个硅环，四条细若发丝的硅梁把它悬空固定。此硅环被静电力驱赶着在平面内高速振动，振动方向设为X轴。就像一只高速旋转的陀螺，当你突然旋转手机，如跑步摆臂时，硅环因为惯性想保持原来的运动方向，而手机外部却被你带着动。两者之间产生一股力量，像一双隐形的手，把硅环的振动“掰”到Y轴上一点点——掰得越远，说明转得越快。硅环被掰到Y轴后，一边电容变大，一边变小，测出电容差值，就能换算成角速度。

因为走路时，手机几乎不旋转，而跑步时，手臂大幅摆动，手机随之来回翻转，角速度信号就会陡增。

所以，手机通过这个角速度，就知道你是在“原地转身”还是“冲刺摆臂”啦。

手机用加速度计把每一步上下颠簸形成的“波峰”数出来，再用陀螺仪剔除假抖动，而两个波峰＝一步，累计起来就是总步数。

加速度计和陀螺仪相互打配合，通过计数后的有效峰值周期数即为总步数，实时累加并上报给手机健康App。