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Wie Funktioniert Ein Schrittzähler Am Handgelenk

Wie Funktioniert Ein Schrittzähler Am Handgelenk

Wie weit gehen Sie an einem durchschnittlichen Tag zu Fuß? Sie werden schockiert sein, wie viele Kilometer Sie zu Fuß zurücklegen, wenn Sie um das Haus herumgehen, einkaufen gehen und zur Arbeit oder zur Schule laufen.
Gehen ist eine großartige Methode, um in Form zu kommen und Ihre Gesundheit zu verbessern. “Spazierengehen (Wandern) ist eine geeignete Form der täglichen Bewegung”, meint Dr.

Tomislav Benjak vom Kroatischen Nationalen Institut für öffentliche Gesundheit. Gehen ist eine sichere und vorteilhafte Art der Bewegung, die im Vergleich zu anderen Sportarten ein geringes Verletzungsrisiko birgt. Der Wert des Gehens wird jedoch nur selten erkannt, so dass es wahrscheinlich die am meisten unterschätzte körperliche Aktivität ist…”

Wie funktioniert ein Schrittzähler am Handgelenk?

Die Verwendung eines Schrittzählers, eines praktischen kleinen Geräts, das jeden Schritt zählt, ist eine Möglichkeit, mehr zu Fuß zu gehen. Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie sie funktionieren? Schauen wir es uns einmal genauer an!
Ein Schritt in die richtige Richtung, vielleicht? Das Tragen eines einfachen Schrittzählers könnte Sie zu mehr Bewegung motivieren.  Wie Funktioniert Ein Schrittzähler Am Handgelenk
Laut den Standards des American College of Sports Medicine für Aktivitätstests und -verordnungen sind 5.400 bis 7.900 Schritte pro Tag ein gesundes Ziel, einige Quellen schlagen jedoch ein höheres Ziel von 10.000 Schritten pro Tag vor.

Was ist der Zweck eines Schrittzählers?

Nehmen wir an, ich übertrage Ihnen die Aufgabe, ein einfaches Gerät zu entwerfen und zu entwickeln, das aufzeichnet, wie weit Sie jeden Tag gehen. Das scheint mir eine schwierige Aufgabe zu sein.

Sie könnten ein Klickrad verwenden (auch bekannt als Rollrad oder Vermessungsrad – ein großes Rad, das über den Boden rollt und jedes Mal klickt, wenn es eine volle Runde zurückgelegt hat), aber es wird Schwierigkeiten haben, Schritte auf unebenem oder schlammigem Boden zu messen.

Beginnen wir also damit, das Problem neu zu definieren, indem wir untersuchen, was Gehen beinhaltet. Wenn Sie gehen, neigt sich Ihr Oberkörper zu einer Seite und ein Bein schwingt nach vorne. Dann kippt der Oberkörper in die andere Richtung, und das zweite Bein wird ebenfalls nach vorne geschwungen. Ein Schritt ist definiert als eine Neigung der Hüfte und eine Bewegung der Beine.

Wenn man davon ausgeht, dass jeder Schritt ungefähr gleich lang ist, braucht man nur zu zählen, wie oft sich der Körper von einer Seite zur anderen beugt, um die Anzahl der Schritte zu bestimmen, die man an einem Tag macht.
Die Gesamtstrecke kann dann durch Multiplikation der Anzahl der Schritte mit der Länge der einzelnen Schritte berechnet werden. So funktioniert ein Schrittzähler.

Schrittzähler (mechanisch):

Die ersten Schrittzähler waren rein mechanisch und funktionierten ähnlich wie Pendeluhren (mit einem schwingenden Stab, der durch ein langsam fallendes Gewicht angetrieben wird). Eine Art Wippe, die Hemmung, bewegt sich auf und ab, wenn das Pendel hin und her schwingt, und ein Zahnrad in der Uhr (das die Sekunden zählt) rückt eine Position weiter.

Somit ist eine Pendeluhr im Wesentlichen ein Gerät zum Zählen von Sekunden. Die ersten Schrittzähler zählten die Schritte mit einem schwingenden Pendel und zeigten die Zahl mit einem Zeiger an, der sich um ein Zifferblatt bewegte (ähnlich wie bei einer Analoguhr).

Sie wurden um die Hüfte geschnallt, und jedes Mal, wenn man einen Schritt machte, schwang das Pendel zur Seite und dann wieder zurück, wodurch ein Zahnrad eine Position vorrückte und den Zeiger über das Zifferblatt bewegte.

Schrittzähler (elektronisch):

Moderne Schrittzähler funktionieren auf ähnliche Weise, nur dass sie teilweise elektronisch sind. Wenn Sie einen Schrittzähler öffnen, entdecken Sie ein Metallpendel (ein Hammer mit einem Gewicht an einem Ende), das durch eine winzige Feder mit einem elektrischen Zählkreis verbunden ist.

Der Stromkreis ist normalerweise offen, d. h. es fließt kein elektrischer Strom durch ihn. Der Hammer schwingt um und berührt einen Metallkontakt in der Mitte, wenn Sie einen Schritt machen, wodurch der Stromkreis geschlossen wird und Strom fließt.

Der Stromkreis wird durch den Stromfluss angeregt, wodurch sich Ihre Schrittzahl um einen Schritt erhöht. Der Hammer schwingt zurück (mit Hilfe der Feder), der Stromkreis wird unterbrochen und der Schrittzähler für den nächsten Schritt zurückgestellt.

Der Schrittzähler zeigt Ihre Schritte auf einem LCD-Display an; die meisten wandeln die Schrittzahl auf Knopfdruck in eine ungefähre Entfernung in Meilen oder Kilometern (oder in die Anzahl der verbrannten Kalorien) um.
Bei einigen Schrittzählern funktioniert der Hammer-Pendel-Kreislauf umgekehrt: Er ist normalerweise geschlossen, öffnet sich aber bei jedem Schritt kurz.

Fortschrittlichere Schrittzähler (einschließlich einiger ausgezeichneter Modelle von Omron) sind vollelektronisch und, da sie keine beweglichen Teile haben, robuster, zuverlässiger und genauer.

Anstelle eines schwingenden Pendelhammers verwenden Sie zwei oder drei Beschleunigungsmesser, um Ihre Schritte zu messen. Dabei handelt es sich um rechtwinklig angeordnete Mikrochips, die die kleinsten Kraftschwankungen messen, wenn Sie Ihre Beine bewegen.

Apps für Schrittzähler:

Aber wer braucht schon einen elektronischen Schrittzähler, wenn er ein Smartphone hat? Die meisten Mobiltelefone verfügen über Sensoren zur Standortbestimmung mit unterschiedlichem Präzisionsgrad, und Anwendungen für Schrittzähler gibt es im App-Store Ihrer Wahl in Hülle und Fülle.

Einige Anwendungen machen sich die Beschleunigungssensoren Ihres Telefons zunutze. Andere nutzen GPS-Satellitennavigation, um mithilfe von Satellitensignalen zu ermitteln, wie weit Sie gelaufen oder gerannt sind, anstatt Ihre Schritte manuell zu zählen.

Die meisten verfolgen Sie während des Gehens mit einer Kombination aus Signalen von “Standortdiensten” wie GPS, Wi-Fi und Informationen aus dem Mobilfunknetz und ermitteln anhand Ihrer wechselnden Position, wie viele Schritte Sie zurückgelegt haben.

Wie genau ist ein Schrittzähler?

Das Zählen von Schritten mit einem Schrittzähler scheint unglaublich wissenschaftlich zu sein, aber Sie müssen bedenken, dass es sich dabei lediglich um eine Schätzung handelt. Einige Ihrer Schritte werden nicht genau gezählt, und einige falsche Bewegungen (z. B.
Schritte können auch als Bodenwellen beim Autofahren betrachtet werden. Nehmen Sie die Zählung mit Vorsicht zur Kenntnis; Rechnen Sie mit einer Fehlerquote von mindestens 10 % (die besten elektronischen Schrittzähler haben eine Genauigkeit von 5 %).

Da ein Schrittzähler die seitliche Neigung Ihres Körpers erkennen muss, um jeden Schritt richtig zu erfassen, muss er an der Hüfte befestigt werden und darf nicht in der Tasche getragen werden.
Die meisten Geräte sind mit einem Gürtelclip ausgestattet, der die Anbringung zum Kinderspiel macht.

Einige Schrittzähler enthalten eine Schraube, mit der Sie die Spannung des Pendelhammers im Inneren einstellen können, damit Ihre Schritte angemessen aufgezeichnet werden.

Da Ihre Schritte beim Laufen und Gehen wahrscheinlich unterschiedlich lang sind, müssen Sie die Schraube möglicherweise etwas anders einstellen.

Im Falle eines mechanischen Schrittzählers:

Moderne Schrittzähler sind zur Hälfte mechanisch (sie registrieren die Schritte mithilfe eines schwingenden Pendels) und zur Hälfte elektrisch (sie verwenden Mikrochips, um die Schritte zu zählen, die das Pendel erfasst), aber wie funktionierten die früheren Schrittzähler?

Diese Abbildung zeigt das Innere eines Standard-Schrittzählers von vor einem Jahrhundert. Er wurde erstmals am 26. November 1903 von Otto Bartel aus New York City und Edmond Kuhn aus East Orange, New Jersey, veröffentlicht. Im April 1904 wurde ein Patent erteilt. Um die Funktionsweise zu verdeutlichen, habe ich die Grafik koloriert und die Beschriftung vereinfacht:

  • Oben befinden sich ein Zeiger und eine Skala, mit deren Hilfe man das Pendel genau einstellen kann.
    Ein Gewicht (rot) am Ende des Pendels (blau) sorgt dafür, dass das Pendel messbar hin und her schwingt.
  • Während Sie gehen, schwingt das Pendel. Das Pendel scheint sich in dieser Abbildung auf und ab zu bewegen, aber in Wirklichkeit hängt es herunter und schwingt von einer Seite zur anderen.
  • Das Pendel schwingt hin und her, dreht verschiedene Zahnräder (grün) und bewegt einen Zeiger, der Ihre Schrittzahl anzeigt (nicht abgebildet).
  • Das Pendel wird von einer Feder in Position gehalten. Die Feder ist ein Bestandteil des Mechanismus zur Einstellung der Schrittzahl.
  • Der Drehpunkt ist der Punkt, an dem das Pendel schwingt (lila).
  • Der Mechanismus zur Einstellung/Regulierung der verschiedenen Schritte besteht ebenfalls aus dieser großen Schraube.

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