超音波身高量測準確嗎?

身高一般來說最常用具體的傳統身高尺或超音波進行量測。傳統的身高尺的用法是將壓板調整至受測者的高度,完成後讀取數值結果。
 
然而超音波身高尺的原理不太一樣!簡單來說,會將超音波用傳輸器打出去,由接收器收到彈回來的超音波後計算時間,藉此即可知道距離。時間越短代表物體比較近,時間越長代表物體比較遠。
超音波量測
 Image credit: Distance Measurement via Using of Ultrasonic Sensor, Journal of Automation and Control, 2015, Vol. 3, No. 3, 71-74
 
車子用的碰撞偵測器就是一個大家比較熟悉的應用範例!概念和科技相對單純,不過品質上還是會有很明顯的高低落差,用來進行重要的量測應當選擇比較高規格的。
 
設計和驗證過程當中,啟德會將超音波身高尺和認證的身高尺比較,運用已知長度作為基準以及人體實際量測,確認精準度和誤差範圍。
身高量測比對
 
哪些因素可能會影響超音波量測的準確度?
超音波身高尺有兩種,雖然核心原理是相同的,不過因為有使用上的差異,可能會影響準確度的變數也不太一樣。
 
(1) 攜帶式
 Portable Ultrasonic Height Measurement
攜帶式身高尺(例如HM250U)量測的是離地面的距離 
超音波身高尺傾斜
最容易影響量測結果的是傾斜。雖然傾斜的情況下接收器扔然能夠接收超音波,但這時離地面的距離比立正的時候遠,因此算出來的長度會有高估的問題。這也是為什麼攜帶式身高尺一定要有傾斜偵測方式,確保傾斜過大時無法完成量測,避免提供高誤差結果。舉例說,啟德HM250U超音波身高尺有四個警示燈告知過度傾斜,沒有立正的話不會進行量測,減少錯誤量測的風險。
 
(2) 固定式
超音波身高尺
固定是身高尺(例如HM200U)量測的是離頭頂上方的距離
 
固定身高尺基本上不用擔心傾斜,但有可能受到其他因素影響,例如凸出的髮型,因為超音波處抓後可能就會彈回去接收器了,而還沒到頭頂。
 
使用超音波身高尺的好處?
如果超音波身高尺因為操作元素,相對於傳統的身高尺比較容易發生微小的誤差,那位和很多使用場所還是選擇用超音波呢?
 
(1) 方便快速
除了更快速方便的量測,超音波身高尺可以進行無接觸量測,增加使用安全性。
 
如果用的是攜帶式身高尺,超音波版本不需要花時間組裝拆解,相對使用起來更方便
 
(2) 差異不影響結果
評估兒童生長進度時,每一公分可能都很重要!但在其他領域應用時,例如用BIA計算藥劑量,就有點難講了。
 
舉例說,假設一個人體重70 kg,身高180 cm,BMI則是21.6。
 
一般定義的允許誤差範圍為±1 cm。以這個人為範例,誤差可能最低179 cm (BMI 21.85),最高181 cm (BMI 21.37),對BMI計算來說幾乎沒有影響。如果用大一點的±2 cm作為誤差範圍假設,得到的結果是最低178 cm (BMI 22.09),最高182 cm (BMI 21.13)。
 
進行肥胖評估或是藥劑量的計算等用途的話,這種BMI差異影響非常小。
 
結論
超音波身高尺更準確嗎?答案依照使用需求而異!如果要量測兒童、需要非常注重每公分的差異,那可能用傳統的身高尺比較保險。不然即使有正常的為小誤差,超音波身高尺整體而言的方便性、速度等好處使得它很適合多數領用使用!

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