[發(fā)明專利]一種基于沖量原理測(cè)量擊打力的方法及檢測(cè)系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010157917.4
• 申請(qǐng)日: 2010-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101846564A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏二有
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魯東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L5/00
• 分類號(hào): G01L5/00;G01P3/42
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及拳擊、跆拳道、散打、武術(shù)訓(xùn)練的力度速度檢測(cè)系統(tǒng)，屬于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前使用的搏擊訓(xùn)練器采用的測(cè)量擊打力的方法是測(cè)量位移，測(cè)量位移與力的作用時(shí)間沒(méi)有關(guān)系，因此這種測(cè)量擊打力的方法存在著原理錯(cuò)誤；所用傳感器一般為電阻應(yīng)變片、光柵位移傳感器或電磁感應(yīng)位移傳感器，這些傳感器存在著線性度差，反應(yīng)速度慢，穩(wěn)定性差，壽命短、造價(jià)高等缺陷，由于這些傳感器反應(yīng)速度慢，所以無(wú)法測(cè)量擊打速度，另外此類傳感器需要設(shè)計(jì)專門的穩(wěn)壓電源給其供電，不僅成本造價(jià)高，而且無(wú)法實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有位移傳感器測(cè)量擊打力不準(zhǔn)的嚴(yán)重缺陷，利用沖量原理來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量擊打力并采用當(dāng)今世界上最先進(jìn)的壓電薄膜傳感器，這種傳感器的輸出電荷與其所受沖擊大小成正比，反應(yīng)速度非常快，保證有很高的測(cè)量準(zhǔn)確性和測(cè)量速度，這種傳感器的造價(jià)較低，無(wú)需單獨(dú)供電，可以節(jié)約能源。另外本發(fā)明采用了SoC微電腦系統(tǒng)，用液晶顯示器顯示被測(cè)參數(shù)，用語(yǔ)音電路實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)參數(shù)和提示的語(yǔ)音輸出，不但可以測(cè)量力度，而且還可以測(cè)量擊打速度，反應(yīng)度等多項(xiàng)訓(xùn)練指標(biāo)，可以將訓(xùn)練者每天的訓(xùn)練數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)中，在任意時(shí)間都可以進(jìn)行查詢對(duì)比，并將歷史數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，也可以用打印機(jī)打印出來(lái)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：

1)在擊打靶體上安裝多個(gè)壓電薄膜傳感器；

2)所述壓電薄膜傳感器與信號(hào)調(diào)理器、SoC微電腦系統(tǒng)、語(yǔ)音電路、液晶顯示器、LED指示燈構(gòu)成一個(gè)完整的力度、速度、反應(yīng)度檢測(cè)控制系統(tǒng)；

3)由所述檢測(cè)控制系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)對(duì)各壓電薄膜傳感器對(duì)各對(duì)應(yīng)擊打力轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、AD轉(zhuǎn)換、顯示、語(yǔ)音報(bào)數(shù)以及對(duì)訓(xùn)練者發(fā)出不同擊打部位的語(yǔ)音提示聲音。

附圖說(shuō)明

圖1為一種基于沖量原理測(cè)量擊打力的檢測(cè)系統(tǒng)的整機(jī)原理框圖。

圖2對(duì)應(yīng)圖1一種基于沖量原理測(cè)量擊打力的檢測(cè)系統(tǒng)的軟件流程圖。

本發(fā)明的操作程序和工作過(guò)程(參見(jiàn)圖2)是：在進(jìn)行測(cè)試之前先要對(duì)各個(gè)擊打部位進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)的目的是為了保證各個(gè)擊打部位在受到相同力的擊打后輸出值也相同。校準(zhǔn)進(jìn)行完后，通過(guò)鍵盤選擇“初級(jí)”、“中級(jí)”、“高級(jí)”任一級(jí)別，然后選擇測(cè)試“強(qiáng)度”、“速度”、“反應(yīng)度”、“對(duì)打”菜單，選好后單擊“確定”按鍵就可以進(jìn)行訓(xùn)練了。任一擊打部位受擊打后，壓電薄膜傳感器根據(jù)受到?jīng)_擊的大小產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓，SoC微電腦對(duì)擊打部位內(nèi)部的傳感器輸出電壓信號(hào)進(jìn)行巡檢，將巡檢到的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，將兩次連續(xù)擊打的速度計(jì)算出來(lái)并通過(guò)液晶顯示器顯示并通過(guò)語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)數(shù)，并記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

本發(fā)明的積極效果在于：1、由于檢測(cè)的是擊打的沖量，因此比現(xiàn)有的任何擊打力計(jì)量器都準(zhǔn)確；2、由于本發(fā)明采用的壓電薄膜傳感器反應(yīng)速度快，因此不但可以測(cè)量擊打力度，還可以測(cè)量連續(xù)擊打的速度，以及訓(xùn)練者的反應(yīng)度等訓(xùn)練指標(biāo)；3、用本發(fā)明用到的壓電薄膜傳感器無(wú)需為其單獨(dú)設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源來(lái)供電，使訓(xùn)練機(jī)的總成本降低，也符合綠色節(jié)能政策。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種基于沖量原理測(cè)量擊打力的檢測(cè)系統(tǒng)，包括SoC微電腦系統(tǒng)1、壓電薄膜傳感器2、信號(hào)調(diào)理電路3、鍵盤4、LCD顯示屏5、LED指示燈6、語(yǔ)音電路7、音箱8、微型打印機(jī)9、微機(jī)接口10、電源電路11。

檢測(cè)不同擊打部位的壓電薄膜傳感器2用導(dǎo)線與信號(hào)調(diào)理器3相連，信號(hào)調(diào)理電路3將傳感器的輸出信號(hào)調(diào)理后給SoC微電腦系統(tǒng)1，SoC單片機(jī)自帶一個(gè)高速AD轉(zhuǎn)換器，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)處理后即可通過(guò)液晶顯示器5顯示同時(shí)通過(guò)語(yǔ)音電路7和音箱8實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)數(shù)，還可以通過(guò)LED指示燈6指示被擊打的部位。

必須指出，上述實(shí)例只是對(duì)本發(fā)明作出一個(gè)非限定性舉例說(shuō)明。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，在沒(méi)有偏離本發(fā)明的宗旨和范圍下，可以對(duì)本發(fā)明作出各種修改、替換和變更，這些修改、替換和變更仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。