[實(shí)用新型]皮劃艇槳與水的相互作用力測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320319958.8
• 申請(qǐng)日: 2013-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203287137U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍洪峰;李艷霞;趙煥彬;李林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01L5/16
• 分類(lèi)號(hào): G01L5/16;A63B71/06
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 陳建民

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種皮劃艇槳與水的相互作用力測(cè)試裝置，屬于力的測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

中科院合肥智能所研制過(guò)一套皮艇實(shí)船測(cè)試分析系統(tǒng)，采用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將槳桿的應(yīng)變傳遞至另外一個(gè)彈性材料（應(yīng)變梁）。在應(yīng)變梁上貼電阻應(yīng)變計(jì)檢測(cè)梁的應(yīng)變，從而獲得對(duì)槳力的間接測(cè)量。

上述測(cè)試分析系統(tǒng)具有如下缺點(diǎn)：不同材質(zhì)、不同形狀槳桿可能會(huì)影響其間接測(cè)量結(jié)果；測(cè)試的結(jié)果是人與槳的相互作用力，不是槳與水的相互作用力；槳與水的相互作用力是決定皮劃艇運(yùn)動(dòng)成績(jī)重要因素，是研究運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)力特征能的數(shù)據(jù)依據(jù)，間接測(cè)量的是合力而不能反映槳-水的壓力。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的皮劃艇槳與水的相互作用力測(cè)試裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案：

本實(shí)用新型由設(shè)置在皮劃艇槳上的經(jīng)過(guò)防水密封處理的測(cè)量及發(fā)射電路、接收及處理顯示電路組成；

???所述測(cè)量及發(fā)射電路由穩(wěn)壓電源、一橋臂為壓力傳感器的惠斯通頓電橋、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)和無(wú)線發(fā)射模塊組成；所述壓力傳感器為貼于槳葉上的薄膜壓力傳感器，所述惠斯通電橋的輸出端經(jīng)放大器接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端接單片機(jī)的輸入端，所述單片機(jī)的輸出端接無(wú)線發(fā)射模塊的輸入端；所述穩(wěn)壓電源的輸出端接所述測(cè)量及發(fā)射電路各組成單元的電源端；

所述接收及處理顯示電路由無(wú)線接收模塊和平板電腦組成；無(wú)線接收模塊通過(guò)無(wú)線信號(hào)與無(wú)線發(fā)射模塊相連接，無(wú)線接收模塊的輸出端接平板電腦的相應(yīng)輸入端。

本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的感覺(jué)影響很小，安裝操作簡(jiǎn)捷、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

????圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。

具體實(shí)施方式

?????由圖1所示實(shí)施例可知，它由設(shè)置在皮劃艇槳上的經(jīng)過(guò)防水密封處理的測(cè)量及發(fā)射電路、接收及處理顯示電路組成；

???所述測(cè)量及發(fā)射電路由穩(wěn)壓電源、一橋臂為壓力傳感器的惠斯通頓電橋、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)和無(wú)線發(fā)射模塊組成；所述壓力傳感器為貼于槳葉上的薄膜壓力傳感器，所述惠斯通電橋的輸出端經(jīng)放大器接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端接單片機(jī)的輸入端，所述單片機(jī)的輸出端接無(wú)線發(fā)射模塊的輸入端；所述穩(wěn)壓電源的輸出端接所述測(cè)量及發(fā)射電路各組成單元的電源端；

所述接收及處理顯示電路由無(wú)線接收模塊和平板電腦組成；無(wú)線接收模塊通過(guò)無(wú)線信號(hào)與無(wú)線發(fā)射模塊相連接，無(wú)線接收模塊的輸出端接平板電腦的相應(yīng)輸入端。

????所述薄膜壓力傳感器的型號(hào)為FSR406。

所述放大器采用型號(hào)為AD202JY的放大芯片組成的放大電路。

所述A/D轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為T(mén)LC4541IDGK。

所述單片機(jī)采用型號(hào)為ATmega32的AVR單片機(jī)。

所述無(wú)線發(fā)射模塊和無(wú)線接收模塊均采用藍(lán)牙芯片BRF6150E2SZ1R。

所述穩(wěn)壓電源采用型號(hào)為ADM8828ART芯片組成穩(wěn)壓電源電路。

本實(shí)施例的工作過(guò)程如下：

當(dāng)劃槳時(shí)，薄膜壓力傳感器與水發(fā)生相互作用，受到水的作用力，薄膜壓力傳感器的電阻值會(huì)隨著其所承受的壓力變化而變化，由于薄膜壓力傳感器為惠斯通電橋的一個(gè)橋臂，惠斯通電橋?qū)⒈∧毫鞲衅鞯淖柚底兓D(zhuǎn)化為電壓的變化輸送至放大器，經(jīng)放大器發(fā)達(dá)后的電壓信號(hào)再經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器后輸送至單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后，再通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊發(fā)射，無(wú)線接收模塊接收后，將接收的信號(hào)輸送至平板電腦，經(jīng)平板電腦處理后，顯示出每槳?jiǎng)澦A段時(shí)間、劃槳周期各階段所占的時(shí)間百分比（劃槳周期包括劃水階段及換位階段）、每槳最大壓力、每槳平均壓力、瞬時(shí)壓力的變化曲線（F-t圖像）、每槳沖量（力在時(shí)間上的積累效果）、每槳功率。