專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于沖量原理測(cè)量擊打力的方法及檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
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(xiàn)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(lèi)傳感器需要設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)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?？?，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(xún)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
曰O


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(pán)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)施例方式如圖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(pán)4、IXD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(xiàn)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。
權(quán)利要求
一種基于沖量原理測(cè)量擊打力的檢測(cè)方法及系統(tǒng)，其特征是由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(pán)(4)、LCD顯示器(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)組成，壓電薄膜傳感器(2)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與信號(hào)調(diào)理電路(3)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的基于沖量原理測(cè)量擊打力的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，SoC微電腦(I)與信號(hào)調(diào)理電路(3)、鍵盤(pán)⑷、LCD顯示器(5)、LED指示燈(6)、語(yǔ)音電路(7)、微型打 印機(jī)(9)、微機(jī)接口 (10)相連。
3.如權(quán)利要求1所述的基于沖量原理測(cè)量擊打力的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，語(yǔ)音電路 (7)與音箱⑶相連。
4.如權(quán)利要求1所述的基于沖量原理測(cè)量擊打力的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，電源電路(II)給信SoC微電腦系統(tǒng)(1)、信號(hào)調(diào)理電路(3)、LCD顯示器(5)、LED指示燈(6)、語(yǔ)音電 路(7)供電，壓電薄膜傳感器(2)無(wú)須電源供電。
全文摘要
本發(fā)明利用沖量原理來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量擊打力并提供一種高準(zhǔn)確度、多功能、成本低的擊打力度、速度、反應(yīng)度檢測(cè)系統(tǒng)，由壓電薄膜傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、SoC微電腦系統(tǒng)、語(yǔ)音電路、音箱、液晶顯示器、LED指示燈、薄膜開(kāi)關(guān)鍵盤(pán)、微型打印機(jī)、微機(jī)接口以及電源電路組成。是一種測(cè)量精度高、節(jié)能、高性?xún)r(jià)比的搏擊訓(xùn)練系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01L5/00GK101846564SQ20101015791
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者魏二有 申請(qǐng)人:魯東大學(xué)