CN201096554Y - 无线自行车蹬踏力检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无线自行车蹬踏力检测仪，属于一种自行车蹬踏力检测装置。包括蹬踏板和电路部分，踏板与横梁经螺钉固定连接；压力传感器与横梁固定连接；横梁与轴承套固定连接；轴承套与自行车蹬踏轴固定连接，电路板镶嵌于蹬踏板内；电路部分包括独立电源、压力传感器、放大电路、A/D转换电路、无线发送接收模块，单片机与液晶显示器和存储器连接；存储器与双口RAM连接。本实用新型优点为传感器在踏板上面，是对力的直接检测；力检测电路板与传感器的一体化设计；使用对象范围广泛。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机电检测装置，尤其是应用在自行车蹬踏力检测领域中的检测装置。
背景技术
最初自行车蹬踏力的检测主要通过摄影、录像并结合影、像解析软件，获得人体运动学参数，并且在实验条件下与三维测力台相结合，利用同步技术通过影像分析获得与之相应的动力学和运动学参数，从运动学与动力学两方面进行分析比较，探索运动技术的原理及运动规律，为评价动作技术的合理性、设计新的训练手段、改善运动技术动作、提高运动成绩提供理论依据，据此对运动员进行指导和训练的；而不是直接通过跟踪测试系统实现对速度的检测。这种检测方法不具备实时性，数据动态性能不强，原始数据很容易因为环境因素而导致不准确，且用的是有线发送接收形式，使运动员在训练过程中很不方便。后来，国内外许多高校都曾涉及蹬踏力检测的研究，主要是对蹬踏技术进行分析，由蹬踏方法对蹬踏力进行分解，得出在蹬踏一周内如何让运动员肌肉拉伸而得到最快的速度。但这些研究大多只是理论性的定性研究，没有准确数据作为依据进行推导，使得研究的结果与具体骑行中的情形有了一定的差异。
发明内容
本实用新型提供一种无线自行车蹬踏力检测仪，以解决目前存在的不具备实时性，数据动态性能不强，原始数据很容易因为环境因素而导致不准确，且用的是有线发送接收形式，使运动员在训练过程中很不方便的问题。本实用新型采取的技术方案是：包括蹬踏板和电路部分：其中：
蹬踏板结构是：踏板2与横梁5经螺钉4固定连接；压力传感器1与横梁5固定连接；横梁5与轴承套3固定连接；轴承套3与自行车蹬踏轴固定连接，电路板6镶嵌于蹬踏板内；
电路部分：独立电源一；压力传感器组成全桥电路与放大电路连接；放大电路与A/D转换电路连接；A/D转换电路与单片机一连接；单片机一与编码器连接；编码器与无线发送接收模块一连接；无线发送接收模块一与发送天线连接；该部分电路组成电路板一6，与蹬踏板连接；
独立电源二，接收天线与无线发送接收模块二连接；无线发送接收模块二与解码器连接；解码器与单片机二连接；单片机二与液晶显示器和存储器连接；存储器与双口RAM连接；该部分电路组成电路板二与自行车手柄前端连接。
本实用新型一种实施方式中，单片机二还与看门狗、RS-232连接；RS-232与微机串口连接。
本实用新型具体优点为以下几个方面：
1.传感器的设计，在蹬蹬上面，是对力的直接检测。
直接检测不需要通过摄影、录像以及影、像解析软件处理等间接得到检测力大小，从而满足了检测的实时性要求。对力的直接检测，使得数据动态性能增强，可靠性提高。
2.力检测电路板与传感器的一体化设计。
一体化设计解决了原始数据很容易因为环境因素而导致不准确的问题，并且此系统体积小、重量轻、抗干扰能力强，系统具有高可靠性，防振、防水、防尘，能大大提高训练人员的适应性，不会因为环境因素导致训练的中断。
3.数据传输上是无线发送与接收系统。
无线发送与接收系统解决了有线传输因为数据线的繁多而导致运动员训练的不方便，而且无线数据接收发射合一，实时、准确，抗干扰能力强；频率稳定性极好，低发射功率、高接收灵敏度的设计，可直接接CPU串口使用如8031，也可以接计算机RS232接口，软件编程非常方便。数据可以在线和离线处理，绘制动态参数的特性曲线，探索运动技术的原理及运动规律，为评价动作技术的合理性、设计新的训练手段、改善运动技术动作、提高运动成绩提供理论和数据依据，据此对运动员进行指导和训练，提高训练质量。
接收系统用液晶显示器来实时显示蹬踏力的大小，使得本仪器很人性化。运动员可以实时看到自己蹬踏力的大小，可以根据自己的身体状态来调节蹬踏频率与蹬踏幅度，从而让自己骑的更方便、更省力、更快，得到更好的成绩。
4.针对对象范围广泛。不单单是运动员，也可以是青少年或老年人等健身人士。
附图说明
图1a是本实用新型蹬踏板的结构示意图；
图1b是图1a的A-A阶梯剖视图；
图1c是图1a的俯视图；
图2是压力传感器组成全桥电路的原理图；
图3a是本实用新型电路框图；
图3b是本实用新型另一种实施方式电路框图；
图4是无线发射与接收电路原理图。
具体实施方式
包括蹬踏板和电路部分，其中：
蹬踏板结构是：踏板2与横梁5经螺钉4固定连接；压力传感器1与横梁5固定连接；横梁5与轴承套3固定连接；轴承套3与自行车蹬踏轴固定连接，电路板6镶嵌于蹬踏板内。
电路部分：独立电源一；压力传感器组成全桥电路与放大电路连接；放大电路与A/D转换电路连接；A/D转换电路与单片机一连接；单片机一与编码器连接；编码器与无线发送接收模块一连接；无线发送接收模块一与发送天线连接；该部分电路组成电路板一6与蹬踏板连接；
独立电源二，接收天线与无线发送接收模块二连接；无线发送接收模块二与解码器连接；解码器与单片机二连接；单片机二与液晶显示器和存储器连接；存储器与双口RAM连接；该部分电路组成电路板二与自行车手柄前端连接。
本实用新型一种实施方式中，单片机二还与看门狗、RS-232连接；RS-232与微机串口连接。
1.DTY-1型压力传感器贴于蹬踏板横梁上，传感器引出线采用直流电桥与数据采集的无线发送接收电路一体化设计，固定在蹬踏板的下面。
2.采集发送部分由独立电源一供电；首先通过蹬踏式压力传感器DTY-1对压力值进行数据采集，然后把传感器输出的模拟信号放大处理后通过ADC转换成数字信号，通过编码芯片PT2262将数字信号进行编码，再通过收发芯片nRF401组成的射频电路发送出去。
3.对于接收显示部分：独立蓄电池2供电；由收发芯片nRF401组成的电路接收数字信号经PT2272进行解码结果储存在C8051F120单片机中并通过液晶显示器MDL(S)-20268 20 X 2显示出该数值。
4.对于扩展的FLASH存储器AT45DB081，在断电的情况下能够长时间保存自行车蹬踏力数据、故障数据、通道号和发生故障的时间，利用双口RAM、USB接口进行离线脱机处理数据。
5.无线接收与发送系统PTR2000(附图4)接收发射合一，PTR2000无线发送接收模块不但体积小，而且它有一个显著的优点就是可以和单片机直接相连接。连接的方法也非常简单。用PTR2000无线MODEM的DI连接单片机串口的放送。PTR2000无线MODEM的DO连接单片机串口的接收。可以用单片机的I/O控制模块的发射控制、频道转换和低功耗模式。
Claims (2)
1、一种无线自行车蹬踏力检测仪，其特征在于：包括蹬踏板和电路部分：其中：
蹬踏板结构是：踏板(2)与横梁(5)经螺钉(4)固定连接；压力传感器(1)与横梁(5)固定连接；横梁(5)与轴承套(3)固定连接；轴承套(3)与自行车蹬踏轴固定连接，电路板(6)镶嵌于蹬踏板内；
电路部分：独立电源一；压力传感器组成全桥电路与放大电路连接；放大电路与A/D转换电路连接；A/D转换电路与单片机一连接；单片机一与编码器连接；编码器与无线发送接收模块一连接；无线发送接收模块一与发送天线连接；该部分电路组成电路板一(6)，与蹬踏板连接；
独立电源二，接收天线与无线发送接收模块二连接；无线发送接收模块二与解码器连接；解码器与单片机二连接；单片机二与液晶显示器和存储器连接；存储器与双口RAM连接；该部分电路组成电路板二与自行车手柄前端连接。
2、根据权利要求1所述的无线自行车蹬踏力检测仪，其特征在于：单片机二还可以与看门狗、RS-232连接；RS-232与微机串口连接。
Priority Applications (1)
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| CNU200720094617XU CN201096554Y (zh) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | 无线自行车蹬踏力检测仪 |
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| CN201096554Y true CN201096554Y (zh) | 2008-08-06 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201096554Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016000498B4 (de) * | 2015-01-23 | 2024-09-19 | Shimano Inc. | Fahrradpedalkraftdetektor |
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2007
- 2007-11-16 CN CNU200720094617XU patent/CN201096554Y/zh not_active Expired - Fee Related
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