以霍尔传感器为基础的健身器检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种检测装置，尤其是一种应用在健身器、训练器等场合的检测训练过程中拉起配重片（块）的重量、拉起高度和次数等数据的以霍尔传感器为基础的健身器检测装置。

背景技术：

目前，很多以配重块作为健身器、训练器的负荷，通过手动调整定位插销来确定负荷的大小。但不能自动记录训练负荷、拉起的距离、训练次数等数据。即使有监测装置健身器或训练器，也只在底部安装有传感器且只能测量配重片拉起的次数。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种霍尔传感器为基础的健身器检测装置，装置结构简单、使用方便、检测准确。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种以霍尔传感器为基础的健身器检测装置，包括安装在健身器的配重片上的磁铁，每一片配重片上均设置有一片磁铁，相邻两片配重片上的磁铁交错布置，所有磁铁在纵向上为两排平行设置；

距离配重片9-11mm处竖直安装有固定条，固定条上安装有与所述磁铁相配合的霍尔传感器序列，所述霍尔传感器序列由下至上分为静止区段和拉起区段，静止区段与配重片处于没被拉起时的区域相对应，拉起区段与从静止区段以上到配重片被拉起最顶部的区域相对应；

静止区段的霍尔传感器分为二列，与配重片上的磁铁位置和数量一一对应，即二列之间相邻的两个霍尔传感器交错布置；

拉起区段的霍尔传感器也分为二列，横向相邻两个霍尔传感器距离为横向相邻二片磁铁的间距，每一列两个相邻霍尔传感器之间的纵向距离为配重片厚度的二分之一；

霍尔传感器通过电缆将位置感应信号送给采集器，采集器通过数据线与人机界面触摸屏相连。

所述磁铁镶嵌安装在配重片纵向的中心处。

所述配重片上两排磁铁的横向排列距离为50mm。

所述固定条底部安装在传感器支架上。

所述配重片活动套装在健身器的两根平行导杆上，能够沿导杆自由上下移动。

所述配重片上设置有与健身器上的提升杆上的插销孔相对应地定位销孔，配重片通过定位插销插入到相对应的插销孔和定位销孔中，与提升杆固定，并能随提升杆上下移动。

所述健身器的底部设置有支撑训练负荷的支撑底座。

所述导杆上端固定于健身器的上固定架上。

所述提升杆通过钢丝绳与健身器上的拉手相连。

所述健身器还能够替换为运动器或训练器。

所述配重片由多片组成，由上至下依次嵌套在导杆上。

本实用新型中，霍尔传感器序列通过固定条垂直安装，并与配重片保持平行，距离约为10mm。

配重片磁铁的安装方法：

配重片由于型号不同其厚度也不同，较小的为15mm左右。磁铁镶嵌安装在配重片一侧纵向中心位置，若所有配重片安装磁铁位置在一条垂直线上，由于相互间距离较小，容易使霍尔传感器产生误感应。为了提高霍尔传感器的精度和抗干扰能力，相邻配重片磁铁横向排列有一定距离(一般50mm)，以便霍尔传感器更准确的识别配重片，避免错误识别邻近的配重片。

霍尔传感器序列配置与位置的确定方法：

霍尔传感器序列分为静止区段和拉起区段，静止区即为配重片处于没被拉起时的区域，拉起区为静止区以上到配重片被拉起最顶部的区域。静止区霍尔传感器分为二列，与配重片的位置和数量一一对应，即相邻二列之间横向戳开。拉起区霍尔传感器也分为二列，横向距离为相邻二片磁铁的间距，纵向布置要密一些，距离约为配重片厚度的二分之一。霍尔传感器序列通过电路处理将位置感应信号送给采集器，采集器通过数据线与人机界面触摸屏相连。

本实用新型中，霍尔传感器和按要求定制的带磁铁的配重片配合安装固定后，在静止状态，传感器将感知没有配重片移动的信号；在训练状态中传感器能发出与拉起配重片多少、拉起高度相对应的开关信号。通过输出的信号可计算出训练者拉起配重块的重量、拉起的距离、累计重量等训练数据。采集器完成传感器的电源供给和信号检测及计算并将健身数据传送的人机界面触摸屏。人机界面触摸屏通过指纹识别完成人员登记、识别，训练方案选择，训练数据记录、上传到大数据系统等功能。

采集器为现有设备，可以在市场中购买到，采集器中自带软件，可以实现上述功能，即本实用新型中，采集其中的数据处理软件也是现有技术，不是本实用新型保护客体。

人机界面触摸屏是现有的人机交互设备，在市场中均可购买到。人机界面触摸屏具有指纹识别、参数设置、实景模拟、数据存储、上传和查询、后台通信、脱机运行等功能。

本实用新型应用霍尔传感器为基础，并将位置感应信号转换为重量、行程信号，不用改变健身器、训练器的原理结构即可实现自动化和信息化的数据采集。

本实用新型具有结构简单、成本低、采集准确、抗干扰能力强、应用场合多等优点。

附图说明

图1是本实用新型配重片磁铁安装及霍尔传感器序列示意图；

图2是本实用新型整体结构示意图；

图3是本实用新型检测静止状态结构示意图；

图4是本实用新型检测拉起状态结构示意图；

其中1.上固定架，2.导杆，3.钢丝绳，4.提升杆，5.配重片，6.定位销孔，7.定位插销，8.磁铁，9.霍尔传感器，10. 霍尔传感器序列，11.传感器支架，12电缆，13. 数据线，14.采集器，15.人机界面触摸屏，16.健身器支撑底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-图4所示，以霍尔传感器为基础的健身器检测装置，包括安装在健身器的配重片5上的磁铁8，每一片配重片5上均设置有一片磁铁8，相邻两片配重片5上的磁铁8交错布置，所有磁铁8在纵向上为两排平行设置；磁铁8镶嵌安装在配重片5纵向的中心处。配重片5上两排磁铁8的横向排列距离为50mm。

距离配重片9-11mm处竖直安装有固定条，固定条底部安装在传感器支架11上。霍尔传感器9的序列支架11安装在健身器的底部。固定条上安装有与所述磁铁8相配合的霍尔传感器序列10，所述霍尔传感器序列10由下至上分为静止区段和拉起区段，静止区段与配重片5处于没被拉起时的区域相对应，拉起区段与从静止区段以上到配重片5被拉起最顶部的区域相对应；

静止区段的霍尔传感器9分为二列，与配重片5上的磁铁8位置和数量一一对应，即二列之间相邻的两个霍尔传感器9交错布置；

拉起区段的霍尔传感器9也分为二列，横向相邻两个霍尔传感器9距离为横向相邻二片磁铁8的间距，每一列两个相邻霍尔传感器9之间的纵向距离为配重片5厚度的二分之一；

霍尔传感器9通过电缆12将位置感应信号送给采集器14，采集器14通过数据线13与人机界面触摸屏15相连。

霍尔传感器序列10与配重片序列是平行的，且霍尔传感器序列10是固定不动的。在训练过程中，配重片5沿导杆2上下运动。

配重片磁铁的安装方法：

配重片由于型号不同其厚度也不同，较小的为15mm左右。磁铁镶嵌安装在配重片一侧纵向中心位置，若所有配重片安装磁铁位置在一条垂直线上，由于相互间距离较小，容易使霍尔传感器产生误感应。为了提高霍尔传感器的精度和抗干扰能力，相邻配重片磁铁横向排列有一定距离(一般50mm)，以便霍尔传感器更准确的识别配重片，避免错误识别邻近的配重片。

霍尔传感器序列配置与位置的确定方法：

霍尔传感器序列分为静止区段和拉起区段，静止区即为配重片处于没被拉起时的区域，拉起区为静止区以上到配重片被拉起最顶部的区域。静止区霍尔传感器分为二列，与配重片的位置和数量一一对应，即相邻二列之间横向戳开。拉起区霍尔传感器也分为二列，横向距离为相邻二片磁铁的间距，纵向布置要密一些，距离约为配重片厚度的二分之一。霍尔传感器序列通过电路处理将位置感应信号送给采集器，采集器通过数据线与人机界面触摸屏相连。

配重片5由多个组成，由上至下依次嵌套在健身器的二根平行的导杆2上，能够沿导杆2自由上下移动。训练配重片5上设置有与健身器上的提升杆4上的插销孔相对应地定位销孔6，训练负荷通过定位插销7插入到相对应的插销孔和定位销孔6中，使训练负荷与提升杆4固定，并能随提升杆4上下移动。提升杆4通过钢丝绳3与健身器上的拉动机构相连。

健身器的底部设置有由支撑训练负荷的支撑底座16。导杆2上端固定于健身器的上固定架1上。健身器还能够替换为运动器或训练器。

如图3所示，系统加电，传感器、采集器、人机界面触摸屏开始工作。定位插销7选择插在了训练所选位置（如从上数第3块配重块5），此时，霍尔传感器和磁铁对应，还没有产生位置移动，判定健身器为静止状态，为拉起训练做好了准备。

如图4所示，训练开始，并把配重块5拉到了本次行程的最上端，霍尔传感器检测到设备为运动状态。此时，下面5块配重片是没有运动的，所有下面的5个霍尔传感器也没有感应变化信号，由此可判断拉起的为上3个配重片，也就计算出了当前训练负荷。由于最上端的配重片到达了拉起的顶端，上半区拉起段的霍尔传感器序列，就会有多个产生感应信号，但以最上端的为准即可计算出当前配重片拉起的高度，采集器14就可计算出本次行程的距离位L。依次多次重复该过程，可计算出训练过程的重量、行程、次数、训练时间、消耗热量等数据。

如图2所示，霍尔传感器9、采集器14、人机界面触摸屏15，组成了该系统的采集检测信息处理系统。霍尔传感器通过开关信号检测出重片重量和训练过程；采集器14根据传感器的电量参数计算出各种训练数据，并将数据以通信方式传输给人机界面触摸屏15；人机界面支持多语言，具备实景模拟功能。使用者通过指纹识别或扫描二维码等方式进入人机界面触摸屏系统，根据相应的健身模式或者相应的训练计划，拉动器材，进行锻炼，并通过相应的图文方式对训练过程进行展示，统计消耗的卡路里等指标，将锻炼数据实时保存、上传到大数据系统。通过大数据系统进行相应的分析，给健身者提供更合理的指导和评价。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。