多功能短跑测试仪的制作方法

本实用新型涉及考试测试装置，特别涉及多功能短跑测试仪。

背景技术：

目前的学校体育测试，通常都会考察学生50米短跑，通过该项目可以考察学生速度、灵敏素质及神经系统灵活性的发展水平，传统的测试方式是在跑道的起点发令，学生开始起跑，在跑道的终点老师用秒表计时，这种方式测试的准确度低，存在误差，而且需要人工操作，比较繁琐，因此，需要对现有的短跑测试进行改进，设计能够自动测试的短跑测试仪。

公告号CN204170390U公开的短跑测试仪，其主要包括主机、若干组红外发射器和红外接收器组成的传感部件，红外接收器内部设置有微处理器和2.4G无线信号模块，红外接收器接收到的信号通过2. 4G无线信号模块传输至主机上的信号接收天线，主机中设置有用于显示测试数据的显示屏、用于设定测试者编号的按键、用于起跑发令和读出测试成绩的喇叭以及无线数据采集控制器，该无线数据采集控制器通过无线适配器与PC机通信连接。

在使用短跑测试仪的时候，需要保证短跑测试仪的电池是处于充满电的状态，所以通常情况下，使用之前，需要先进行充电以避免无法测量的情况出现；而在充电之前则需要将短跑测试仪的开关关闭以避免电池损坏，而使用者往往会忘记关闭开关的过程，所以具有一定的改进空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种多功能短跑测试仪，能够保证在对电池充电的时候短跑测试仪的供电回路处于断开的状态。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种多功能短跑测试仪，包括壳体以及设置壳体上且用于控制短跑测试仪启闭的控制开关，所述壳体上设有供外界插座插入的插孔，还包括设置于插孔的底部且用于检测是否有插座插入插孔并输出检测信号的检测装置、耦接于控制开关且响应于控制开关的启闭以输出启闭信号的信号触发装置、耦接于检测装置与信号触发装置并分别接收检测信号与启闭信号以输出逻辑门信号的逻辑门装置、耦接于逻辑门装置并响应于逻辑门信号以控制短跑测试仪的供电回路通断的控制装置；当检测到插座插入插孔中且控制开关处于闭合状态时，所述控制装置控制短跑测试仪的供电回路断开。

采用上述方案，根据检测装置对是否有插座插入插孔中，若有插座插入到插孔中，说明此时处于充电状态，若此时控制开关也处于关闭状态，则信号触点装置也输出对应的启闭信号至逻辑门装置中，从而逻辑门装置驱动控制装置启动以自动断开短跑测试仪的供电回路，有效避免电池的损坏，提高充电过程中的安全性。

作为优选，所述检测装置包括静触点与动触点，所述静触点与动触点上耦接有响应于静触点与动触点相互抵触以输出检测信号的信号提供电路；所述静触点设置于插孔的底部且所述动触点与静触点之间设有弹性件，所述动触点于插座的驱动下与静触点相互抵触。

采用上述方案，动触点与静触点的检测方式，设计更加的简单且容易实现，且非常方便，不会对短跑测试仪产生任何外观上的影响，即不会破坏壳体的美观度。

作为优选，所述静触点与动触点的两侧均设有限位块，所述弹性件位于静触点的限位块与动触点的限位块之间。

采用上述方案，使得静触点与动触点的位置通过限位块进行限定，避免发生晃动，提高结构的稳定性，同时保证弹性件对动触点与静触点之间的抵触不会产生影响。

作为优选，所述信号提供电路包括与动触点、静触点相互串联的第一分压电阻与第二分压电阻，所述第一分压电阻与第二分压电阻之间的连接节点输出检测信号。

采用上述方案，使得在动触点与静触点发生接触的时候，能够输出一个电信号，实现对是否有插座插入插孔的检测，且检测的方式更加简单，容易实现。

作为优选，所述逻辑门装置为与门。

采用上述方案，简单的逻辑门元件能够完成两个相与的功能，即只有两个条件均符合的时候才会输出一个高电平的信号，便于后续电路的设计，使得电路设计更加的简单，容易实施。

作为优选，还包括耦接于控制装置且响应于控制装置以对在充电时没有关闭控制开关的状态进行指示的指示装置。

采用上述方案，能够对使用者进行提醒，将对应的控制开关关闭，保证充电的安全性。

作为优选，所述指示装置包括声音指示器和/或灯光指示器。

采用上述方案，灯光指示器以实现通过光线来对使用者进行提示，而声音指示器则通过声音来对使用者进行提示，此时可以根据不同的要求以实现多种组合，即仅仅采用灯光指示器来进行指示也可以仅仅采用声音指示器来进行指示，另外还可以采用声音指示器与灯光指示器相互接合的方式进行指示，使得设置更加的合理，应用更加的方便。

作为优选，所述指示装置为频闪声音指示器。

采用上述方案，间断式的声音能够提高采用声音提示过程中的显著度，让使用者更加容易的获取到对应的信息，以知道充电过程中是否将控制开关断开的状态。

作为优选，还包括耦接于控制装置且响应于控制装置以延时所设定的时间后输出延时信号的延时装置以及耦接于延时装置且响应于延时信号以延时断开频闪声音指示器的执行装置。

采用上述方案，由于声音的指示虽然能够有效的提高显著度，但是也容易触点扰民或者给其他人造成不良的影响，所以在经过所设定的时间后将频闪声音指示器关闭，以避免未有人了解到控制主开关处于闭合状态时，使得频闪声音指示器始终处于启动状态而对其他人造成影响。

作为优选，所述延时装置为555延时电路。

采用上述方案，555延时电路的结构简单，且容易实现，方便设计人员对后续电路的设计，且成本低廉，后期维护简单。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：在充电过程中，若没有关闭控制开关，控制装置能够自动断开短跑测试仪的供电回路，有效避免电池的损坏。

附图说明

图1为短跑测试仪的结构示意图；

图2为检测装置的结构示意图；

图3为实施例一的电路原理图；

图4为实施例二的电路原理图；

图5为实施例三的电路原理图。

图中：1、壳体；11、插孔；12、检测装置；121、静触点；122、动触点；123、弹性件；124、信号提供电路；125、限位块；13、信号触发装置；14、逻辑门装置；15、控制装置；16、指示装置；17、延时装置；18、执行装置；2、指示灯；3、蜂鸣器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一，公开的一种多功能短跑测试仪，包括壳体1、红外发射器和红外接收器组成，其中红外接收器内部设置有微处理器和2.4G无线信号模块，红外接收器接收到的信号通过2.4G无线信号模块传输至外置的主机上，主机中设置有用于显示测试数据的显示屏；在测试过程中，通过设置多个短跑测试仪于跑道上，每个跑道设置一对，即如图1所示，通过是否隔断红外线信号来实现检测是否到达终点。

短跑测试仪还包括设置壳体1上且用于控制短跑测试仪启闭的控制开关K1、设置于壳体1的下侧且供充电的插座插入的插孔11、设置于插孔11的底部且用于检测是否有插座插入插孔11并输出检测信号的检测装置12、耦接于控制开关K1且响应于控制开关K1的启闭以输出启闭信号的信号触发装置13、耦接于检测装置12与信号触发装置13并分别接收检测信号与启闭信号以输出逻辑门信号的逻辑门装置14、耦接于逻辑门装置14并响应于逻辑门信号以控制短跑测试仪的供电回路通断的控制装置15；当检测到插座插入插孔11中且控制开关K1处于闭合状态时，控制装置15控制短跑测试仪的供电回路断开。

检测装置12包括静触点121与动触点122，静触点121固定设置在插孔11的底部，而动触点122设置与静触点121的上侧，且动触点122与静触点121之间设有间隙；动触点122与静触点121之间设有弹性件123，其中弹性件123优选为弹簧，且弹簧的外侧包裹有绝缘外壳；静触点121与动触点122的两侧均设有限位块125，弹性件123位于静触点121的限位块125与动触点122的限位块125之间；动触点122于插座的驱动下与静触点121实现相互抵触，此时由于插座插入插孔11之后，插孔11对插座具有一定的挤压力，使得插座能够保持始终处于插孔11内，即保证静触点121与动触点122相互处于抵接状态，而当插座拔出插孔11之后，由于弹性件123的设置以使得静触点121与动触点122相互脱离以实现复位。

静触点121与动触点122上耦接有响应于静触点121与动触点122相互抵触以输出检测信号的信号提供电路124；信号提供电路124包括与动触点122、静触点121相互串联的第一分压电阻R11与第二分压电阻R12，第一分压电阻R11与第二分压电阻R12之间的连接节点输出检测信号；当动触点122与静触点121相互抵触之后，输出一个高电平的检测信号至逻辑门装置14。

信号触发装置13包括与控制开关K1相互串联的电阻R21与电阻R22，电阻R21与电阻R22之间的连接节点输出启闭信号；当控制开关K1闭合时，输出一个高电平的启闭信号至逻辑门装置14。

逻辑门装置14为与门；与门的两个输入端分别与检测装置12与信号触发装置13连接，与门的输出端与控制装置15相互连接。

控制装置15包括NPN型的三极管Q1与继电器KM1，三极管Q1的基极连接于与门的输出端，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接于继电器KM1的线圈后连接电源，继电器KM1的线圈上反并联有续流二极管D1，继电器KM1的常闭触点连接于短跑测试仪的供电回路上，且控制开关K1也串联于短跑测试仪的供电回路上。

具体工作过程如下：

当检测装置12检测到有插座插入插孔11中时，检测装置12输出高电平的检测信号至逻辑门装置14，同时若此时控制开关K1也处于关闭状态，则信号触发装置13输出高电平的启闭信号至逻辑门装置14，逻辑门装置14根据检测信号与启闭信号以输出高电平的逻辑门信号至三极管Q1的基极，三极管Q1导通，使得继电器KM1的线圈得电，继电器KM1的常闭触点断开，以使得在充电过程中直接断开短跑测试仪，保证电池充电的安全性。

实施例二，基于实施例一的基础上，短跑测试仪还包括耦接于控制装置15且响应于控制装置15以对在充电时没有关闭控制开关K1的状态进行指示的指示装置16；指示装置16包括声音指示器和/或灯光指示器；本实施例中优选采用声音指示器与灯光指示器相互结合进行指示的方式；其中声音指示器优选为频闪声音指示器，而灯光指示器优选为频闪灯光指示器。

频闪灯光指示器包括振荡器、三极管Q12与指示灯2LED1，振荡器的被控端耦接于继电器KM1的常开触点后连接电源，振荡器的输出端耦接于三极管Q12的基极，并控制三极管Q12的通断，三极管Q12的集电极连接于指示灯2LED1后连接电源，三极管Q12的发射极接地, 当继电器KM1的线圈得电，控制继电器KM1的常开触点闭合，使得控制振荡器工作，输出一个控制信号，控制信号为方波，控制三极管Q12交替通断，以使得指示灯2LED1间断性指示，实现闪烁的灯光指示的功能；其中图中的指示灯2LED1即为图1中的指示灯22。

频闪声音指示器包括振荡器、三极管Q22与蜂鸣器3H，振荡器的被控端耦接于继电器KM1的常开触点后连接电源，振荡器的输出端耦接于三极管Q22的基极，并控制三极管Q22的通断，三极管Q22的集电极连接于蜂鸣器3H后连接电源，三极管Q22的发射极接地, 当继电器KM1的线圈得电，控制继电器KM1的常开触点闭合，使得控制振荡器工作，输出一个控制信号，控制信号为方波，控制三极管Q22交替通断，以使得蜂鸣器3H间断性指示，实现闪烁的声音指示的功能；其中图中的蜂鸣器3H即为图1中的蜂鸣器33。

具体工作过程如下：

当检测装置12检测到有插座插入插孔11中时，检测装置12输出高电平的检测信号至逻辑门装置14，同时若此时控制开关K1也处于关闭状态，则信号触发装置13输出高电平的启闭信号至逻辑门装置14，逻辑门装置14根据检测信号与启闭信号以输出高电平的逻辑门信号至三极管Q1的基极，三极管Q1导通，使得继电器KM1的线圈得电，继电器KM1的常闭触点断开，以使得在充电过程中直接断开短跑测试仪，保证电池充电的安全性；同时启动频闪灯光指示器与频闪声音指示器以对使用者进行警示，需要关闭控制开关K1。

实施例三，基于实施例二的基础上，短跑测试仪还包括耦接于控制装置15且响应于控制装置15以延时所设定的时间后输出延时信号的延时装置17以及耦接于延时装置17且响应于延时信号以延时断开频闪声音指示器的执行装置18。

延时装置17为555延时电路，延时装置17的受控端耦接于继电器KM1的常开触点，555延时电路的受控端为电源端，故继电器KM1的常开触点连接于电源与555芯片之间，当继电器KM1的常开触点闭合时，则提供555延时电路电能，当接通电源后，由于电容C1进行充电，即存在电流以及电位差，从而保证555芯片的第二脚与第六脚处于高电平，此时555芯片的第三脚输出低电平，随着电容Cl充电直至充电完成，由于电容充满电后即不再充电，故不存在电流与电位，通过电容C1将直流电源进行阻隔，使得555芯片的第二脚与第六脚的电位变成低电平，输出端输出的电信号发生翻转，即输出端输出的信号由低电平变为高电平，并一直保持下去。二极管VD是为电源断电后电容C2放电而设置的。

执行装置18包括NPN型的三极管Q2与继电器KM2，三极管Q2的基极连接于延时装置17的输出端，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接于继电器KM2的线圈后连接电源，继电器KM2的线圈上反并联有续流二极管D2，继电器KM2的常闭触点连接于频闪灯光指示器受控端。

具体工作过程如下：

当检测装置12检测到有插座插入插孔11中时，检测装置12输出高电平的检测信号至逻辑门装置14，同时若此时控制开关K1也处于关闭状态，则信号触发装置13输出高电平的启闭信号至逻辑门装置14，逻辑门装置14根据检测信号与启闭信号以输出高电平的逻辑门信号至三极管Q1的基极，三极管Q1导通，使得继电器KM1的线圈得电，继电器KM1的常闭触点断开，以使得在充电过程中直接断开短跑测试仪，保证电池充电的安全性；同时启动频闪灯光指示器与频闪声音指示器以对使用者进行警示，需要关闭控制开关K1，且延时装置17启动以延时一段时间后输出高电平的延时信号至三极管Q2的基极，三极管Q2导通，继电器KM2的线圈得电，使得继电器KM2的常闭触点断开以关闭频闪声音指示器。