一种铁饼的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于体育器材领域，特别涉及一种铁饼。
【背景技术】
[0002]铁饼是田径运动中的一个投掷项目，铁饼运动使用的为投掷器械，比赛时运动员在直径2.5米的圈内，通过旋转单手将饼掷出。影响铁饼投掷距离的主要因素包括出手速度、出手角度、出手高度等，目前，人们只能根据经验来判断这一系列的因素，进而调制技术动作，缺乏切实的理论依据，而采用摄像后通过计算机软件进行模拟计算得出这些参数的方式，成本较高，并且实际应用十分繁琐;此外，铁饼在空中运动时，观众无法直观看到铁饼的飞行速度，角度等细节内容，通常只能得知最后的结果，无法得知铁饼飞行过程中的数据信息，这对于观看铁饼运动的观众来说，显得十分枯燥乏味。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的，就是针对上述问题，提出一种能够自动测量飞行过程中各种物理数据的铁饼。
[0004]本实用新型的技术方案为，一种铁饼，包括铁饼本体I，其特征在于，所述铁饼本体I的圆心处具有检测装置2，所述检测装置2包括传感器模块、集成电路模块和电源;所述集成电路模块包括信号放大电路、模数转换电路和数据发送模块;所述传感器模块的输出端接信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端接模数转换电路的输入端，所述模块转换电路的输出端接数据发送模块的输入端;所述电源分别与传感器模块、信号放大电路、模数转换电路和数据发送模块连接；
[0005]所述信号放大电路包括电阻第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一 NMOS管Ml、第二 NMOS管M2、匪OS管第三匪OS管M3、第四NMOS管M4、第五NMOS管M5、第六NMOS管M6和第七匪OS管M7 ；第一 NMOS管Ml的漏极通过第一电阻Rl接电源VDD，其栅极接第二 NMOS管M2的漏极，第一 NMOS管Ml的源极通过第二电阻R2接地;第二 NMOS管M2的漏极通过第三电阻R3接电源VDD，其栅极接第一 NMOS管Ml的源极，第二 NMOS管M2的源极接地;第一 NMOS管Ml源极、第二 NMOS管M2栅极和第二电阻R2的连接点为信号放大电路的输入端；
[0006]第三NMOS管M3的漏极通过第四电阻R4接电源VDD，其栅极接第四匪OS管M4的漏极，其源极通过第五电阻R5接地;第四NMOS管M4的漏极通过第六电阻R6接电源VDD，其源极接地；
[0007]第五NMOS管M5的漏极通过第七电阻R7接电源VDD，其栅极接第三匪OS管M3的漏极；第六NMOS管M6的漏极通过第八电阻R8接电源VDD，其栅极接第一 NMOS管Ml的漏极;第五NMOS管M5和第六NMOS管M6的源极共同接第七NMOS管M7的漏极;第七NMOS管M7的栅极接第三NMOS管M3的源极和第四NMOS管M4的栅极，其源极接地;第八电阻R8与第六NMOS管M6的连接点为信号放大电路的输出端。
[0008]本实用新型总的技术方案，是在传统的铁饼结构基础上，在其圆心处设置传感器模块，根据现有的传感器技术，可以直接采用能够测量铁饼飞行过程中各种物理参数的传感器来采集相关数据，然后通过集成电路模块处理后进行处理和发送;集成电路模块中设置有用于放大电信号的信号放大电路和模数转换电路以及数据发送模块，其中信号放大电路用于对传感器采集到的信号进行放大，以便于模数转换电路能够准确的识别，模数转换电路采用的是普通常用的模数转换器，在此不再进行详细描述，数据发送模数能够将模数转换电路输出的数据进行发送，此处应当采样无线数据发送模数，目前市面上有较多的无线数据发送模块，本实用新型可根据需要采用任意一种，在此不再赘述。可见本实用新型的技术方案，完全采用硬件电路实现铁饼飞行过程中物理信号的采集，保证了数据的及时性，比依靠图像采集加软件进行数据处理的方式更加及时高效，不存在延时问题，同时还具有较高的稳定性。本实用新型的铁饼只用搭配可接受铁饼发出信号的信号接收器，即可获得铁饼飞行过程中的物理信息，然后将物理信息进行显示则可使运动员和观众获得足够的信息。
[0009]进一步的，所述传感器模块包括线速度传感器、角速度传感器、加速度传感器和陀螺仪。
[0010]本实用新型的有益效果为，能够自动采集铁饼飞行过程中的物理数据，具有较高的实时性，并且结构简单，完全依靠硬件电路自动完成，具有较高的稳定性。
【附图说明】
[0011 ]图1是本实用新型铁饼的结构示意图；
[0012]图2是集成电路模块和电源的逻辑结构示意图；
[0013]图3是信号放大电路的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本实用新型的铁饼，包括铁饼本体I，其特征在于，所述铁饼本体I的圆心处具有检测装置2，所述检测装置2包括传感器模块、集成电路模块和电源;所述集成电路模块包括信号放大电路、模数转换电路和数据发送模块;所述传感器模块的输出端接信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端接模数转换电路的输入端，所述模块转换电路的输出端接数据发送模块的输入端;所述电源分别与传感器模块、信号放大电路、模数转换电路和数据发送模块连接；
[0015]如图3所示，所述信号放大电路包括电阻第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一NMOS管Ml、第二匪OS管M2、NMOS管第三NMOS管M3、第四NMOS管M4、第五NMOS管M5、第六NMO S管M6和第七NMO S管M7 ；第一 NMOS管Ml的漏极通过第一电阻Rl接电源VDD，其栅极接第二 NMOS管M2的漏极，第一 NMOS管Ml的源极通过第二电阻R2接地;第二 NMOS管M2的漏极通过第三电阻R3接电源VDD，其栅极接第一 NMOS管Ml的源极，第二 NMOS管M2的源极接地;第一 NMOS管Ml源极、第二 NMOS管M2栅极和第二电阻R2的连接点为信号放大电路的输入端；
[0016]第三NMOS管M3的漏极通过第四电阻R4接电源VDD，其栅极接第四匪OS管M4的漏极，其源极通过第五电阻R5接地;第四NMOS管M4的漏极通过第六电阻R6接电源VDD，其源极接地；
[0017]第五NMOS管M5的漏极通过第七电阻R7接电源VDD，其栅极接第三匪OS管M3的漏极；第六NMOS管M6的漏极通过第八电阻R8接电源VDD，其栅极接第一 NMOS管Ml的漏极;第五NMOS管M5和第六NMOS管M6的源极共同接第七NMOS管M7的漏极;第七NMOS管M7的栅极接第三NMOS管M3的源极和第四NMOS管M4的栅极，其源极接地;第八电阻R8与第六NMOS管M6的连接点为信号放大电路的输出端。
[0018]以传感器模块2采用线速度传感器、角速度传感器、加速度传感器和陀螺仪，数据发送模块为蓝牙模块为例，本实用新型的工作原理为:
[0019]铁饼被投掷出手后，线速度传感器、角速度传感器、加速度传感器和陀螺仪同时采集到相关的物理数据，包括铁饼的加速度、线速度、角速度以及旋转速度信号，并立刻将采集到的数据通过信号放大电路传输到模数转换电路，因为此处数据有几路，因此需要采用多路的模数转换芯片，多路模数转换芯片市面上具有较多的成熟产品，本实用新型不再赘述;模数转换电路将接收到的模拟信号转化为数字信号后，通过数据发送模块进行发送，数据发送模块可采用蓝牙模块，其技术方案成熟，具有较多的成熟模块化产品，可直接选用，其传输距离能够满足铁饼的需要，当然，也可以采用RF模块。数据发送出去后，需要有接收该信号的设备，将其进行保存并显示，在实际运用中，可采用计算机设备配备相关软件对数据进行处理，可根据实际需求设置，本实用新型只提供能够发送自身物理数据的铁饼，对这些外围设备不再进行描述，本领域内的技术人员可根据实际需要采用多种的实现方式。
[0020]本实用新型中，为了保证数据的有效性，采用的信号放大电路中，电阻R1、R2、R3和NMOS管M1、M2组成第一级放大电路，电阻R4、R5、R6和NMOS管M3、M4组成镜像电路，电阻R7、R8和NMOS管M7、M8、M9组成第二级放大电路，本实用新型的电路通过二级放大电路对信号进行有效的放大，同时还通过镜像电路使第一级放大电路和第二级放大电路的工作点保持一致，从而避免放大信号出现误差，保证了信号的有效性。
【主权项】
1.一种铁饼，包括铁饼本体(I)，其特征在于，所述铁饼本体(I)的圆心处具有检测装置(2)，所述检测装置(2)包括传感器模块、集成电路模块和电源;所述集成电路模块包括信号放大电路、模数转换电路和数据发送模块;所述传感器模块的输出端接信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端接模数转换电路的输入端，所述模块转换电路的输出端接数据发送模块的输入端;所述电源分别与传感器模块、信号放大电路、模数转换电路和数据发送模块连接； 所述信号放大电路包括电阻第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一匪OS管Ml、第二匪OS管M2、匪OS管第三NMOS管M3、第四NMOS管M4、第五NMOS管M5、第六匪OS管M6和第七NMOS管M7 ；第一匪OS管Ml的漏极通过第一电阻Rl接电源VDD，其栅极接第二 NMOS管M2的漏极，第一 NMOS管Ml的源极通过第二电阻R2接地;第二 NMOS管M2的漏极通过第三电阻R3接电源VDD，其栅极接第一 NMOS管Ml的源极，第二 NMOS管M2的源极接地;第一 NMOS管Ml源极、第二 NMOS管M2栅极和第二电阻R2的连接点为信号放大电路的输入端； 第三NMOS管M3的漏极通过第四电阻R4接电源VDD，其栅极接第四NMOS管M4的漏极，其源极通过第五电阻R5接地;第四NMOS管M4的漏极通过第六电阻R6接电源VDD，其源极接地；第五NMOS管M5的漏极通过第七电阻R7接电源VDD，其栅极接第三NMOS管M3的漏极;第六NMOS管M6的漏极通过第八电阻R8接电源VDD，其栅极接第一 NMOS管Ml的漏极;第五匪OS管M5和第六NMOS管M6的源极共同接第七NMOS管M7的漏极;第七NMOS管M7的栅极接第三匪OS管M3的源极和第四NMOS管M4的栅极，其源极接地;第八电阻R8与第六NMOS管M6的连接点为信号放大电路的输出端。2.根据权利要求1所述的一种铁饼，其特征在于，所述传感器模块包括线速度传感器、角速度传感器、加速度传感器和陀螺仪。
【专利摘要】本实用新型属于体育器材领域，特别涉及一种铁饼。本实用新型的铁饼，包括铁饼本体，其特征在于，铁饼本体的圆心处具有检测装置，所述检测装置包括传感器模块、集成电路模块和电源；所述集成电路模块包括信号放大电路、模数转换电路和数据发送模块；所述传感器模块的输出端接信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端接模数转换电路的输入端，所述模块转换电路的输出端接数据发送模块的输入端；所述电源分别与传感器模块、信号放大电路、模数转换电路和数据发送模块连接。本实用新型的有益效果为，能够自动采集标枪飞行过程中的物理数据，并且结构简单，完全依靠硬件电路自动完成，具有较高的稳定性。
【IPC分类】A63B65/10, A63B71/06
【公开号】CN205268972
【申请号】CN201521083099
【发明人】宋爱玲, 陈锴, 祝岷虹, 王新星, 方玮
【申请人】西南交通大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月23日