压电感应式拳击测力计的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种压电感应式拳击测力计，主要包括压电陶瓷片模块(1)、电荷采集及处理模块(2)、STM32单片机(3)、供电模块(4)、显示器(5)、语音模块(6)。当拳击一次后，压电陶瓷片在压力的作用下产生电荷，产生的电荷经过电荷采集及处理后通过STM32单片机进行A/D转换，转换成对应的压力值，STM32单片机驱动显示器显示数值并驱动语音系统报出测量结果。与现有技术相比，本实用新型提供的压电感应式拳击测力计，采用压电陶瓷片作为压力传感器，不需要放大电路，实现压力向电能的转换，再通过具有A/D转换功能的单片机处理，得出压力值，具有测量精准、方便实用、成本低廉，可拆卸并重复性使用等优点。
【专利说明】压电感应式拳击测力计
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及力学和电路控制领域，具体涉及一种压电感应式拳击测力计。
【背景技术】
[0002]拳击是一项技巧性健身运动，无论是专业拳击手还是业余拳击手在日常训练时，都需要掌握正确的发力方式，即不同的拳法达到最优的攻击效果。现有的一些拳击测力计，利用压力传感器、放大电路或者石英晶体材料等作为核心技术，不仅造成测力计结构复杂、造价昂贵、能量转换率不高、测量不精准、而且不能根据拳法要求灵活放置，不具有普适性。压电效应是指一类材料在沿一定方向受外力时发生形变，内部产生极化现象，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷。具有这种效应的陶瓷称为压电陶瓷，它表面的电荷密度与机械能成正比，并可以将机械能和电能相互转换，具有敏感的特性，可以将其微弱的机械振动转换成电信号。利用压电陶瓷片的压电效应制作成的压力传感器，具有结构简单、不耗电、无磨损、不受电磁干扰、易于加工制作和实现结构上的小型化、集成化等优点。
【发明内容】
[0003]本实用新型涉及一种压电感应式拳击测力计，采用压电陶瓷片作为压力传感器通过STM32单片机实现了测量拳击压力的功能，具有具有测量精准、方便实用、成本低廉，可拆卸并重复性使用等优点。
[0004]针对以上技术问题，该实用新型涉及的压电感应式拳击测力计主要包括压电陶瓷片模块⑴、电荷采集及处理模块⑵、STM32单片机(3)、供电模块⑷、显示器(5)、语音模块出)。当拳击一次后，压电陶瓷片在压力的作用下产生电荷，产生的电荷经过电荷采集及处理后通过STM32单片机进行A/D转换，转换成对应的压力值，STM32单片机驱动显示器显示数值并同时驱动语音系统报出测量结果。与现有技术相比，本实用新型提供的压电感应式拳击测力计，采用压电陶瓷片作为压力传感器，不需要放大电路，实现压力向电能的转换，再通过具有A/D转换功能的单片机处理，得出压力值。
[0005]测力计利用正压电效应，当外力撤掉后，可恢复至不带电状态。
[0006]优选地，所述压电陶瓷片采用PZT双膜结构，大小根据适用人群设计。
[0007]优选地，所述显示器(5)选用液晶显示器。
[0008]优选地，所述单片机选用STM32单片机。
[0009]优选地，所述供电模块(4)采用纽扣电池为单片机供电。
[0010]具有语音提示数值功能，根据要求设置一拳一次报数和多次拳击取最大值报数。
[0011]测力计设置在软面结构体上，背面设置粘贴装置，可以从拳击手套或者沙袋上自由拆卸和重复使用。
[0012]测力计具有记录和计算功能，可通过显示器(5)查询连续拳击每次的数值以及连续拳击最大值、最小值和平均值。【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例所提供的压电感应式拳击测力计原理框图，I为压电陶瓷片模块，2为电荷采集及处理模块，3为湿度传感器，4为STM32单片机，5为显示器，6为语
音模块。。
【具体实施方式】
[0014]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细说明。图1是压电感应式拳击测力计，I为压电陶瓷片模块，2为电荷采集及处理模块，3为湿度传感器，4为STM32单片机，5为显示器，6为语音模块。当拳击一次后，压电陶瓷片在压力的作用下产生电荷，产生的电荷经过电荷采集及处理后通过STM32单片机进行A/D转换，转换成对应的压力值，STM32单片机驱动显示器显示数值并同时驱动语音系统报出测量结果。与现有技术相比，本实用新型提供的压电感应式拳击测力计，采用压电陶瓷片作为压力传感器，不需要放大电路，实现压力向电能的转换，再通过具有A/D转换功能的单片机处理，得出压力值。
[0015]测力计利用正压电效应，实现机械能到电能的转换，当外力消失时，恢复至不带电状态。
[0016]压电陶瓷片采用PZT双膜结构，大小根据测试的不同人群设计。
[0017]选用液晶显示器和STM32单片机，采用纽扣电池为单片机供电。
[0018]语音模块具有提示数值功能，根据要求设置一拳一次报数和多次拳击取最大值报数。
[0019]测力计设置在软面结构体上，背面设置粘贴装置，可以从拳击手套或者沙袋上自由拆卸和重复使用。
[0020]测力计具有记录和计算功能，可通过显示器(5)查询连续拳击每次的数值以及连续拳击最大值、最小值和平均值。
[0021]以上所述为本实用新型的实施案例，均应涵盖在本实用新型保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新型压电感应式拳击测力计，主要包括压电陶瓷片模块(I)、电荷采集及处理模块(2)、STM32单片机(3)、供电模块(4)、显示器(5)、语音模块(6)，当拳击一次后，压电陶瓷片在压力的作用下产生电荷，产生的电荷经过电荷采集及处理后通过STM32单片机进行A/D转换，转换成对应的压力值，STM32单片机驱动显示器显示数值并同时驱动语音系统报出测量结果，与现有技术相比，本实用新型提供的压电感应式拳击测力计，采用压电陶瓷片作为压力传感器，不需要放大电路，实现压力向电能的转换，再通过具有A/D转换功能的单片机处理，得出压力值，具有测量精准、方便实用、成本低廉，可拆卸并重复性使用等优点。
2.根据权利要求1所述的压电感应式拳击测力计，其特征是压电陶瓷片采用PZT双膜结构，大小根据适用人群而设计。
3.根据权利要求1所述的压电感应式拳击测力计，其特征是显示器(5)选用液晶显示器。
4.根据权利要求1所述的压电感应式拳击测力计，其特征是选用具有A/D转换功能的单片机，本新型专利中选用了 STM32单片机。
5.根据权利要求1所述的压电感应式拳击测力计，其特征是供电模块(4)采用纽扣电池为单片机供电。
6.根据权利要求1所述的压电感应式拳击测力计，其特征是具有语音提示数值功能，可根据要求设置一拳一次报数和多次拳击取最大值报数。
7.根据权利要求1所述的压电感应式拳击测力计，其特征是测力计设置在软面结构体上，背面设置粘贴装置，可以从拳击手套或者沙袋上自由拆卸和重复使用。
8.根据权利要求1所述的压电感应式拳击测力计，其特征是测力计具有记录和计算功能，可通过显示器(5)查询连续拳击每次的数值以及连续拳击最大值、最小值和平均值。
【文档编号】G01L1/16GK203824678SQ201420259601
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】余梅, 刘国巍, 孔兵, 龙月红 申请人:安徽理工大学