专利名称：电子数字显示式计力器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及力的计量器械，一种拳击力、握力、臂力等人体力度的计量器械。
现有的用来计量人体力度，如拳击力、握力、臂力的器械，一般是机械式的。机械式力度计量器械计量精度低，不可靠、不直观，尤其对于拳击力、臂力的计量只能采用定性计量，不能准确、直观地显示力度。
本实用新型旨在克服机械式力度计量器械的缺陷，采用电子数字显示方式，提供一种能准确、直观地反映人体所施力度，诸如拳击力、握力、臂力的计量器械。
本实用新型是通过不同结构的受力体、传感器和数字显示器，将力的摸拟信号转换成电信号，通过数字显示电路，在数字显示器上反映出所施的力度。该计量力的器械由机座、受力体、传感器和数字显示电路组成，传感器由二只电阻应变片(ML)和弹性材料件(8)组成，该二只电阻应变片(ML)贴于弹性材料件(8)的二侧，受力体与弹性材料件(8)接触，将力施加于弹性材料件上，使弹性材料件(8)变形(如弯曲)，贴于弹性材料件(8)上的电阻应变片(ML)也随之变形，阻值发生变化，受力越大，则阻值变化越利害，电阻应变片和二只电阻R1、R2组成应变片桥路，提供数字显示电路的电压信号。数字显示电路包括电阻应变片桥路、放大电路、峰值采样保持电路、A／D转换器、显示器、峰值检测电路和电源。
图1为数字显示电路框图。图2为实施例数字显示电路图。由图2可知，应变片桥路由二只电阻应变片(ML)和二只电阻(R1、R2)组成，放大电路为放大器A1，采样保持电路由放大器A2、A3、二极管(D1、D2)和阻容元器件R5、R6、C等组成，A／D转换器采用7117芯片，峰值检测电路由放大器A4和晶体管T1组成，显示器为LED显示器，可采用三只共阳LED数码管，电源可采用桥式整流电源，供给各部分相应的工作电压。应变片桥路接输出放大电路，放大电路的输出端分别接采样保持电路和峰值检测电路的输入端，采样保持电路的输出端分别接A／D转换器和峰值检测电路，峰值检测电路的输出端接A／D转换器，A／D转换器输出端接LED显示器。对于将该计力器用于公共场后，如采用投币方式控制显示电路的接通与否时，本实施例(见图2)，提供一个显示电源控制电路，该电源控制电路由与非门G1、G2组成的R－S触发器、二极管D3、非门G3、晶体管T2、继电器J组成，继电器J的触头接LED电源端，R－S触发信号输入端接峰值检测电路。
下面结合图2说明数字显示电路的工作过程。当机器接通市电后，电源给各部分电路供电，但由于显示器控制电路中继电器尚处于释放状态，显示器无电源供给，显示器不亮，当投入硬币后，开关K闭合，R－S触发器翻转，电源控制电路中继电器J吸合，显示器电源接通，显示器亮，此时显示为零，当外界力作于力传感器时，使电阻应变片变形，应变片桥路将产生电压信号，经放大器A1放大，通过峰值采样保持电路，由A／D转换器将摸拟信号转换成数字信号驱动显示器显示。当外界作用力峰值过后，峰值保持电路保持峰值电压信号，这时峰值检测电路测到峰值后，便锁定A／D转换器，使得显示器显示峰值数不变，同时峰值检测电路使R－S触发器翻转，显示电源控制电路延时一定时间后，关闭显示器电源，一次测力结束，当再次投币时，循环上述工作过程。对于不需要自动控制显示器电源场合，可用一般开关作为显示器电源开关或直接接入整机电源系统。
本实用新型的受力体根据拳击、握力、臂力等不同功能力的计量采用以下三种结构。
实施例1，适用于拳击器的受力体。
图3为该受力体结构图。
图4为图3视图的A－A视图。
该受力体(此称拳击座)由击力面(1)、缓冲材料层(2)、触杆(3)、弹簧(4)和底座(5)组成，触杆(3)的一端与受力体的底座(5)接触，另一端穿过机座(6)的孔(7)与安装于机座(6)上的传感器中的弹性材料件(8)接触。击力面可由整体橡胶制作，缓冲材料可采用泡沫之类的海棉体，弹簧(4)位于击力面(1)和底座(5)之间，使击力者击力时，有一良好的感觉。当拳击力作用于击力面(1)时，使受力面后移，与之联接的触杆也随之后移，压迫传感器上的弹性材料件(8)，弹性件(8)变形，位于弹性件(8)上的电阻应变片(ML)也随之变形，阻值发生变化，使应变片桥路产生电压信号，送往数字显示电路，在显示器上显示出击力值。
实施例2，适用于握力器的受力体。
图5为该受力体的结构图。
该受力体由外套(9)、上刚性压体(10)、下刚性压体(11)、定位长销(12)、销子(13)、刚性压杆(14)、桥式支点(15)组成，刚性压杆(14)与上刚性压体(10)联接，传感器位于两刚性压体之间的空腔内，刚性压杆(14)与传感器的弹性材料件(8)一端接触，桥式支点(15)支承在弹性件(8)上。外套可采用橡胶套。当受力体接受握力时，通过上刚性压件(10)上的刚性压杆(14)压迫传感器上的弹性件(8)，使弹性件(8)变形，位于弹性件(8)上的电阻应变片(ML)随之变形，阻值变化，使应变片桥路产生电压信号，送往数字显示电路，在显示器上显示握力值。
实施例3，适用于臂力器的受力体。
图6为该受力体的主视图。
图7为图6视图的右视图。
该受力体由手柄(16)、转轴(17)、轴套(18)、压臂(19)、压块(20)组成，手柄(16)与转轴(17)连为一体，压臂(19)与转轴(17)联接，传感器上的弹性件(8)一端位于压臂(19)和压块(20)之间，另一端支承在机座上。当手柄(16)上接受一个外力矩上，转轴随之扭转，转轴带动压臂(19)压迫传感器上的弹性件(8)使之变形，位于弹性件(8)的电阻应变片(ML)也随之形变，阻值发生变化，应变片桥路产生电压信号，送往数字显示电路，在显示器上显示出臂力值。
综上所述，本实用新型通过不同结构的受力体，电阻应变片组成的传感器，将力的摸拟量转换成电信号，通过电子数字显示电路，准确、直观地反映出人体所施加在不同功能的受力体上诸如拳击力、握力、臂力等的力度，是一种比较理想的计力器械，可作为一般运动器具和娱乐器械。
权利要求1.一种电子数字显示式计力器，由机座、受力体、传感器和数字显示电路组成，数字显示电路包括电阻应变片桥路、放大电路；峰值采样保持电路、A/D转换器、显示器、峰值检测电路和电源，传感器由二只电阻应变片(ML)和弹性材料件(8)组成，二只电阻应变片(ML)贴于弹性材料件(8)的二侧，其特征是受力体由击力面(1)、缓冲材料层(2)、触杆(3)、弹簧(4)和底座(5)组成，触杆(3)的一端与底座(5)接触，另一端穿过机座(6)的孔(7)与安装于机座(6)上的传感器中的弹性材料(8)接触。
2.一种电子数字显示式计力器，由机座、受力体、传感器和数字显示电路组成，数字显示电路包括电阻应变片桥路、放大电路、峰值采样保持电路、A／D转换器、显示器、峰值检测电路和电源，传感器由二只电阻应变片(ML)和弹性材料件(8)组成，二只电阻应变片(ML)贴于弹性材料件(8)的二侧，其特征是受力体由外套(9)、上刚性压体(10)、下刚性压体(11)、定位长销(12)、销子(13)、刚性压杆(14)、桥式支点(15)组成，刚性压杆(14)与上刚性压体(10)联接，传感器位于两刚性压体之间的空腔内，刚性压杆(14)与传感器的弹性材料件(8)的一端接触，桥式支点(15)支承在弹性件(8)上。
3.一种电子数字显示式计力器，由机座、受力体、传感器和数字显示电路组成，数字显示电路包括电阻应变片桥路、放大电路、峰值采样保持电路、A／D转换器、显示器、峰值检测电路和电源，传感器由二只电阻应变片(ML)和弹性材料件(8)组成，二只电阻应变片(ML)贴于弹性材料件(8)的二侧，其特征是受力体由手柄(16)、转轴(17)、轴套(18)、压臂(19)、压块(20)组成，手柄(16)与转轴(17)连为一体，压臂(19)与转轴(17)联接，传感器上的弹性件(8)的一端位于压臂(19)和压块(20)之间，另一端支承在机座上。
专利摘要本实用新型涉及一种拳击力、握力、臂力等人体力度的计量器械。其特征是采用不同结构的受力体，通过由电阻应变片(ML)组成的传感器，将力的模拟量转换成电信号，通过电子数字显示电路，在显示器上准确，直观地反映出人体所施加在不同功能的受力体上的力度，是一种比较理想的计力器械，可作为一般运动器具和娱乐器械。本实用新型由机座(6)、受力体、电阻应变片(ML)、数字显示电路组成。摘要附图所反映的是一种适用于拳击器的受力体。
文档编号G01L1/00GK2045270SQ88214118
公开日1989年10月4日 申请日期1988年9月15日 优先权日1988年9月15日
发明者夏国虎 申请人:温州市华润电子测力器厂