一种电子计步器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及奶牛运动量测量技术领域，尤其涉及一种电子计步器。
【背景技术】
[0002]成年奶牛总是周而复始地经历着发情、交配、妊娠、产犊、产乳及干奶等生长过程，除此之外还可能罹患疾病，直至淘汰。及时准确地检测奶牛的发情，在奶牛养殖业中具有重要地位。奶牛发情是周期性的，其发情期表现为爬跨、嗅闻、追逐、兴奋不安等行为状态，奶牛的活动量会增加，即奶牛运动的步数增加，发情母牛每小时走动的步数比未发情母牛高出多倍。当奶牛身体不适的时候，与正常时候相比，运动量将会明显减少。因此，通过计步器测量奶牛走步步数的变化，可以对奶牛发情和疾病状况进行监控。
[0003]但是，由于动物习性原因，计步器必须防水防震，需要做成一体化不能拆卸的装置。不能拆卸会导致一个问题，就是电池必须内置，这样一来，一旦电池用完，计步器就只能报废。传统计步器都是内置一个一次性锂电池，然后尽量降低设备的功耗，即使这样，使用寿命也只有一到三年，但像奶牛这样的动物，生存周期在五年以上，所以现在的计步器很难做到设备与动物终身绑定，这就对动物身份的识别以及运动量监控带来很大的困扰。同时，传统的计步器一般通过三维加速度传感器测量运动量，设备成本较高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于通过一种电子计步器，来解决以上【背景技术】部分提到的问题。
[0005]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种电子计步器，包括:压电式振动能量采集器、蓄能装置、微处理器、无线调制电路及天线；所述压电式振动能量采集器用于将振动能转化为电能，输出给蓄能装置；所述蓄能装置与压电式振动能量采集器、无线调制电路连接，用于存储所述电能，为微处理器供电；所述微处理器与蓄能装置连接，用于检测蓄能装置的电量变化，并根据该电量变化获取奶牛的运动量数据，输出给无线调制电路；所述无线调制电路与微处理器、天线连接，用于对所述运动量数据进行调制，并通过天线输出给奶牛监控系统。
[0007]特别地，所述蓄能装置为电容。
[0008]本实用新型提供的电子计步器具有如下优点:一、采用了 IS011784/IS011785作为计步器的数据传输协议。二、计步器不需要电池，利用压电式振动能量采集器自动采集电能，维持设备工作。三、无需三维加速传感器，通过检测电量变化获取奶牛的运动信息，最终实现对奶牛的发情、发病等健康状况的准确监测。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型实施例提供的电子计步器结构图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
[0011]请参照图1所示，图1为本实用新型实施例提供的电子计步器结构图。
[0012]本实施例中电子计步器具体包括:压电式振动能量采集器101、蓄能装置102、微处理器104、无线调制电路105及天线106。
[0013]所述压电式振动能量采集器101用于将振动能转化为电能，输出给蓄能装置102。压电式振动能量采集器101通过压电器件将振动能转化为电能。压电器件能量的产生是通过压电材料的压缩或弯曲而产生。压电材料具有压电效应，压电效应分为正压电效应和逆压电效应两个方面，二者是耦合在一起的。当压电材料受到某固定方向外力作用时，内部就产生电极化现象，同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，压电材料又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。这种现象称为正压电效应。压电材料品种很多，性能各异，主要有压电晶体、压电陶瓷、压电聚合物、压电复合材料、玻璃陶瓷和弛豫电单晶等，其中，压电陶瓷具有优异的压电性能，应用也最为广泛。一般压电陶瓷能够产生几百yW/cm2的功率密度。压电振动式发电具有结构简单，能量密度大，易于微型化和易于收集的特点。当存在振动或者应变时，压电器件能够将很小的振动或应变转换成电能。压电陶瓷发电技术能够满足环境自适应供电的要求，具有长寿命、无污染、免维护等优点，具有广阔的应用前景。
[0014]所述蓄能装置102与压电式振动能量采集器101、无线调制电路105连接，用于存储所述电能，为微处理器104供电。
[0015]在本实施例中所述蓄能装置102选用电容。压电式振动能量采集器101采集的电能将通过一个能量搜集电路进行转换，并变更成为一种可用的形式存储在大容量电容中。
[0016]所述微处理器104与蓄能装置102连接，用于检测蓄能装置102的电量变化，并根据该电量变化获取奶牛的运动量数据，输出给无线调制电路105。
[0017]微处理器104将实时对蓄能装置102进行A\D电量检测，根据蓄能装置102的电量变化分析出奶牛的运动情况，并将运动量数据输出给无线调制电路105。
[0018]所述无线调制电路105与微处理器104、天线106连接，用于对所述运动量数据进行调制，并通过天线106输出给奶牛监控系统。
[0019]本实施例中选用13.2KH天线，采用了 IS011784/IS011785数据传输协议将奶牛的运动量数据发送给奶牛监控系统。
[0020]本实施例中的电子计步器还可以应用于奶牛发情监控系统中，该奶牛发情监控系统具体包括计步器、数据采集器和上位机。
[0021]所述数据采集器用于无线采集计步器输出的奶牛运动量数据，并输出给上位机。通过符合IS011784标准的数据采集器，从记步器中读出运动量数据。
[0022]所述上位机与数据采集器连接，用于对所述运动量数据进行分析，获取奶牛的发情、发病等健康状况。本实施例中所述上位机选用计算机。
[0023]本实用新型的技术方案通利用压电式振动能量采集器为计步器供电，不需要三维加速度传感器，通过检测电量变化就能获取奶牛准确的运动信息，解决了传统计步器使用寿命短的问题。同时，应用上述电子计步器的奶牛发情监控系统根据计步器提供的奶牛的运动量数据，能准确的分析出奶牛发情、发病等健康信息，提高发情期揭发率，从而根据揭发的发情时间来决定最佳的配种时间，提高发情期奶牛的受胎率，实现了奶牛发情监测的自动化管理。
[0024]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电子计步器，其特征在于，包括:压电式振动能量采集器、蓄能装置、微处理器、无线调制电路及天线；所述压电式振动能量采集器用于将振动能转化为电能，输出给蓄能装置；所述蓄能装置与压电式振动能量采集器、无线调制电路连接，用于存储所述电能，为微处理器供电；所述微处理器与蓄能装置连接，用于检测蓄能装置的电量变化，并根据该电量变化获取奶牛的运动量数据，输出给无线调制电路；所述无线调制电路与微处理器、天线连接，用于对所述运动量数据进行调制，并通过天线输出给奶牛监控系统。
2.根据权利要求1所述的电子计步器，其特征在于，所述蓄能装置为电容。
【专利摘要】本实用新型公开一种电子计步器，包括：压电式振动能量采集器、蓄能装置、微处理器、无线调制电路及天线；所述压电式振动能量采集器用于将振动能转化为电能，输出给蓄能装置；所述蓄能装置与压电式振动能量采集器、无线调制电路连接，用于存储所述电能，为微处理器供电；所述微处理器与蓄能装置连接，用于检测蓄能装置的电量变化，并根据该电量变化获取奶牛的运动量数据，输出给无线调制电路；所述无线调制电路与微处理器、天线连接，用于对所述运动量数据进行调制，并通过天线输出给奶牛监控系统。本实用新型通利用压电式振动能量采集器为计步器供电，不需要三维加速度传感器，通过检测电量变化获取奶牛准确的运动信息，解决了传统计步器使用寿命短的问题。
【IPC分类】G01C22-00
【公开号】CN204346455
【申请号】CN201420853423
【发明人】潘海海
【申请人】无锡市富华科技有限责任公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月29日