跳繩測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種跳繩測試儀，包括手柄和旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸通過兩個固定軸承旋轉(zhuǎn)固定在手柄上，所述旋轉(zhuǎn)軸一端與跳繩固定，另一端中心處嵌有永磁鐵，所述永磁鐵的N、S極連線與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直，兩只雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)與所述永磁鐵對應(yīng)設(shè)置且相位相差一定角度。霍爾效應(yīng)開關(guān)的輸出波形經(jīng)整形電路整形，送方向判別及計數(shù)電路處理后送控制單元，可去除反向搖繩出現(xiàn)的誤差。
【專利說明】跳繩測試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種跳繩測試儀，特別涉及一種具有霍爾效應(yīng)開關(guān)的跳繩測試儀。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有跳繩的自動計數(shù)方式多采用機械開關(guān)或光電測量方式。機械開關(guān)方式由于有機械磨損，壽命短，而光電方式不能區(qū)分正反方向。另外，也有采用霍爾開關(guān)計數(shù)的方式，如中國專利CN202637907U，其公開了一種多功能電子跳繩計數(shù)器，包括嵌有磁鋼的旋轉(zhuǎn)體部、左端部、右端部、與左端部及右端部連接且左端內(nèi)邊緣上對稱的貼有兩片可感知磁鋼運動的霍爾元件傳感器的計數(shù)器、具有左端手柄和右端手柄的手持部、用其上的軸體本體和螺帽固定右端部和手持部的連接軸體。計數(shù)器具有實現(xiàn)計數(shù)功能的電路板平臺，表面上有顯示計數(shù)數(shù)值的數(shù)碼管，數(shù)碼管旁邊有可切換計數(shù)器所實現(xiàn)的計數(shù)功能的功能鍵。功能鍵可切換的功能為:顯示累計跳繩的個數(shù)、顯示每分鐘的跳繩的個數(shù)、顯示累計跳繩的時間。該多功能電子跳繩計數(shù)器根據(jù)霍爾元件傳感器和磁鋼的霍爾效應(yīng)，采用兩點檢測，能實現(xiàn)精確可靠的計數(shù)；根據(jù)功能鍵的功能切換能夠?qū)崿F(xiàn)多種計數(shù)功能。電路板平臺依次接收到兩個霍爾元件傳感器輸出管腳的低電平信號則視為跳繩轉(zhuǎn)了一圈，在信號次序正確的情況下進行計數(shù)，抖動時出現(xiàn)的不規(guī)則電平信號被忽略，如此可使計數(shù)更精確。但是它不能判斷搖繩的方向，也不能去除反向搖繩出現(xiàn)的誤差。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種跳繩測試儀，采用具有一定相位差的兩只雙極性帶鎖存功能的霍爾效應(yīng)開關(guān)，霍爾效應(yīng)開關(guān)的輸出波形經(jīng)整形電路整形，送方向判別及計數(shù)電路處理后送控制單元，可有效的判斷搖繩的方向，且能去除反向搖繩出現(xiàn)的誤差。
[0004]本發(fā)明提供一種跳繩測試儀，包括手柄、旋轉(zhuǎn)軸、兩只雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)和位于手柄內(nèi)的電路模塊，所述旋轉(zhuǎn)軸通過兩個固定軸承旋轉(zhuǎn)固定在手柄上，所述旋轉(zhuǎn)軸一端與跳繩固定，另一端中心處嵌有永磁鐵，所述永磁鐵的N、S極連線與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直，兩只雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)與所述永磁鐵對應(yīng)設(shè)置且具有一相位差，所述電路模塊根據(jù)所述兩只雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)產(chǎn)生的波形判斷搖繩的方向及計數(shù)。
[0005]其中，所述電路模塊包括順次連接的霍爾開關(guān)檢測電路、整形電路、方向判別及計數(shù)電路、微控制器及控制電路，和與上述所有電路相連的直流供電及鋰電池充電電路，所述整形電路將霍爾效應(yīng)開關(guān)產(chǎn)生的波形進行整形，方向判別及計數(shù)電路根據(jù)整形后的波形判別搖繩方向及計數(shù)，所述微控制器及控制電路將計數(shù)結(jié)果送至液晶顯示單元顯示。
[0006]優(yōu)選的，所述相位差為70°?110°，更優(yōu)的，所述相位差為90°。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于，采用具有一定相位差的兩只雙極性帶鎖存功能的霍爾效應(yīng)開關(guān)，可有效的判斷搖繩的方向，且能去除反向搖繩出現(xiàn)的誤差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的跳繩測試儀手柄內(nèi)部的結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0009]圖2是圖1所示的A — A剖面示意圖；
[0010]圖3為跳繩測試儀的電路原理框圖；
[0011]圖4為圖1所示的霍爾開關(guān)對應(yīng)磁極N、S的輸出波形；
[0012]圖5為繩帶動旋轉(zhuǎn)軸順時針旋轉(zhuǎn)時兩個霍爾開關(guān)輸出波形的相位關(guān)系；
[0013]圖6為繩帶動旋轉(zhuǎn)軸逆時針旋轉(zhuǎn)時兩個霍爾開關(guān)輸出波形的相位關(guān)系。

【具體實施方式】
[0014]本實用新型的跳繩測試儀由跳繩手柄和固定于手柄旋轉(zhuǎn)軸上的塑料繩組成。計數(shù)裝置位于手柄(圖中未示出)內(nèi)，記錄的數(shù)據(jù)可在手柄上的液晶上(圖中未示出)顯示出來，手柄上還設(shè)有開始鍵(圖中未示出)。
[0015]圖1為本實用新型的跳繩測試儀手柄內(nèi)部的結(jié)構(gòu)立體示意圖，手柄內(nèi)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括旋轉(zhuǎn)軸1、兩個固定軸承2、永磁鐵3和兩只霍爾開關(guān)4，所述旋轉(zhuǎn)軸I通過兩個固定軸承2旋轉(zhuǎn)固定在手柄上。所述旋轉(zhuǎn)軸I 一端與跳繩固定，另一端中心處嵌有永磁鐵3，所述永磁鐵的N、S極連線垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸I，兩只霍爾開關(guān)4與所述永磁鐵對應(yīng)設(shè)置且具有一相位差。具體來說，圖2是圖1所示的A-A剖面示意圖,如圖2所示，兩只霍爾開關(guān)4的中心與旋轉(zhuǎn)軸上的一點O所構(gòu)成的平面與旋轉(zhuǎn)軸軸向垂直，兩只霍爾開關(guān)4的中心與旋轉(zhuǎn)軸上的點O的連線形成一夾角Θ，該夾角Θ即構(gòu)成相位差，該夾角Θ優(yōu)選為70°?110°，本實施例中一只霍爾開關(guān)在旋轉(zhuǎn)軸I的正上方，一只在旋轉(zhuǎn)軸I的左側(cè)邊，該夾角為90。。
[0016]所述霍爾開關(guān)為雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)，所述永磁鐵的兩個磁極分別控制所述霍爾開關(guān)的開和關(guān)(高低電平)，請參閱圖3，例如當(dāng)與磁極N對應(yīng)時，霍爾開關(guān)打開，產(chǎn)生高電平；與磁極S對應(yīng)時，霍爾開關(guān)關(guān)閉，產(chǎn)生低電平。所述霍爾開關(guān)具有鎖定作用，也就是說當(dāng)一個磁極離開后，輸出信號不發(fā)生改變，直到感應(yīng)到另一個磁極。
[0017]圖3是本實用新型的電路原理框圖，如圖3所示，本實用新型的電路模塊包括順次連接的霍爾開關(guān)檢測電路、整形電路、方向判別及計數(shù)電路、微控制器及控制電路、液晶顯示及按鍵電路，和與上述所有電路相連的直流供電及鋰電池充電電路?；魻栭_關(guān)檢測電路用于檢測磁鐵磁極的變化產(chǎn)生相應(yīng)的波形，整形電路用于對霍爾開關(guān)檢測電路輸出的波形進行整形，方向判別及計數(shù)電路負(fù)責(zé)判別方向和記錄測試數(shù)據(jù)，液晶顯示及按鍵電路用于顯示輸出及按鍵輸入(如開始鍵)，微控制器及控制電路與方向判別及計數(shù)電路、液晶顯示及按鍵電路相連，用于接收開始鍵的信號啟動開始、將處理結(jié)果驅(qū)動液晶顯示輸出。所述的方向判別與計數(shù)電路用于判斷搖繩的方向及計數(shù)。此外，直流供電及鋰電池充電電路分別與霍爾開關(guān)檢測電路、整形電路、方向判別及計數(shù)電路、液晶及按鍵電路、微控制器及控制電路相連，用于供給它們工作時所需的電源。
[0018]當(dāng)需要計數(shù)時，按下手柄上的開始鍵，微控制器及控制電路接收到啟動信號，進入計數(shù)狀態(tài)，并驅(qū)動液晶顯示計時。然后搖動跳繩，如上所述，跳繩與旋轉(zhuǎn)軸固定，在搖繩過程中，旋轉(zhuǎn)軸隨繩轉(zhuǎn)動，在手柄內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸上鑲嵌的永磁鐵也隨之轉(zhuǎn)動，與所述永磁鐵對應(yīng)設(shè)置的霍爾開關(guān)檢測到永磁鐵極性不斷變化產(chǎn)生波形，經(jīng)整形電路整形可得到如圖4所示的波形，方向判別及計數(shù)電路根據(jù)所述的波形判別方向及計數(shù)，計數(shù)結(jié)果經(jīng)微控制器分析處理驅(qū)動液晶顯示計數(shù)個數(shù)。其中所述波形的每個周期表示完成轉(zhuǎn)動一周，計數(shù)加I。
[0019]如果只用于計數(shù)，一只霍爾開關(guān)即可，使用兩只霍爾開關(guān)主要用于方向識別。本實施例兩只霍爾開關(guān)相位差為90°，繩帶動旋轉(zhuǎn)軸從左端面看沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，如圖5所示，上面的波形A表示位于旋轉(zhuǎn)軸上方的霍爾開關(guān)產(chǎn)生的波形，下面的波形B則是位于側(cè)邊的霍爾開關(guān)產(chǎn)生的波形，由于順時針旋轉(zhuǎn)時，上邊的霍爾開關(guān)先于側(cè)邊的霍爾開關(guān)感測到磁極N、S的變化，所以上邊的霍爾開關(guān)產(chǎn)生的波形A超前下邊的霍爾開關(guān)產(chǎn)生的波形B一段時間。沿逆時針轉(zhuǎn)動波形如圖6所示，此時上方的霍爾開關(guān)產(chǎn)生的波形A滯后側(cè)邊的霍爾開關(guān)產(chǎn)生的波形B—段時間。根據(jù)兩只霍爾開關(guān)形成的不同的波形位置關(guān)系可判斷出轉(zhuǎn)動方向，可去除反向搖繩出現(xiàn)的誤差。例如，當(dāng)出現(xiàn)圖5所示波形時，為反向搖繩，方向判別及計數(shù)電路檢測到此種波形將不會計數(shù)，由此消除反向搖繩出現(xiàn)的誤差。
[0020]綜上所述，本實用新型采用具有一定相位差的兩只雙極性帶鎖存功能的霍爾效應(yīng)開關(guān)，霍爾效應(yīng)開關(guān)的輸出波形經(jīng)整形電路整形，送方向判別及計數(shù)電路處理后送控制單元，可有效的判斷搖繩的方向，且能去除反向搖繩出現(xiàn)的誤差。
【權(quán)利要求】
1.一種跳繩測試儀，其特征在于，包括手柄、旋轉(zhuǎn)軸、兩只雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)和位于手柄內(nèi)的電路模塊，所述旋轉(zhuǎn)軸通過兩個固定軸承旋轉(zhuǎn)固定在手柄上，所述旋轉(zhuǎn)軸一端與跳繩固定，另一端中心處嵌有永磁鐵，所述永磁鐵的N、S極連線與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直，兩只雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)與所述永磁鐵對應(yīng)設(shè)置且具有一相位差，所述電路模塊根據(jù)所述兩只雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)產(chǎn)生的波形判斷搖繩的方向及計數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的跳繩測試儀，其特征在于，所述電路模塊包括順次連接的霍爾開關(guān)檢測電路、整形電路、方向判別及計數(shù)電路、微控制器及控制電路，和與上述所有電路相連的直流供電及鋰電池充電電路，所述整形電路將霍爾效應(yīng)開關(guān)產(chǎn)生的波形進行整形，方向判別及計數(shù)電路根據(jù)整形后的波形判別搖繩方向及計數(shù)，所述微控制器及控制電路將計數(shù)結(jié)果送至液晶上顯示。
3.如權(quán)利要求1或2所述的跳繩測試儀，其特征在于，所述相位差為70°?110°。
4.如權(quán)利要求3所述的跳繩測試儀，其特征在于，所述相位差為90°。
【文檔編號】A63B71/06GK203989795SQ201420472110
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】侯保東 申請人:北京鑫東華騰體育器械有限公司