CN102607747A

CN102607747A - 一种圆盘靶击打传感器

Info

Publication number: CN102607747A
Application number: CN2012100540176A
Authority: CN
Inventors: 屈百达
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2012-03-04
Filing date: 2012-03-04
Publication date: 2012-07-25

Abstract

一种击打训练圆盘靶的圆盘靶击打传感器。它由传感电容和信号转换电路构成。传感电容由外极板、中极板和内极板，通过内极板引线、中极板引线和外极板引线，分别连接到对应的端子构成；信号转换电路由门电路芯片及其外围电路构成。在圆盘靶前面护皮的内侧面，粘贴金属箔外极板；在外极板的内侧面，粘贴外介质层；在外介质层的内侧面，粘贴金属箔中极板；在中极板的内侧面，粘贴内介质层；在内介质层的内侧面，粘贴金属箔内极板；内极板的内侧面粘贴于基底层的外侧面。外极板、中极板和内极板分别连接有内极板引线、中极板引线和内极板引线，以通过对应引线连接到信号转换电路的对应端子。

Description

一种圆盘靶击打传感器

技术领域

本发明涉及一种传感器——拳击、跆拳道等击打训练器械获取击打力信号的传感装置。

背景技术

圆盘靶是拳击、跆拳道和类似击打项目训练常用的器械。然而，目前圆盘靶的作用，完全是教练人员在训练中使用来获得感觉，然后凭自己的感觉和经验来判断和评价受训者的打击情况。这种方式因人而异，有很大的主观因素，很难做到客观、准确、公正地评价训练效果。因此，亟待研发一种能够用来客观、准确、公正地评价拳击、跆拳道和类似击打项目训练效果的方法，而种方法的实施，有赖于同时开发带有电子考核系统圆盘靶器械。而这种器械的关键部件就是击打传感器。然而，由于圆盘靶的特殊结构和特殊工作方式，目前的传感器不是价格昂贵就是不可应用。因此，研发这种专门装配于圆盘靶的击打传感器就成为亟待解决的问题。

发明内容

为实现客观、准确、公正地评价拳击、跆拳道和类似击打项目训练效果，本发明提供一种击打训练圆盘靶的圆盘靶击打传感器。它是在圆盘靶前面护皮的内侧面，粘贴金属箔外极板；在外极板的内侧面，粘贴外介质层；在外介质层的内侧面，粘贴金属箔中极板；在中极板的内侧面，粘贴内介质层；在内介质层的内侧面，粘贴金属箔内极板；内极板的内侧面粘贴于基底层的外侧面。外极板、中极板和内极板分别连接有内极板引线、中极板引线和内极板引线，以通过对应引线连接到信号转换电路的对应端子。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

击打传感器整体由装配在圆盘靶靶体中的传感电容和信号转换电路构成。传感电容由外极板、中极板和内极板，通过内极板引线、中极板引线和外极板引线，分别连接到对应的端子构成；信号转换电路由六反相器门电路芯片及其外围电路构成。

传感电容制作为圆盘靶靶体结构的一部分。在圆盘靶前面护皮的内侧面，粘贴圆盘形微弹性金属箔外极板；在外极板的内侧面，粘贴圆盘形乳胶质的弹性外介质层；在弹性外介质层的内侧面，粘贴圆盘形微弹性金属箔中极板；在中极板的内侧面，粘贴圆盘形乳胶质的弹性内介质层；在弹性内介质层的内侧面，粘贴圆盘形微弹性金属箔内极板；内极板的内侧面粘贴于橡胶质弹性基底层的外侧面。外极板、中极板和内极板分别连接有内极板引线、中极板引线和内极板引线，以通过对应引线连接到信号转换电路的对应端子。

信号转换电路的门电路芯片采用74HC04型低压电源六反相器器件。传感电容的内极板引线端子与外极板引线连接，并连接到延时电阻的一端和保护电阻的一端；延时电阻的另一端和保护电阻的另一端分别与门电路芯片的引脚4和引脚5连接。传感电容的中极板引线端子与门电路芯片的引脚2和引脚3同时连接。门电路芯片的引脚1、引脚6和引脚6连接在一起；门电路芯片的引脚7接地；门电路芯片的引脚8和引脚11连接在一起；门电路芯片的引脚14与工作电源正极连接。门电路芯片的引脚10与滤波电阻的一端连接；滤波电阻的另一端与滤波电容的一端连接，该连接点作为击打冲压力的冲压力信号端子，引入到信号处理、显示与操作电路；滤波电容的另一端接地。

本发明的有益效果是：利用现行圆盘靶的结构和受训者的击打动作，来获取击打力信号，在不改变行圆盘靶结构的前提下，通过粘贴外极板、外介质层、中极板、内介质层、内极板，来实现击打传感器。另外，由于装置整洁、结构简单而极易标准化，可以以不同形式，作为体训器材、健身器材等的指标检测功能配套，予以批量生产。

附图说明

下面结合附图所示的实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一个实施例——击打训练圆盘靶的正面外形视图。

图2是本发明实施例带有局部剖视的圆盘靶结构俯视图。

图3是本发明实施例的传感器结构侧向剖视图。

图4是传感器的信号转换电路结构图。

在图1～2、5中：1.靶体，2.手套，3.电源/显示转换开关，4.数值设置键，5.显示器，6.击打传感器。

在图3、4中：6.1.护皮，6.2.弹性外介质层，6.3.弹性内介质层，6.4.弹性基底层，6.5.外极板，6.6.中极板，6.7.内极板，6.8.内极板引线，2.9.中极板引线，2.10.外极板引线。

在图4、5中：Cs为传感电容，G0为门电路芯片，Rs1为延时电阻，Rs2为保护电阻，Rs3为滤波电阻，Cs1为滤波电容，s为冲压力信号端子。

具体实施方式

在附图1所示的击打训练圆盘靶的正面外形视图中：在靶体1的正前面，安装有接受触碰和击打力的击打传感器6。

在附图1～2所示的击打训练圆盘靶结构视图中：

在靶体1的后背面，缝装有用于插套右手的手套2；手套2插口向左，使得插入的右手手心向前，拇指处于上侧。

在靶体1的上侧面中部右手拇指可及处，分别装配有用于通、断电源、切换显示器5和系统工作状态的电源/显示转换开关3，和用于预置数值设定的数值设置键4，数值设置键4稍靠前于电源/显示转换开关3；在靶体1上侧面中部右手拇指可覆盖处，数值设置键4和电源/显示转换开关3的稍左部，装配有用于显示记录、统计数据或工作状态的显示器5；在靶体1的正前面，安装有接受触碰和击打力的三极板电容式击打传感器6。

电源/显示转换开关3为带有防误触、防震传动机构的平拨式双刀三位拨动开关；数值设置键4为耐磨损导电胶膜双刀单位按键；显示器5为以比例符号分隔成前三位数字和后三位数字的点阵显示液晶屏。当电源/显示转换开关3拨到“记录”位时，显示器5的前三位数字表示“有效”记录，后三位数字表示“统计”记录；当电源/显示转换开关3拨到“阈值”位时，数值设置键4动作生效，可通过数值设置键4的操作长短间歇配合，实现“有效”和“统计”阈值的设置，显示器5的前三位数字表示“有效”击打力阈值，后三位数字表示“统计”击打力阈值；当电源/显示转换开关3拨到“关”位时，显示器5黑屏。

在图3所示的圆盘靶击打传感器结构侧向剖视图中，在圆盘靶前面护皮6.1的内侧面，粘贴圆盘形微弹性金属箔外极板6.5；在外极板6.5的内侧面，粘贴圆盘形乳胶质的弹性外介质层6.2；在弹性外介质层6.2的内侧面，粘贴圆盘形微弹性金属箔中极板6.6；在中极板6.6的内侧面，粘贴圆盘形乳胶质的弹性内介质层6.3；在弹性内介质层6.3的内侧面，粘贴圆盘形微弹性金属箔内极板6.7；内极板6.7的内侧面粘贴于橡胶质弹性基底层6.4的外侧面。外极板6.5、中极板6.6和内极板6.7分别连接有内极板引线6.8、中极板引线2.9和外极板引线2.10，以通过对应引线连接到信号转换电路的对应端子。

在图4所示的传感器的信号转换电路结构图中：传感电容Cs由外极板6.5、中极板6.6和内极板6.7，通过内极板引线6.8、中极板引线2.9和外极板引线2.10，分别连接到对应的端子构成；门电路芯片G0采用74HC04型低压电源六反相器器件。传感电容Cs的内极板引线6.8端子与外极板引线2.10连接，并连接到延时电阻Rs1的一端和保护电阻Rs2的一端；延时电阻Rs1的另一端和保护电阻Rs2的另一端分别与门电路芯片G0的引脚4和引脚5连接。传感电容Cs的中极板引线6.9端子与门电路芯片G0的引脚2和引脚3同时连接。门电路芯片G0的引脚1、引脚6和引脚6连接在一起；门电路芯片G0的引脚7接地；门电路芯片G0的引脚8和引脚11连接在一起；门电路芯片G0的引脚14与工作电源正极连接。门电路芯片G0的引脚10与滤波电阻Rs3的一端连接；滤波电阻Rs3的另一端与滤波电容Cs1的一端连接，该连接点作为击打冲压力的冲压力信号端子s，引入到信号处理、显示与操作电路；滤波电容Cs1的另一端接地。

Claims

1.一种圆盘靶击打传感器，其特征是：击打传感器整体由装配在圆盘靶靶体中的传感电容和信号转换电路构成；传感电容由外极板、中极板和内极板，通过内极板引线、中极板引线和外极板引线，分别连接到对应的端子构成；信号转换电路由六反相器门电路芯片及其外围电路构成。

2.根据权利要求1所述的圆盘靶击打传感器，其特征是：传感电容制作为圆盘靶靶体结构的一部分；在圆盘靶前面护皮的内侧面，粘贴圆盘形微弹性金属箔外极板；在外极板的内侧面，粘贴圆盘形乳胶质的弹性外介质层；在弹性外介质层的内侧面，粘贴圆盘形微弹性金属箔中极板；在中极板的内侧面，粘贴圆盘形乳胶质的弹性内介质层；在弹性内介质层的内侧面，粘贴圆盘形微弹性金属箔内极板；内极板的内侧面粘贴于橡胶质弹性基底层的外侧面；外极板、中极板和内极板分别连接有内极板引线、中极板引线和内极板引线，以通过对应引线连接到信号转换电路的对应端子。

3.根据权利要求1所述的圆盘靶击打传感器，其特征是：信号转换电路的门电路芯片采用74HC04型低压电源六反相器器件；传感电容的内极板引线端子与外极板引线连接，并连接到延时电阻的一端和保护电阻的一端；延时电阻的另一端和保护电阻的另一端分别与门电路芯片的引脚4和引脚5连接；传感电容的中极板引线端子与门电路芯片的引脚2和引脚3同时连接；门电路芯片的引脚1、引脚6和引脚6连接在一起；门电路芯片的引脚7接地；门电路芯片的引脚8和引脚11连接在一起；门电路芯片的引脚14与工作电源正极连接；门电路芯片的引脚10与滤波电阻的一端连接；滤波电阻的另一端与滤波电容的一端连接，该连接点作为击打冲压力的冲压力信号端子，引入到信号处理、显示与操作电路；滤波电容的另一端接地。

4.根据权利要求1或2所述的圆盘靶击打传感器，其特征是：在靶体的正前面，安装有接受触碰和击打力的击打传感器；

在靶体的后背面，缝装有用于插套右手的手套；手套插口向左，使得插入的右手手心向前，拇指处于上侧。

5.根据权利要求1或2所述的圆盘靶击打传感器，其特征是：在靶体的上侧面中部右手拇指可及处，分别装配有用于通、断电源、切换显示器和系统工作状态的电源/显示转换开关，和用于预置数值设定的数值设置键，数值设置键稍靠前于电源/显示转换开关；在靶体上侧面中部右手拇指可覆盖处，数值设置键和电源/显示转换开关的稍左部，装配有用于显示记录、统计数据或工作状态的显示器；在靶体的正前面，安装有接受触碰和击打力的三极板电容式击打传感器；

电源/显示转换开关为带有防误触、防震传动机构的平拨式双刀三位拨动开关；数值设置键为耐磨损导电胶膜双刀单位按键；显示器为以比例符号分隔成前三位数字和后三位数字的点阵显示液晶屏；当电源/显示转换开关拨到“记录”位时，显示器的前三位数字表示“有效”记录，后三位数字表示“统计”记录；当电源/显示转换开关拨到“阈值”位时，数值设置键动作生效，可通过数值设置键的操作长短间歇配合，实现“有效”和“统计”阈值的设置，显示器的前三位数字表示“有效”击打力阈值，后三位数字表示“统计”击打力阈值；当电源/显示转换开关拨到“关”位时，显示器黑屏。