CN209624635U - 一种加速度计大量程测量结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种加速度计大量程测量结构，包括结构主板和设在结构主板上的加速度计，结构主板具有设定的主板加速参考向，加速度计为两轴或者三轴加速度计，该加速度计以其中两个轴的敏感方向与主板加速参考向均呈大于0度且小于90度夹角的倾斜设置。本案加速度计大量程测量结构，实现大量程效果是巧妙地设计加速度计敏感方向与结构主板加速参考向的关系，从传统同向设置变为倾斜设置，于此，实际测量量程＝加速度计量程/cosθ，于此巧妙地实现较小量程加速度计具备大量程实际测量的效果。于此，在高精度的惯性运动系统(比如搏击运动状态测量)中，加速度计能够同时实现高分辨率和大量程的测量性能，很好地满足测量要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及运动测量技术，具体是指一种加速度计大量程测量结构。
背景技术
如今拳击运动越来越受大众青睐，传统拳击训练设备无法准确统计出训练成效，特别是出拳姿态、力度等关键数据都是靠训练员自我感觉，缺乏科学的搏击效能测量及运动量定量评估依据。
由此，本案申请人提出一种搏击运动的数据采集与分析系统(参见申请号CN201710270169.2)，当进行数据采集时，数据采集装置以磁力计获取肢体指向数据，以陀螺仪获取肢体旋转速度数据，以加速度计获取肢体加速度数据，以心率传感器获取采集对象的心跳频率；数据采集装置按采集点处肢体重量的预设值，以肢体加速度数据来计算击打力；数据采集装置向数据接收装置上传数据和计算，实现能以非击打接触方式对搏击运动进行运动数据的测量采集。
加速度计是一种测量加速力的电子设备，不同使用场合的加速度计在性能上差异很大，高精度的惯性运动系统(比如搏击运动状态测量)要求加速度计的分辨率高，但由此带来量程不大，满足不了实际情境测量要求的问题。
鉴于此，本案申请人对所述问题进行深入研究，由此提出一种加速度计大量程测量结构，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种加速度计大量程测量结构，设计简洁巧妙，实现加速度计大量程测量效果。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种加速度计大量程测量结构，包括结构主板和设在结构主板上的加速度计，结构主板具有设定的主板加速参考向，加速度计为两轴或者三轴加速度计，该加速度计以其中两个轴的敏感方向与主板加速参考向均呈大于0度且小于90度夹角的倾斜设置。
所述倾斜设置为45度夹角，则所述其中两个轴的敏感方向与主板加速参考向均为45度夹角。
所述结构主板上还设有微控制器，该微控制器与加速度计相电连接。
所述结构主板上还设有通讯模块，该通讯模块与微控制器相电连接。
所述测量结构还包括与结构主板相电连接的供电模块。
所述测量结构还具有用于容装结构主板及供电模块的结构盒。
采用上述方案后，本新型加速度计大量程测量结构，相对于现有技术的有益效果在于：本案加速度计大量程测量结构，实现大量程效果是巧妙地设计加速度计其中两个轴的敏感方向(OX/OY)与结构主板加速参考向(OZ)的关系，从传统同向设置变为倾斜设置(大于0度且小于90度夹角θ)，于此，z(实际测量量程)＝a(加速度计量程)/cosθ，于此巧妙地实现较小量程加速度计具备大量程实际测量的效果。于此，在高精度的惯性运动系统(比如搏击运动状态测量)中，加速度计能够同时实现高分辨率和大量程的测量性能，很好地满足测量要求。
附图说明
图1是本新型测量结构的示意图；
图2是本新型测量结构的原理示意图。
标号说明
结构主板1，加速度计2，微控制器3，通讯模块4，供电模块5。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本案作进一步详细的说明。
本案涉及一种加速度计大量程测量结构，如图1-2所示，主要包括结构主板1和设在结构主板1上的加速度计2。
结构主板1具有设定的主板加速参考向(OZ)，如图1中的竖直朝上方向。本案的主要创新点在于，加速度计2为两轴或者三轴加速度计，以其中两个轴的敏感方向(OX/OY)与主板加速参考向(OZ)均呈大于0度且小于90度夹角的倾斜设置。则对应主板加速参考向(OZ)的实际测量量程z，与加速度计2对应其敏感方向(OX/OY)的加速度计量程a，二者的函数关系z＝a/cosθ，加速度计量程a为实际测量量程z的一个分量，于此实际测量量程z大于加速度计量程a，实现大量程测量效果。比如列举一具体实施例，所述倾斜设置为θ＝45°，则实际测量量程z＝a/cos45°，加速度计2其中两个轴的量程均为a，比如a为100G，则实际测量量程z扩展增加至约141.4G。
本案加速度计大量程测量结构，实现大量程效果是巧妙地设计加速度计敏感方向(OX/OY)与结构主板加速参考向(OZ)的关系，二者从传统同向设置变为相互夹角的倾斜设置，巧妙地实现较小量程加速度计具备大量程实际测量的效果。于此，在高精度的惯性运动系统(比如搏击运动状态测量)中，加速度计能够同时实现高分辨率和大量程的测量性能，很好地满足测量要求。
优选的，所述结构主板1上还设有微控制器3，该微控制器3与加速度计2相电连接。另外结构主板1上还设有通讯模块4，该通讯模块4与微控制器3相电连接，加速度计2将其所采集获得的数据信号传送给微控制器3，由微控制器3分析处理后，经由通讯模块4将数据传送出。通讯模块4可以采用现有常见的蓝牙通讯单元，当然亦可采用现有公知的其他通讯方式均可，只要能够实现测量结构与外部设备相互通讯即可。所述结构主板1为电路主板结构，其根据实际测量需要，还可设计其他类型传感器、功能模块等，比如搏击运动打击力测量，其他类型传感器比如三轴磁力计、三轴陀螺仪、三轴加速度计、心率计等等，功能模块比如时钟模块、声光模块等等，它们与微控制器均信号传输连接。
优选的，所述测量结构还包括供电模块5，用于为结构主板各器件供电作用。该供电模块5可以采用电池或者电源均可。优选的，所述测量结构还配置有结构盒，结构盒内容装结构主板1及供电模块5，于此利于测量结构的安装应用。
以上所述仅为本新型的优选实施例，凡跟本新型权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本新型权利要求的范围。
Claims (6)
1.一种加速度计大量程测量结构，其特征在于：包括结构主板和设在结构主板上的加速度计，结构主板具有设定的主板加速参考向，加速度计为两轴或者三轴加速度计，该加速度计以其中两个轴的敏感方向与主板加速参考向均呈大于0度且小于90度夹角的倾斜设置。
2.如权利要求1所述的一种加速度计大量程测量结构，其特征在于：所述倾斜设置为45度夹角，则所述其中两个轴的敏感方向与主板加速参考向均为45度夹角。
3.如权利要求1所述的一种加速度计大量程测量结构，其特征在于：所述结构主板上还设有微控制器，该微控制器与加速度计相电连接。
4.如权利要求1所述的一种加速度计大量程测量结构，其特征在于：所述结构主板上还设有通讯模块，该通讯模块与微控制器相电连接。
5.如权利要求1所述的一种加速度计大量程测量结构，其特征在于：所述测量结构还包括与结构主板相电连接的供电模块。
6.如权利要求1所述的一种加速度计大量程测量结构，其特征在于：所述测量结构还具有用于容装结构主板及供电模块的结构盒。
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| CN201920492573.9U CN209624635U (zh) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 一种加速度计大量程测量结构 |
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Publications (1)
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| CN209624635U true CN209624635U (zh) | 2019-11-12 |
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Country Status (1)
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2019
- 2019-04-12 CN CN201920492573.9U patent/CN209624635U/zh active Active
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