CN216629605U - 一种用于力量型健身器械的牵引型功率计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于力量型健身器械的牵引型功率计，包括支架，在支架上设置有电路板和测力模块，其上下两端分别通过对应的夹持机构与力量型健身器械的牵引钢索连接，该夹持机构用于能够拆卸地将对应支架上端或者下端位置的牵引钢索固定住，处于上端和下端之间的牵引钢索呈弯曲状，该测力模块用于检测运动者通过拉扯牵引钢索传递到支架的力信号，在电路板上设置有加速度传感器，该加速度传感器用于检测支架随牵引钢索运动的加速度信息，该电路板还与测力模块相连，且通过无线通讯模块将力信号和加速度信息传送给与智能终端，该智能终端用于显示运动者的运动情况。本实用新型结构简单，操作方便，具有很多的市场适应性。

Description

一种用于力量型健身器械的牵引型功率计

技术领域

本实用新型涉及健身器材的技术领域，具体涉及一种用于力量型健身器械的牵引型功率计。

背景技术

随着社会的发展，人们的生活水平越来越高，对自身身体健康越来越重视，健身日益成为了社会的新时尚。

力量训练是健身最为常见的训练项目之一，其依赖于力量型健身器械进行。目前的力量型健身器械均为纯机械制造产品并且这种力量训练器材通常仍具有机械的特点，其多选用重量较大的材料作为训练的阻力源，利用重力原理实现负重作用，如各种通过牵引钢索拉动配重块的力量型健身器械，但普遍没有配备功率计，无法及时提供运动者的运动情况及能量消耗等统计信息，智能化水平较低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于力量型健身器械的牵引型功率计，解决了现有力量型健身器械无法及时提供运动者的能耗情况、智能化水平低等问题。

本实用新型可通过以下技术方案实现：

一种用于力量型健身器械的牵引型功率计，包括支架，在所述支架上设置有电路板和测力模块，所述支架的上端和下端分别通过对应的夹持机构与力量型健身器械的牵引钢索连接，所述夹持机构用于能够拆卸地将对应支架上端或者下端位置的牵引钢索固定住，处于上端和下端之间的牵引钢索呈弯曲状，所述测力模块用于检测运动者通过拉扯牵引钢索传递到支架的力信号，

在所述电路板上设置有加速度传感器，所述加速度传感器用于检测支架随牵引钢索运动的加速度信息，所述电路板还与测力模块相连，且通过无线通讯模块将力信号和加速度信息传送给与智能终端，所述智能终端用于显示运动者的运动情况。这样，通过夹持机构将支架固定在牵引钢索上，由于处于上端和下端之间的牵引钢索呈弯曲状，使得运动者施加在牵引钢索上的牵引力可以经由支架进行传递，便于测力模型的力信号检测，再借助设置在支架上的加速度传感器完成对牵引钢索的加速度检测，进而获取对应的移动距离，以此作为运动者运动状况的检测装置，然后通过无线通讯模块传送给智能终端，由智能终端完成运动者的做功状态、能耗情况等等的测量以及显示，当然也可以通过电路板上的相关模块实现，从而完成对运动者运动状态的有效监测，给出及时可靠的健身意见，提高健身器械的智能化水平，满足人们的健身需要。

进一步，所述支架呈

形结构，包括上端横杆、中间横杆和下端横杆，所述夹持机构分别与上端或者下端横杆连接，所述测力模块包括设置在支架的中间横杆表面的形变电阻片Rx，在所述中间横杆的内部、且正对形变电阻片Rx的位置设置有镂空部，所述形变电阻片Rx用于检测中间横杆的受力状况。由于夹持机构将位于支架上下两端的牵引钢索分开了，使得运动者施加在牵引钢索上的力可以传递到支架上，会引起支架的轻微变形，特别是

形结构的中间横杆的变形，从而引起形变电阻片Rx的电阻变化，通过检测这一变化，就可以得到对应的施加力，整个结构设计的非常巧妙、简洁，无需增加过多的部件，成本低廉，有助于推广应用。

进一步，所述形变电阻片Rx与电阻R1、R2和R3共同组成桥式电路，其一端与电源VDD电路电连接，另一端接地，所述形变电阻片Rx的一端还与放大器电连接，所述放大器通过模数转换器与电路板上的处理器连接。电阻R1、R2和 R3以及形变电阻片Rx的原始阻值是一样的，对应的电压也是一样的，由于横梁形变引起了形变电阻片Rx的阻值变化，使得形变电阻片Rx端的电压发生变化，通过放大器对其进行放大处理，最终传送至处理器，从而完成力测量。

进一步，所述夹持机构包括能够拆卸地连接在一起的第一连接块和第二连接块，所述第一连接块和第二连接块的结合部设置有牵引钢索配合的通孔，所述通孔的尺寸小于牵引钢索的外径，所述第一连接块的一端与上端横杆或者下端横杆的自由端连接，且垂直于支架所在的平面设置，所述第一连接块的另一端与第二连接块能够拆卸地连接在一起。由于通孔的尺寸小于牵引钢索的外径，可以与牵引钢索外圈的部分弧度配合，当第一连接块和第二连接块配合在一起时，就可以将钢索固定住，而能够拆卸的结构，方便对牵引钢索的套装，而将夹持机构垂直于支架设置，可以在满足对牵引钢索固定的同时，使整个牵引型功率计的结构更加紧凑，减少体积。

进一步，在所述第一连接块和第二连接块靠近通孔部位的两侧各设置一个螺纹孔，所述螺纹孔从第二连接块延伸至第一连接块，其与螺栓配合，实现牵引钢索的固定和解除固定。这样，在不使用时，通过螺栓可以将第二连接块固定在第一连接块，避免丢失，当然也可以采用其他能够拆卸的固定结构。

进一步，所述第一连接块与支架呈一体式结构。

另外，我们还可以增设与一体式结构的支架和两个第一连接块配合的外壳，将电路板包裹在内，避免不必要的损坏，同时，包裹第二连接块的壳体可以与第一连接块对应的外壳部分采用抽屉式的结构，既方便两者与牵引钢索之间的配合，又可以将各个部分组合在一起，方便携带。

本实用新型有益的技术效果在于：

通过夹持机构将整个牵引型功率计固定在牵引钢索上，无需对现有健身器械进行改进，利用增设的加速度传感器、测力模块，完成对运动者的施加力测量以及牵引钢索的加速度测量，从而为后续运动者的做功状态、能耗情况等检测提供良好的数据基础，帮忙运动者及时了解自身的运动状态，提高了整个健身器械的智能化水平，同时，本实用新型结构简单，操作方便，具有很多的市场适应性，便于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型的电路结构图示示意图；

其中，1-支架，2-形变电阻片，3-牵引钢索，4-电路板，5-第一连接块，6- 第二连接块。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种用于力量型健身器械的牵引型功率计，包括呈

形结构的支架1，包括上端横杆、中间横杆和下端横杆，在支架1的中间横杆表面设置有形变电阻片2，其上端和下端横杆的自由端分别通过夹持机构与牵引钢索3连接，其竖杆上设置有电路板4，在该电路板4上设置有加速度传感器、处理器等电子器件，该夹持机构用于能够拆卸地将牵引钢索3固定住，即可以将支架与牵引钢索3固定在一起，而处于上端和下端横杆之间的牵引钢索3呈弯曲状，这样牵引钢索3上的力就需要经过支架1进行传递，从而方便形变电阻片2对中间横杆的受力状况检测，即完成对由牵引钢索3传递到支架1 上的力信号检测，同时，由于整个牵引型功率计随牵引钢索3一起运动，借助加速度传感器即可完成对牵引钢索3的加速度信号检测，然后结合处理器、无线通讯模块，完成运动者的做功状态、能耗情况的检测，并显示在智能终端上。

如图1所示，将形变电阻片2记为形变电阻片Rx，其电阻值会随着形变而变化，把形变电阻片Rx贴于支架1的中间横杆上，牵引钢索3被拉动时，力传递到支架1上，在力的作用下，支架1的中间横杆会轻微变形，为了增加对该形变检测的敏感性，我们在中间横杆位置做了镂空设计，这个变形程度与力的大小成正比，而形变电阻片Rx的阻值变化也与形变大小成线性比例关系。因此，利用形变电阻片Rx与电阻R1、R2和R3组成桥式电路，R1、R2和R3的阻值和 Rx在没有形变的情况下的阻值是一致，所以Rx没有形变时R1和Rx连接处对地电压为零；当有形变时，Rx电阻变大ΔR，R1和Rx连接处对地电压也会变大，这个变化幅度ΔV与ΔR近似正比关系：

因此，通过测量R1和Rx连接处的电压变化，我们间接测量形变电阻片Rx 阻值变化，进而测量了支架1的形变，完成导致该形变的力测量。

该夹持机构包括相互配合的第一连接块5和第二连接块6，该第一连接块5 和第二连接块6的结合部设置有供牵引钢索3通过的通孔，该通孔的尺寸要小于牵引钢索3的外径，如仅和牵引钢索3的部分外圈配合，这样，当第一连接块5和第二连接块6配合在一起时，才能将牵引钢索3夹持住，在不切断牵引钢索3的前提下，第一连接块5和第二连接块6需要能够拆卸地连接在一起，因此，我们在第一连接块5和第二连接块6靠近通孔的两侧各设置一个螺纹孔，该螺纹孔从第二连接块6延伸至第一连接块6，方便利用螺栓将第一连接块5和第二连接块6能够拆卸地连接在一起，同时，我们还可以将第一连接块5与支架1设计成一体式结构，如图3所示，可以将两者垂直设置，这样更加方便力的传递，也使整个牵引式功率计的结构更加紧凑。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，因此，本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (6)

1.一种用于力量型健身器械的牵引型功率计，其特征在于：包括支架，在所述支架上设置有电路板和测力模块，所述支架的上端和下端分别通过对应的夹持机构与力量型健身器械的牵引钢索连接，所述夹持机构用于能够拆卸地将对应支架上端或者下端位置的牵引钢索固定住，处于上端和下端之间的牵引钢索呈弯曲状，所述测力模块用于检测运动者通过拉扯牵引钢索传递到支架的力信号，

在所述电路板上设置有加速度传感器，所述加速度传感器用于检测支架随牵引钢索运动的加速度信息，所述电路板还与测力模块相连，且通过无线通讯模块将力信号和加速度信息传送给与智能终端，所述智能终端用于显示运动者的运动情况。

2.根据权利要求1所述的用于力量型健身器械的牵引型功率计，其特征在于：所述支架呈

形结构，包括上端横杆、中间横杆和下端横杆，所述夹持机构分别与上端或者下端横杆连接，所述测力模块包括设置在支架的中间横杆表面的形变电阻片Rx，在所述中间横杆的内部、且正对形变电阻片Rx的位置设置有镂空部，所述形变电阻片Rx用于检测中间横杆的受力状况。

3.根据权利要求2所述的用于力量型健身器械的牵引型功率计，其特征在于：所述形变电阻片Rx与电阻R1、R2和R3共同组成桥式电路，所述桥式电路的一端与电源VDD电路电连接，另一端接地，所述形变电阻片Rx的一端还与放大器电连接，所述放大器通过模数转换器与电路板上的处理器连接。

4.根据权利要求2所述的用于力量型健身器械的牵引型功率计，其特征在于：所述夹持机构包括能够拆卸地连接在一起的第一连接块和第二连接块，所述第一连接块和第二连接块的结合部设置有牵引钢索配合的通孔，所述通孔的尺寸小于牵引钢索的外径，所述第一连接块的一端与上端横杆或者下端横杆的自由端连接，且垂直于支架所在的平面设置，所述第一连接块的另一端与第二连接块能够拆卸地连接在一起。

5.根据权利要求4所述的用于力量型健身器械的牵引型功率计，其特征在于：在所述第一连接块和第二连接块靠近通孔部位的两侧各设置一个螺纹孔，所述螺纹孔从第二连接块延伸至第一连接块，其与螺栓配合，实现牵引钢索的固定和解除固定。

6.根据权利要求5所述的用于力量型健身器械的牵引型功率计，其特征在于：所述第一连接块与支架呈一体式结构。

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