縱跳測高儀的製作方法
2023-10-07 22:55:04 5
專利名稱：縱跳測高儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於體育運動或訓練中彈跳高度測量裝置。
國內目前對於徑項運動中的彈跳高度的自動測量一直未能很好解決，無論是學校還是一些地方專業隊，都是用傳統的方法進行彈跳高度的測量，即被測人手指沾上一些白粉，起跳後手指按在牆上，然後用皮尺量出其手指白粉印痕與地面間的高度，再將這一數值減去被測人舉高時所量得的高度，最終便得到被測人縱跳高度的數據。使用上述測量方法效率低、精度差，而且，如被測對象較多時，由於白粉印痕多而造成辯認的困難，以致產生誤測，此外，被測人不易進行自測。
本實用新型的目的是提供一種能把測量到的人體縱跳高度轉變為電訊號，經放大、保持及模數轉換，轉換成與觸摸高度11關係數字量，由數字顯示單元顯示出來的自動測量裝置。
完成這個任務，本實用新型是這樣實現的縱跳測高儀由觸摸傳感器，高速高阻放大單元，訊號保持單元，模數轉換單元及數字顯示單元組成，觸摸傳感器包含有絕緣底板，傳感金屬膜，訊號轉換層及保護膜四層材質，其中訊號轉換層採用線性電阻製成的，保護膜是用纖維材料製成的。高速高阻放大單元採用高阻放大集成塊，其輸入電阻R1與輸出反饋電阻R3的阻抗值相同。放大單元與訊號保持單元間可用觸點模擬開關(如繼電器)連接，亦可用無觸點電子模擬開關(如場效應管)連接。
本實用新型的主要特點是解決了將跳躍高度轉換為電訊號，又將放大後的電訊號保持下來再通過模數轉換為與觸摸高度11關係的數字量的難題，本實用新型中的觸摸傳感器利用線性電阻作為訊號轉換層，當線性電阻兩端施加一定電壓後，相對於線性電阻的每個部位都有一對應電壓，若人手觸摸到線性電阻的某一部位時，由於力的作用，該點的電壓就施加到傳感金屬膜上，金屬膜將所感應到的電訊號輸送到高阻高速放大單元中，從而實現了傳感器的功能。由於必須將傳感器輸出的電訊號轉換成與觸摸高度11關係的數字量，本實用新型設計了高速高阻放大單元，訊號保持單元、模數轉換單元，最終通過數字顯示單元顯示出所測數據。本實用新型使用方便，測量精度高，可廣泛應用於學校或體育專業隊的選材測試及輔助訓練中。
下列附圖描述了本實用新型的一個實施例。
圖1為縱跳測高儀的方框圖。
圖2為觸摸傳感器的結構示意圖。
圖3為高速高阻放大單元和訊號保持單元電路圖。
參閱圖2，觸摸傳感器的形狀呈長方體，它由四層材質組成，其中(1)為絕緣底板，(2)為傳感金屬膜，(3)是訊號轉換層，選用具有線性電阻特性的金屬電阻絲繞制而成，傳感金屬膜(2)和訊號轉換層(3)之間留有空隙，(4)為保護膜，它是用纖維布作材料製成，覆蓋在訊號轉換層上，其面積，也就是觸摸面積為寬11cm，高130cm。除了保護膜(4)這一面外，其餘五面均由外殼(5)罩住。在訊號轉換層(3)的兩端施加恆定電壓100mv，傳感金屬膜(2)得到的傳感電訊號由A引出，與放大單元相連。模數轉換單元與數字顯示單元被安裝在觸摸傳感器的下方、外殼(5)內。
圖1顯示了縱跳測高儀的方框圖。由於觸摸傳感器所應感到的人體觸摸是彈跳中的一瞬間，而要將這一瞬間電訊號轉變為實際彈跳高度的數據，就必須將瞬間感應訊號迅速放大並完整保留下來，所以設計了高速高阻放大單元，訊號保持單元、模數轉換單元和數字顯示單元。
參閱圖3高速高阻放大單元包括電阻R1，R2，R3及集成電路IC1，當被測人舉高碰到傳感器時，傳感器將瞬時感應到的訊號轉換為電訊號輸送到高速高阻放大單元中，IC1由於電阻R1與R3阻值相同，為10K歐姆，故集成塊IC1將此電訊號迅速放大後輸送到訊號保持單元中。在訊號保持電路中，該訊號分為兩部分，一部分通過繼電器常閉觸點J1－1到電容C1上，電容C1的充放電過程使得該訊號被保持一段時間，再經高阻放大集成塊IC2放大後，通過可調電阻RW1、RW2衰減後，模數轉換器獲得二個與被測高度相對應的電訊號(其中一個訊號直接被轉變為數值後顯示，另一訊號用來與後面的訊號作比較)；與此同時，另一部分訊號經電阻R8，集成塊IC4放大後，輸入到可控矽D2的控制端，可控矽導通，繼電器廠，和J4得電。當被測人起跳後手碰到傳感器時，傳感器又感應到一個訊號，經放大後輸送到訊號保持單元中，由於此時繼電器J1動作使得其常閉觸點跳開，而常開觸點J1－1吸合，故一部分訊號通過繼電器觸點J2－1輸送到電容C2上，再經過一個充放電過程，由IC3放大，通過可調電阻RW3衰減後，模數轉換單元便得到第二個與測量高度相對應的電訊號。在模數轉換單元中，將前一個訊號與該訊號轉換為數值並加以比較相減，所得縱跳高度的數據經數字顯示屏顯示出來；同時，餘下的一部分訊號經電阻R8，集成塊IC4放大後，通過繼電器常開觸點J4－1′(此時，由於繼電器J4得電故其常開觸點J4－1′吸合)輸入到可控矽D3的控制端，可控矽導通，繼電器J2得電，與復位控制器RC連接的常開觸點J2－2閉合，繼電器J3得電，其常閉觸點J3－1跳開，使得繼電器J1和J4失電，與此同時，繼電器J2也失電，繼電器J3的常閉觸點復位。從而使訊號保持電路又翻轉回初始狀態。在本實施例中，模數轉換單元與數字顯示單元由大規模集成電路DC數字毫伏表完成其功能。
權利要求1.一種具有觸摸傳感器，高速高阻放大單元，訊號保持單元，模數轉換單元及數字顯示單元組成的縱跳測高儀，其特徵是a、觸摸傳感器是由絕緣底板、傳感金屬膜，信號轉換層及保護膜組成；b、高速高阻放大單元採用高阻放大集成塊，其輸入電阻R1與輸出反饋電阻R3的阻抗值相同；c、高速高阻放大單元與訊號保持單元之間用觸點模擬開關連接，亦可用無觸點電子模擬開關連接。
2.根據權利要求1所述的縱跳測高儀，其特徵是觸摸傳感器的訊號轉換層是用線性電阻製成的。
3.根據權利要求1所述的縱跳測高儀，其特徵是觸摸傳感器的保護膜是用纖維材料製成的。
專利摘要本實用新型縱跳測高儀是屬於體育運動或訓練中彈跳高度的測量裝置，它是由觸摸傳感器，高速高阻放大單元、信號保持單元，模數轉換單元和數字顯示單元組成。觸摸傳感器利用線性電阻作為信號轉換層，加之傳感金屬膜，保護膜和絕緣底板製作而成，高速高阻放大單元中採用了高阻放大集成塊，且其輸入電阻R
文檔編號G01B7/02GK2083285SQ90207448
公開日1991年8月21日 申請日期1990年7月21日 優先權日1990年7月21日
發明者沈錦榮 申請人:沈錦榮