專利名稱：基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于智能監(jiān)護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀。
背景技術(shù)：
常見的體重秤一般分為機(jī)械和電子兩種。機(jī)械結(jié)構(gòu)體重秤通過機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)將承重盤上的力傳遞到力矩轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，將力轉(zhuǎn)換成力矩，秤內(nèi)的反力矩裝置將在力矩轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)到一定角度后與傳遞來的作用力所產(chǎn)生的力矩相平衡，同時帶動儀表盤指針轉(zhuǎn)動，指示體重值。電子體重秤通過秤盤下內(nèi)置的壓力傳感器來感知被測人或物的重力，秤盤受力后表面發(fā)生形變引發(fā)了內(nèi)置電阻的形狀變化，電阻的形變造成阻值的變化，從而使內(nèi)部電流發(fā)生變化并產(chǎn)生了相應(yīng)的電信號，該信號經(jīng)過一定的處理后就成了指示體重的可視數(shù)字。傳統(tǒng)的機(jī)械或電子體重秤一般存在體積大、重量沉的缺點，便攜性較差。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀，利用加速度傳感器，通過數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理來測量人體重量。為了實現(xiàn)上 述技術(shù)任務(wù)，本實用新型采取如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):—種基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀，包括殼體，在殼體外側(cè)的頂部安裝有第二質(zhì)量塊，在殼體內(nèi)側(cè)的頂部通過彈簧連接有第一質(zhì)量塊，在殼體內(nèi)側(cè)相對的兩個內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)軌，第一質(zhì)量塊的與導(dǎo)軌接近的兩側(cè)上分別固定安裝有可沿著導(dǎo)軌運動的滑輪；第一質(zhì)量塊上安裝有第一加速度傳感器，第二質(zhì)量塊上安裝有第二加速度傳感器，在殼體的外側(cè)的正面還安裝有液晶顯示屏，第一加速度傳感器和第二加速度傳感器分別與MCU的輸入端相連，液晶顯示屏與MCU的輸出端相連。本實用新型還有如下技術(shù)特點:所述的殼體外側(cè)的背面還設(shè)置有用于固定整個體重測量儀的夾子和綁帶。所述的彈簧優(yōu)選I根。所述的滑輪的個數(shù)為4個。所述的MCU采用型號為ST72651AR6的MCU。本實用新型的體重測量儀，通過數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理來測量人體重量，具有體積小、重量輕，易于攜帶的優(yōu)點。
圖1是本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型的背面結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖4是本實用新型的控制部分連接關(guān)系示意圖。圖中各個標(biāo)號的含義有:1-殼體，2-第一質(zhì)量塊,3-第二質(zhì)量塊,4-彈簧,5-導(dǎo)軌，6-滑輪，7-液晶顯示屏，8-第一加速度傳感器，9-第二加速度傳感器，10-MCU，11-夾子，12-綁帶。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
具體實施方式
以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實用新型的保護(hù)范圍。遵從上述技術(shù)方案，如圖1至圖4所示，一種基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀，其特征在于，包括殼體1，在殼體I外側(cè)的頂部安裝有第二質(zhì)量塊3，在殼體I內(nèi)側(cè)的頂部通過彈簧4連接有第一質(zhì)量塊2，在殼體I內(nèi)側(cè)相對的兩個內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)軌5，第一質(zhì)量塊2的與導(dǎo)軌5接近的兩側(cè)上分別固定安裝有可沿著導(dǎo)軌5運動的滑輪6 ;第一質(zhì)量塊2上安裝有第一加速度傳感器8，第二質(zhì)量塊3上安裝有第二加速度傳感器9，在殼體I的外側(cè)的正面還安裝有液晶顯示屏7，第一加速度傳感器8和第二加速度傳感器9分別與MCUlO的輸入端相連，液晶顯示屏7與MCUlO的輸出端相連。殼體I外側(cè)的背面還設(shè)置有用于固定整個體重測量儀的夾子11和綁帶12。彈簧4優(yōu)選I根?；?的個數(shù)為4個。MCUlO采用型號為ST72651AR6的MCU，該MCU屬于ST7系列微控制器，ST7系列由帶有小型存儲器和基于行業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)的通用8位閃存微控制器器件組成并加以改進(jìn)，使之支持高級語言編程，并提供額外的中斷處理特性，適用于成本敏感型應(yīng)用。第一加速度傳感器8用于探測第一質(zhì)量塊2的加速度，第二加速度傳感器9用于探測第二質(zhì)量塊3的加速度。本實用新型的工作過程如下所述:人體通過夾子11和綁帶12該測量儀佩戴于胸前或背部，然后向上跳躍，當(dāng)腳離開地面時，人體和第二質(zhì)量塊3相對靜止，運動狀態(tài)保持一致；第一質(zhì)量塊2在彈簧4的作用下跟隨人體做運動，但是第一質(zhì)量塊2的運動相對于第二質(zhì)量塊3有一定的滯后性。由于第一質(zhì)量塊2和第二質(zhì)量塊3在運動狀態(tài)上的不同步，所以連接第一質(zhì)量塊2和帶有第二質(zhì)量塊3的殼體I的彈簧上存在作用力。根據(jù)牛頓第三定律，第二質(zhì)量塊3和第一質(zhì)量塊2受到的彈簧拉力大小相等方向相反，以向上運動為例，對豎直方向上的運動情況進(jìn)行分析，記第一質(zhì)量塊2和第二質(zhì)量塊3之間的彈簧上作用力的大小為T，人體重量為M，第一質(zhì)量塊2的質(zhì)量為mA，體重測量儀中除了第一質(zhì)量塊2之外的重量為mB，重力加速度為g，第一質(zhì)量塊2的加速度為aA，第二質(zhì)量塊3的加速度為aB。則第一質(zhì)量塊2的加速度為
TaA = g----(I)
mA由于人體和第二質(zhì)量塊3相對靜止，可將第二質(zhì)量塊3和人體看作一個整體，第二質(zhì)量塊3的加速度為
權(quán)利要求1.一種基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀，其特征在于，包括殼體(I)，在殼體(I)外側(cè)的頂部安裝有第二質(zhì)量塊(3)，在殼體(I)內(nèi)側(cè)的頂部通過彈簧(4)連接有第一質(zhì)量塊(2)，在殼體(I)內(nèi)側(cè)相對的兩個內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)軌(5)，第一質(zhì)量塊(2)的與導(dǎo)軌(5)接近的兩側(cè)上分別固定安裝有可沿著導(dǎo)軌(5)運動的滑輪(6);第一質(zhì)量塊(2)上安裝有第一加速度傳感器(8 )，第二質(zhì)量塊(3 )上安裝有第二加速度傳感器(9 )，在殼體(I)的外側(cè)的正面還安裝有液晶顯示屏(7)，第一加速度傳感器(8)和第二加速度傳感器(9)分別與MCU(10)的輸入端相連，液晶顯示屏(7)與MCU (10)的輸出端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀，其特征在于，所述的殼體(I)外側(cè)的背面還設(shè)置有用于固定整個體重測量儀的夾子(11)和綁帶(12)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀，其特征在于，所述的彈簧(4)優(yōu)選I根。
4.如權(quán)利要求1所述的基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀，其特征在于，所述的滑輪(6)的個數(shù)為4個。
5.如權(quán)利要求1所述的基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀，其特征在于，所述的MCU (10)采用型號為 ST 72651AR6 的 MCU。
專利摘要本實用新型公開了一種基于加速度傳感器的便攜式體重測量儀，包括殼體，在殼體外側(cè)的頂部安裝有第二質(zhì)量塊，在殼體內(nèi)側(cè)的頂部通過彈簧連接有第一質(zhì)量塊，在殼體內(nèi)側(cè)相對的兩個內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)軌，第一質(zhì)量塊的與導(dǎo)軌接近的兩側(cè)上分別固定安裝有可沿著導(dǎo)軌運動的滑輪；第一質(zhì)量塊上安裝有第一加速度傳感器，第二質(zhì)量塊上安裝有第二加速度傳感器，在殼體的外側(cè)的正面還安裝有液晶顯示屏，第一加速度傳感器和第二加速度傳感器分別與MCU的輸入端相連，液晶顯示屏與MCU的輸出端相連。本實用新型的體重測量儀，通過數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理來測量人體重量，具有體積小、重量輕，易于攜帶的優(yōu)點。
文檔編號G01G19/44GK203116835SQ201320040450
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者靳釗, 王聰華, 劉策, 郭晨, 高濤, 王江安, 劉立東 申請人:長安大學(xué)