[实用新型]数显式电子背力计

说明书

本实用新型涉及一种数显式电子背力计，更准确地说，涉及一种使用传感器来检测人体背力的数显式电子背力计。

众所周知，背力的大小是衡量人体体质状况重要指标之一。目前，使用的背力计多为机械式背力计，其精度远不能满足需要，而且这种背力计随着使用次数的增加，其机械结构由于金属疲劳而产生形变，因此检测精度也就不断降低。

本实用新型就是为克服现有背力计的上述缺点而设计制造出来的，其目的在于提供一种测量精度高，使用寿命长，读取直观方便的数显式电子背力计。

为了实现上述目的，本实用新型的一种数显式电子背力计技术方案是：它包括底座，拉链和连接于该拉链的手柄，还具有一个铰链装置，所述铰链装置固定于所述底座上；一个测力传感器，所述测力传感器的下部与所述铰链装置联接，而其上部与所述拉链联接；一个单片机系统，安装于所述底座内；以及一个显示装置，与所述单片机系统连接。

当被测者脚踏底座，伸直双手，握住手柄拉起时，具有框架结构的测力传感器受力的作用，该力使框架上两端固支的梁形变。于是贴在框架上的应变片随之产生变形，从而改变应片的电阻值，根据所受的力与电阻值变化的线性关系，通过数字显示装置而可以直接读出背力的大小。

根据本实用新型的数显式电子背力计，采用了测力传感器，直接将该传感器所受外力变形而转换成相应的电压变化，放大后，经模/数转换，由数显装置显示出来并能保持最大值。由于传感器的灵敏度高，数显装置读取方便直观，所以，本装置具有测量精度高，使用方便的优点。

下面，通过结合附图，详细说明本实用新型的内容，将使本实用新型的其它目的和优点变得更清楚，各附图中：

图1a、1b、1c、1d和1e分别示出本实用新型的数显式电子背力计结构的示意正视图、侧视图、俯视图、仰视图及拉链手柄图；

图2是图1所示数显式电子背力计的第1种传感器结构图；

图3是该背力计的第2种传感器结构图；

图4是该背力计的第3种传感器结构图；

图5是该背力计的第4种传感器结构图；

图6是该背力计的第5种传感器结构图；

图7是传感器受力下两端固支梁的力矩分布图；

图8是由电阻应变片组成电桥的应力测量等效电路；

图9是数显式电子背力计的第6种传感器结构图；

图10是由电阻和应变片组成电桥的应力测量等效电路。

下面，首先参照图1a、图1b、图1c、1d和1e，说明本实用新型的数显式电子背力计的整体结构。如图1a、1b和1d所示，本数显式电子背力计包括：底座1、测力传感器3、铰链装置4、拉链和手柄9。

底座1是一个正方形扁盒，如图1c和1d所示。在该底座1内安装有单片机系统，而其上设置有触摸开关5和显示装置6。另外，在底座1的底部设有电池盒8，其侧面设有电源接插头7。还有，本背力计的显示装置设于底板上，如图1c所示，被测者可直接观察测试结果。

测力传感器3下部具有伸出杆31与该底座1上的铰链装置4相联接，以便随着被测试者拉动手柄而改变传感器3的平面方向，使之与拉力方向一致。该测力传感器3上部具有一端带有螺纹的挂钩32。该挂钓32与拉链的链条10的环节相扣接，并且链条10上设有手柄9，以便被测试者拉动手柄发力。将该挂钩32扣在链条10的不同环节上，就可以调整链条10的长度，以适应被测试者的身材需要，使背力发挥达到最佳状态。

测力传感器3采用矩形框架结构，如图2、图3所示。该测力传感器3的矩形结构件是由条形状上横梁11和U-形下横梁12，其两端用螺栓13、14连接而成。但是，该框架也可作成整体式，而不用上述组合结构件。该U-形下横梁12可以具有凸台17，如图2所示，而且这种结构件中的上横梁11和U-形下横梁12的中部，都分别具有螺孔15、16。该螺孔15、16两侧的外表面贴有电阻应变片21、22、23、和24。

当上横梁11刚度较小时，也可用有凸台的横梁，作为受力传感器的一臂。

并且，该测力传感器采用矩形框架结构，也可以如图4所示。该测力传感器的矩形结构是由条形状上横梁11、下横梁12′和两个垫块18，其两端用螺栓13、14连接而成。不过该下横梁12′的中心孔两侧设有哑铃型的内孔。当然，下横梁12′和两个垫块18的结合也可以如图2或3一样的U-形下横梁，或具有凸台的横梁，只要上边设有两个哑铃型的内孔就行。同样，上横梁11和下横梁12′的中部，都分别具有螺孔15、16。该螺孔16两侧哑铃型孔的外表面贴有电阻应变片21、22、23、和24。