[发明专利]一种便携式体重秤

说明书

技术领域

本发明涉及电子医疗器械技术领域，具体涉及一种便携式体重秤。

背景技术

随着社会的发展，人们对健康的关注与需求逐渐提高。体重作为一个人最基本的生理指标，它的改变可以直观的反应一个人的健康状况，所以人们一般都会十分关注自己的体重变化。目前，人们普遍使用传统的体重秤来测量自身体重，传统的体重秤都是利用重力产生的对秤体的压力，通过机械结构或者压力传感器，计算并显示测试者体重。传统的体重秤的便携性较差、体积较大、扩展性低并且无法与现如今发达的电子设备相连接，达不到现代社会快节奏生活的需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种便携式体重秤，该体重秤的内部装有两片集成的加速度计芯片，测试者只需要原地腾空跳跃一下，利用两片集成的加速度计芯片采集的加速度值，然后利用力学原理分析计算就可得到自身的体重。

本发明的技术方案为：一种便携式体重秤，主要由秤体和固定于秤体上的固定带构成，其特征在于：所述的秤体包括数据采集模块、数据处理模块和数据显示模块，其中数据处理模块引出数据线分别与数据采集模块和数据显示模块相连接，所述的数据采集模块包括加速度计芯片A、加速度计芯片B、弹簧和滑轨，其中加速度计芯片A固定于秤体的内部，加速度计芯片B通过弹簧连接于加速度计芯片A的下侧，并且加速度计芯片B与固定于加速度计芯片A下侧的滑轨滑动配合，所述的数据处理模块为单片机，用于计算采集到的数据信息，所述的数据显示模块为液晶显示器，并且该液晶显示器固定于秤体的外侧，用于显示测量结果。

本发明的工作原理为：首先将体重秤固定在人体身上如脚部，必须牢固，保持体重秤与人相对静止，当人向上跳跃时，脚离开地面后，人体和加速度计芯片A做竖直上抛运动，此时用于连接加速度计芯片A和加速度计芯片B的弹簧会带动加速度计芯片B做同样的运动，但是加速度计芯片B的运动会滞后于加速度计芯片A，所以加速度计芯片A和加速度计芯片B之间的弹簧必定会产生一个拉力F，人和加速度计芯片A相对静止，可以看成一个整体，而根据牛顿第三定律，弹簧对加速度计芯片A和加速度计芯片B的拉力大小相等，方向相反。假定F代表拉力，M代表人的质量，m_A代表加速度计芯片A的质量，m_B代表加速度计芯片B的质量，g为重力加速度，竖直方向受力情况如下：(M＋m_A)g＋F=(M+m_A)a_A，m_Bg-F=m_Ba_B，由以上两式可以得出a_A=g+F/(M+m_A)，a_B=g-F/m_B；联立二式消去F可以得到M=                                                ，因为m_A和m_B已知，a_A和a_B可分别由加速度计芯片A和加速度计芯片B测出，所以人的质量M就可以计算得出，整个计算过程由数据处理模块MCU执行，之后由数据显示模块显示测试者的体重结果。关于滑轨的摩擦力，可以设计为滚动摩擦，尽量减小，忽略不计，也可以考虑摩擦因素，进行实验校正，由程序对微小误差进行补偿。

本发明的工作过程为：将体重秤绑定在人体身上，如脚腕部，使体重秤的秤体与人体绑定牢固，相对静止，在人体进行跳跃时，加速度计芯片A采集记录人体和自身的加速度值，加速度计芯片B在弹簧作用下运动采集记录自身的加速度值，两个加速度采集信号进行滤波处理再传输至数据处理模块，进行计算，得出计算结果，再由数据显示模块显示。

测试者使用过程：首先启动打开体重秤，再用固定带将其固定于人体合适部位如脚腕部，固定牢固后，按测试键，开始测量。人体竖直向上跳跃，数据采集模块采集记录加速度值，将加速度数据传输至数据处理模块进行数据计算，计算完完毕后，数据显示模块显示最后的人体质量结果。

本发明的有益之处为：使用方法便捷，微型化便于携带，如果集成化体积足够小可直接嵌入鞋内。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，图2是本发明秤体的内部结构示意图，图3是本发明的电路模块图，图4是本发明的工作流程图。

图面说明：1、秤体，2、固定带，3、加速度计芯片A，4、加速度计芯片B，5、弹簧，6、滑轨。

具体实施方式