[发明专利]尤其用于触摸垫的力传感器

说明书

本发明涉及一种力传感器(CP)，它包括：‑第一部件(PA1)，所述第一部件包括检测线圈(BN)；‑第二部件(PA2)，所述第二部件与所述第一部件(PA1)相对地定位，并且包括：o铁磁板(FM)，所述铁磁板能够相对于第一部件(PA1)平移地移动，以便在力(F)传递到传感器(CP)时朝向所述第一部件移动并减小由所述两个部件(PA1，PA2)与可变空气间隙串联所形成的磁路的磁阻；o电子检测电路，所述电子检测电路被配置为产生取决于所述磁路的磁阻的信号，其特征在于，所述铁磁板(FM)由非晶金属合金形成。

技术领域

本发明涉及一种适于检测施加在游泳者计时系统的垫—称为触摸垫—上的力的传感器。这种传感器也可以被认为是对由所述力的施加引起的垫的运动的检测器。当然，即使上述力传感器/运动传感器特别适合于上述用途，它也适用于需要检测力或运动的所有类型的应用。

背景技术

传统地，触摸垫固定到游泳池的泳道的终点壁。当游泳者在触摸垫上施加由力传感器检测到的压力时，测量游泳者的时间的计时器停止或记录中间时间。

从申请US 3,584,169中已知适用于这种用途的力传感器。该申请公开了形式为在垫和终点壁之间沿着所述垫延伸的线的力传感器。每根线包括两个相对的金属条，其中一个金属条是弯曲的，以避免两个金属条之间的任何接触。

当游泳者朝向终点壁施加力到所述垫上时，所述线中的一根的至少一部分被压缩，所述线的金属条然后彼此接触。然后，包括该线的电检测电路闭合。

这种类型的传感器的缺点在于它不能定位游泳者施加压力到所述垫上的点。另一个缺点是必须在垫上施加很大的力以使得金属条相接触。

因此需要一种力传感器，该力传感器更灵敏并且可以以矩阵形式定位在所述垫上或面向所述垫定位，以允许定位游泳者的撞击。

当然，这种传感器还必须具有低的反应时间，以便允许对游泳者的精确计时。此外，这种力传感器必须紧凑、薄、能潜入水中并且能够抵抗冲击以及抵抗在游泳池的水中存在的潜在腐蚀剂，例如氯。

发明内容

本发明的目的是解决上述需求的全部或部分。

为此，本发明涉及一种力传感器，所述力传感器包括：

-第一部件，该第一部件包括检测线圈；

-第二部件，所述第二部件与第一部件相对地定位，所述第二部件包括：

o铁磁板，所述铁磁板能相对于第一部件平移地移动，以在力被传递到该传感器时朝向所述第一部件移动并且减小由所述两个部件与可变间隙(气隙)串联所形成的磁路的磁阻；

o电子检测电路，所述电子检测电路被配置为产生取决于所述磁路的磁阻的信号。

术语“板能相对于第一部件平移地移动”应理解为意味着该板能在参考坐标系中平移地移动，其中第一部件固定在该参考坐标系中。因此，所指的是板和第一部件之间的相对运动。这样的参考坐标系不一定是地球参考坐标系。实际上，显然该板可以固定在地球参考坐标系中并且第一部件可移动。

当根据本发明的传感器被放置在游泳池的终点壁和触摸垫之间时，施加在传感器附近的垫上的力被反馈回所述传感器。该力使板相对于包括检测线圈的第一部件移动，接着磁路间隙的长度改变，这是所述磁路的磁阻变化的来源。

因此，借助于连接到线圈的端子并允许产生取决于磁路的磁阻(取决于所述间隙)的输出信号的电子检测电路，可以确定垫是否已经经历了力(即所述垫是否已经移动或是否已经充分移动以使得该移动被检测到)。

有利地，根据本发明的若干传感器分布在终点壁和垫之间的空间内，例如，以矩阵的形式分布，以便确定游泳者在哪个点接触垫。传感器数量越多，定位精度越高。