一種便攜式體重秤的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式體重秤。本實用新型的技術(shù)方案要點為:一種便攜式體重秤,主要由秤體和固定于秤體上的固定帶構(gòu)成,秤體包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊,其中數(shù)據(jù)處理模塊引出數(shù)據(jù)線分別與數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊相連接,數(shù)據(jù)采集模塊包括加速度計芯片A、加速度計芯片B、彈簧和滑軌,其中加速度計芯片A固定于秤體的內(nèi)部,加速度計芯片B通過彈簧連接于加速度計芯片A的下側(cè),并且加速度計芯片B與固定于加速度計芯片A下側(cè)的滑軌滑動配合,數(shù)據(jù)處理模塊為單片機,數(shù)據(jù)顯示模塊為液晶顯示器。本實用新型使用方法便捷,微型化便于攜帶,如果集成化體積足夠小可直接嵌入鞋內(nèi)。
【專利說明】一種便攜式體重秤
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種便攜式體重秤。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展,人們對健康的關(guān)注與需求逐漸提高。體重作為一個人最基本的生理指標,它的改變可以直觀的反應(yīng)一個人的健康狀況,所以人們一般都會十分關(guān)注自己的體重變化。目前,人們普遍使用傳統(tǒng)的體重秤來測量自身體重,傳統(tǒng)的體重秤都是利用重力產(chǎn)生的對秤體的壓力,通過機械結(jié)構(gòu)或者壓力傳感器,計算并顯示測試者體重。傳統(tǒng)的體重秤的便攜性較差、體積較大、擴展性低并且無法與現(xiàn)如今發(fā)達的電子設(shè)備相連接,達不到現(xiàn)代社會快節(jié)奏生活的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型解決的技術(shù)問題是提供了一種便攜式體重秤,該體重秤的內(nèi)部裝有兩片集成的加速度計芯片,測試者只需要原地騰空跳躍一下,利用兩片集成的加速度計芯片采集的加速度值,然后利用力學(xué)原理分析計算就可得到自身的體重。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案為:一種便攜式體重秤,主要由秤體和固定于秤體上的固定帶構(gòu)成,其特征在于:所述的秤體包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊,其中數(shù)據(jù)處理模塊引出數(shù)據(jù)線分別與數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊相連接,所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括加速度計芯片A、加速度計芯片B、彈簧和滑軌,其中加速度計芯片A固定于秤體的內(nèi)部,加速度計芯片B通過彈簧連接于加速度計芯片A的下側(cè),并且加速度計芯片B與固定于加速度計芯片A下側(cè)的滑軌滑動配合,所述的數(shù)據(jù)處理模塊為單片機,用于計算采集到的數(shù)據(jù)信息,所述的數(shù)據(jù)顯示模塊為液晶顯示器,并且該液晶顯示器固定于秤體的外側(cè),用于顯示測量結(jié)果。
[0005]本實用新型的工作原理為:首先將體重秤固定在人體身上如腳部,必須牢固,保持體重秤與人相對靜止,當人向上跳躍時,腳離開地面后,人體和加速度計芯片A做豎直上拋運動,此時用于連接加速度計芯片A和加速度計芯片B的彈簧會帶動加速度計芯片B做同樣的運動,但是加速度計芯片B的運動會滯后于加速度計芯片A,所以加速度計芯片A和加速度計芯片B之間的彈簧必定會產(chǎn)生一個拉力F,人和加速度計芯片A相對靜止,可以看成一個整體,而根據(jù)牛頓第三定律,彈簧對加速度計芯片A和加速度計芯片B的拉力大小相等,方向相反。假定F代表拉力,M代表人的質(zhì)量,mA代表加速度計芯片A的質(zhì)量,mB代表加速度計芯片B的質(zhì)量,g為重力加速度,豎直方向受力情況如下:(M + mA)g + F=(M+mA)aA,mBg-F=mBaB,由以上兩式可以得出aA=g+F/ (M+mA), aB=g-F/mB ;聯(lián)立二式消去F可以得到M=
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---1fht ,因為mA和mB已知,aA和aB可分別由加速度計芯片A和加速度計
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芯片B測出,所以人的質(zhì)量M就可以計算得出,整個計算過程由數(shù)據(jù)處理模塊MCU執(zhí)行,之后由數(shù)據(jù)顯示模塊顯示測試者的體重結(jié)果。關(guān)于滑軌的摩擦力,可以設(shè)計為滾動摩擦,盡量減小,忽略不計,也可以考慮摩擦因素,進行實驗校正,由程序?qū)ξ⑿≌`差進行補償。
[0006]本實用新型的工作過程為:將體重秤綁定在人體身上,如腳腕部,使體重秤的秤體與人體綁定牢固,相對靜止,在人體進行跳躍時,加速度計芯片A采集記錄人體和自身的加速度值,加速度計芯片B在彈簧作用下運動采集記錄自身的加速度值,兩個加速度采集信號進行濾波處理再傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊,進行計算,得出計算結(jié)果,再由數(shù)據(jù)顯示模塊顯
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[0007]測試者使用過程:首先啟動打開體重秤,再用固定帶將其固定于人體合適部位如腳腕部,固定牢固后,按測試鍵,開始測量。人體豎直向上跳躍,數(shù)據(jù)采集模塊采集記錄加速度值,將加速度數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)計算,計算完完畢后,數(shù)據(jù)顯示模塊顯示最后的人體質(zhì)量結(jié)果。
[0008]本實用新型的有益之處為:使用方法便捷,微型化便于攜帶,如果集成化體積足夠小可直接嵌入鞋內(nèi)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2是本實用新型秤體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,圖3是本實用新型的電路模塊圖,圖4是本實用新型的工作流程圖。
[0010]圖面說明:1、秤體,2、固定帶,3、加速度計芯片A,4、加速度計芯片B,5、彈簧,6、滑軌。
【具體實施方式】
[0011]結(jié)合附圖詳細描述實施例。一種便攜式體重秤,主要由秤體I和固定于秤體I上的固定帶2構(gòu)成,所述的秤體I包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊,其中數(shù)據(jù)處理模塊引出數(shù)據(jù)線分別與數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊相連,所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括加速度計芯片A 3、加速度計芯片B 4、彈簧5和滑軌6,其中加速度計芯片A 3固定于秤體I的內(nèi)部,加速度計芯片B 4通過彈簧5連接于加速度計芯片A 3的下側(cè),并且與固定于加速度計芯片A 3下側(cè)的滑軌6滑動配合,所述的數(shù)據(jù)處理模塊為單片機,用于計算采集到的數(shù)據(jù)信息,所述的數(shù)據(jù)顯示模塊為液晶顯示器,并且該液晶顯示器固定于秤體的外側(cè),用于顯示測量結(jié)果。
[0012]本實用新型的工作過程為:將體重秤綁定在人體身上,如腳腕部,使體重秤的秤體與人體綁定牢固,相對靜止,在人體進行跳躍時,加速度計芯片A采集記錄人體和自身的加速度值,加速度計芯片B在彈簧作用下運動采集記錄自身加速度值,兩個加速度數(shù)據(jù)進行濾波處理再傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊,進行計算,得出計算結(jié)果,再由數(shù)據(jù)顯示模塊顯示最后的人體質(zhì)量結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式體重秤,主要由秤體和固定于秤體上的固定帶構(gòu)成,其特征在于:所述的秤體包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊,其中數(shù)據(jù)處理模塊引出數(shù)據(jù)線分別與數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊相連接,所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括加速度計芯片A、加速度計芯片B、彈簧和滑軌,其中加速度計芯片A固定于秤體的內(nèi)部,加速度計芯片B通過彈簧連接于加速度計芯片A的下側(cè),并且加速度計芯片B與固定于加速度計芯片A下側(cè)的滑軌滑動配合,所述的數(shù)據(jù)處理模塊為單片機,用于計算采集到的數(shù)據(jù)信息,所述的數(shù)據(jù)顯示模塊為液晶顯示器,并且該液晶顯示器固定于秤體的外側(cè),用于顯示測量結(jié)果。
【文檔編號】G01G19/44GK204007827SQ201320731504
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】張素娟, 王長清, 王昊, 鞏彩紅, 余丙濤, 黃靜, 曹淵, 楊琳琳, 錢金偉, 朱敏, 侯士磊 申請人:河南師范大學(xué)