CN105973515A - 爪盘式功率计以及包括此爪盘式功率计的骑行装置 - Google Patents

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    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/24—Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity
    • G01L3/242—Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity by measuring and simultaneously multiplying torque and velocity

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Abstract

本发明提供一种爪盘式功率计，包括爪盘，还包括形变传感器和用于测量功率的电器盒；所述形变传感器设置在所述爪盘上，所述形变传感器与所述电器盒内部的电器元件电连接，所述电器盒与所述爪盘固定连接。本发明的有益效果是可以测得骑行者的骑行功率，更加有针对性的指导训练。

Description

爪盘式功率计以及包括此爪盘式功率计的骑行装置
技术领域
本发明涉及交通设备领域，尤其是涉及一种爪盘式功率计。
背景技术
在自行车专业运动员的训练时，需要时时刻刻的监控自身的骑行效果，来更好的调整自己的训练方式，这样的训练就更有效率。
其中骑行功率是一个比较重要的参数，测量功率就需要一个专用的设备。
其中测量功率的原理是功率＝力量×距离÷时间；
简单地说，要产生功率，就必须在一定时间内做功或产生能量，套用在单车上，那就是用双腿驱动踏板以及你可以踩多久。上面公式内所说的距离，是指由曲柄转动车轮后所行驶的距离。
发明内容
本发明的目的是提供一种爪盘式功率计，此种爪盘功率计将测试骑行功率的设备集成在爪盘上，方便测试组装。
本发明的技术方案是：
一种爪盘式功率计，包括爪盘，还包括形变传感器和用于测量功率的电器盒；
所述形变传感器设置在所述爪盘上，所述形变传感器与所述电器盒内部的电器元件电连接，所述电器盒与所述爪盘固定连接。
进一步，所述爪盘包括内环、外环和多个连接梁；所述内环和所述外环同心设置，所述内环和所述外环通过所述连接梁固定连接；所述形变传感器至少贴设在一个所述连接梁上。
进一步，还包括显示单元；所述电器盒内部设置有信号处理单元和信号传输单元；
所述形变传感器、所述信号处理单元、信号传输单元与显示单元之间电连接，所述形变传感器将测得信号传递给信号处理单元，经过处理的信号通过所述信号传输单元传递给所述显示单元。
进一步，多个所述连接梁以所述圆心为中心均匀设置。
进一步，所述连接梁的两端宽度大于所述连接梁中部的宽度。
进一步，所述外环的外侧设置有多个用于与牙盘连接的连接孔。
本申请还提供了一种骑行装置，包括爪盘，所述爪盘为本申请中所述的任一一种所述的爪盘。此种骑行装置可以测量骑行者的骑行功率，便于指导训练。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，本申请具有如下特点：
1、采用爪盘上设置有形变传感器和内部设置有功率测量装置的电器盒，此装置可以测定骑行运动员的骑行状态，指导训练者更有针对性的训练，提高训练成绩。
2、将形变传感器贴设在连接梁上，由于连接梁连接内环和外环，内环在曲柄的带动下转动，外环带动牙盘转动，内环与外环之间通过连接梁传递动力，连接梁势必发生形变，故此在连接梁上设置扭矩传感器可以使得形变更容易测得，减少对传感器的要求，进而节约成本。
3、连接梁的结构形式为两端粗，中间细的形式，由于连接梁两端连接在内环和外环上，故此两端应该加粗，以此提高连接强度，中间细的形式是为了增加连接梁在受力时候的形变量，便于扭矩传感器的测量。
附图说明
图1是本发明的爪盘侧视结构示意图；
图2是本发明的控制流程示意图。
图中：
1、形变传感器 2、电器盒 3、爪盘
4、连接孔 5、信号处理单元 6、信号传输单元
7、显示单元 8、内环 9、外环
10、连接梁
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1、2所示，
本发明一种爪盘式功率计，包括爪盘3，还包括形变传感器1和用于测量功率的电器盒2；
所述形变传感器1设置在所述爪盘3上，所述形变传感器1与所述电器盒2内部的电器元件电连接，所述电器盒2与所述爪盘3固定连接。
其中我们对电器盒2的具体形状和安装位置都不做限定，作为对形状和位置的设计的唯一要求，就是电器盒2不会影响曲柄的转动，在本申请中的电器盒2设计为一个盒体，盒体贴设在连接梁10上。
其中形变传感器1主要检测的是连接梁10形变量，其设置在连接梁10上的位置不作特别的限定，可以是在内环8所在的平面上，也可是在垂直内环8所在的平面上，主要原则是可测得连接梁10的形变量。
其中形变传感器1优选为应变片，当连接梁10发生形变时，应变片随之发生形变，其将形变信号转换为电压信号，通过数据处理设备将其转化为对应的扭矩值。电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”。
所述爪盘3包括内环8、外环9和多个连接梁10；所述内环8和所述外环9同心设置，所述内环8和所述外环9通过所述连接梁10固定连接；所述形变传感器1至少贴设在一个所述连接梁10上。形变传感器1的与连接梁10的设置方式多种多样，可以是仅仅贴设一个，又可以是每个连接梁10均贴设一个，还可以是间隔设置在连接梁10上。
本申请还包括显示单元7；所述电器盒2内部设置有信号处理单元5和信号传输单元6；
所述形变传感器1、所述信号处理单元5、信号传输单元6与显示单元7之间电连接，所述形变传感器1将测得信号传递给信号处理单元5，经过处理的信号通过所述信号传输单元6传递给所述显示单元7。
其中形变传感器1，将连接梁10的形变转化为电信号，传递给信号处理单元5，信号处理单元5将其转化为对应的扭力值，并且由于曲柄的踩踏是一个周期形的动作，其对应的扭力值也随着时间成周期性的变化，为此我们通过记录扭力值得峰值可测得旋转一周的时长，而曲柄的长短又是固定的，我们可以通过信号处理单元5计算出踩踏的速度，然后通过踩踏速度和扭力的乘积测得一个踩踏的功率值。信号处理单元5将此功率值通过信号传输单元6传送给显示单元7，此刻使用者可以看出实时的功率值，调整自己的训练策略，更好的指导训练。其中显示单元可以为一个码表，亦或通过手机连接信号处理单元。
多个所述连接梁10以所述圆心为中心均匀设置。
所述连接梁10的两端宽度大于所述连接梁10中部的宽度。
其中形变传感器1的数值是本申请中装置的关键，为此将连接梁10的中部设计的较细，使其形变量更加明显，从而使得形变传感器1更容易感知形变变化。
连接梁10的两端由于连接内环8和外环9，故此加粗加厚，提高连接强度。
所述外环9的外侧设置有多个用于与牙盘连接的连接孔4。
一种骑行装置，包括爪盘3，所述爪盘3为本申请中提供的任一一种所述的爪盘3。此种骑行装置可以测量骑行者的骑行功率，更好的指导训练。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种爪盘式功率计，包括爪盘，其特征在于：还包括形变传感器和用于测量功率的电器盒；
所述形变传感器设置在所述爪盘上，所述形变传感器与所述电器盒内部的电器元件电连接，所述电器盒与所述爪盘固定连接。
2.根据权利要求1所述的爪盘式功率计，其特征在于：所述爪盘包括内环、外环和多个连接梁；所述内环和所述外环同心设置，所述内环和所述外环通过所述连接梁固定连接；所述形变传感器至少贴设在一个所述连接梁上。
3.根据权利要求2所述的爪盘式功率计，其特征在于：还包括显示单元；所述电器盒内部设置有信号处理单元和信号传输单元；
所述形变传感器、所述信号处理单元、信号传输单元与显示单元之间电连接，所述形变传感器将测得信号传递给信号处理单元，经过处理的信号通过所述信号传输单元传递给所述显示单元。
4.根据权利要求2所述的爪盘式功率计，其特征在于：多个所述连接梁以所述圆心为中心均匀设置。
5.根据权利要求2或3所述的爪盘式功率计，其特征在于：所述连接梁的两端宽度大于所述连接梁中部的宽度。
6.根据权利要求5所述的爪盘式功率计，其特征在于：所述外环的外侧设置有多个用于与牙盘连接的连接孔。
7.一种骑行装置，包括爪盘，其特征在于：所述爪盘为权利1到6中任一一种所述的爪盘。
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