一种多用途数字阻力装置输出电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多用途数字阻力装置输出电路，该方案包括多用途数字阻力装置以及设于多用途数字阻力装置内的线圈，包括该线圈电连接的脉宽调制电路，脉宽调制电路包括依次连接的第一电阻、高速开关管、第四电阻及场效应管，第四电阻另一端通过第三电阻接电源，场效应管的栅极与该第四电阻另一端连接，该场效应管的源极与该电源连接，且该场效应管的漏极输出与线圈连接，该线圈另一端接地。此设置可很好地控制线圈的电流大小，从而实现多用途数字阻力装置的阻力大小控制。字阻力装置的阻力大小控制。字阻力装置的阻力大小控制。

【技术实现步骤摘要】
一种多用途数字阻力装置输出电路


[0001]本技术涉及磁粉阻尼器
，具体涉及一种多用途数字阻力装置输出电路。

技术介绍

[0002]目前的健身器材中，通常会采用阻力的方式来实现力量训练。如现有的力量训练器械的阻力以强磁铁产生的磁阻力为主，其主要以移动磁铁与动轮铝环的相对位置来调节阻力，加上距离伺服系统组成，还有用电机的阻力系统，由于结构的限制，控制精度差，成本高，前者还与铝环(车轮)的速度成正比，即脚踩的速度越快，阻力越大，无法做成数字阻力精准控制。因此有采用磁粉阻尼器来提高控制精度，但是目前磁粉阻尼器采用的控制电路通常存在结构复杂，成本高的问题。
[0003]因此，亟待一种能够显著提高控制精度、降低成本的磁粉阻力输出电路。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种多用途数字阻力装置输出电路。
[0005]为了实现上述技术目的，本技术采用了以下技术方案：一种多用途数字阻力装置输出电路包括多用途数字阻力装置以及设于多用途数字阻力装置内的线圈，还包括该线圈电连接的脉宽调制电路，脉宽调制电路包括依次连接的第一电阻、高速开关管、第四电阻及场效应管，第一电阻一端接入单片机的PWM信号，另一端连接高速开关管的基极，且该第一电阻通过第二电阻接地，该第二电阻一端连接高速开关管的基极，另一端接地并连接高速开关管的发射极，高速开关管的集电极连接第四电阻，第四电阻另一端通过第三电阻接电源，场效应管的栅极与该第四电阻另一端连接，该场效应管的源极与该电源连接，且该场效应管的漏极输出与线圈连接，该线圈另一端接地。
[0006]工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本申请通过线圈通电来控制磁场，只需要控制脉宽调制电流大小即可控制磁场大小，而磁场所产生的力能够使多用途数字阻力装置起到阻尼效果，该阻尼效果与所加的脉宽调制电流大小成正比，其阻力可以精准地由脉宽调制电流所控制，从面实现数字控制和智能控制，从而解决了现有技术中无法精确控制的问题，且精度高，主要通过场效应管利用电场效应来控制晶体管的电流，如此在前面的经过对PWM信号的功率放大后，可以起到精确调整电流大小的效果，如此就能够精确地调节磁场所产生的力的大小，也就是阻力大小，实现阻尼数字化调整，可适用于AI控制。
[0007]进一步地，场效应管的漏极和源极之间连接有稳压二极管。又叫齐纳二极管。利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。
[0008]进一步地，场效应管的型号为NCE60P25。该场效应管采用先进的沟槽技术和设计，提供出色的RDS(ON)和低栅极电荷。因此器件非常适合高电流负载应用，能够显著提高脉宽
调制电路的性能。
[0009]进一步地，线圈的漆包线线径为0.12～0.44mm，圈数为500～2500圈。
[0010]进一步地，多用途数字阻力装置包括密封腔以及设于该密封腔内的磁粉和机芯圆片，该密封腔外设有用于安装线圈的线圈骨架。如此通过该脉宽调制电路能够将单片机的PWM信号进行功率放大并输出不同大小的电流，以控制磁粉产生的磁力大小，在没有被励磁时，磁粉没有磁性，机芯圆片在密封腔内自由活动，此时无阻力状态，当线圈加有脉宽调制电流时，磁粉被励磁，产生磁场，磁场所产生的力把机芯圆片与密封腔内壁相吸引在一起，这个吸引力作用在机芯轴上，形成阻力，这个力矩与所加的脉宽调制电流成正比，就是所加的脉宽调制电流大小就决定了机芯轴上的阻力之大小，其阻力可以精准地由脉宽调制电流所控制，从面实现数字控制和智能控制。
[0011]进一步地，密封腔和机芯圆片均通过电工纯铁制成。电工纯铁质地特别软，韧性特别大，电磁性能很好。作为电磁材料的，有高的感磁性的低的抗磁性。因此，非常适合用于本申请，尤其对于机芯圆片非常适合。
附图说明
[0012]图1是本技术多用途数字阻力装置的内部结构图；
[0013]图2是本技术线圈骨架与线圈安装示意图；
[0014]图3是本技术脉宽调制电路的结构图。
[0015]图中，1、弹性挡圈；2、第二密封圈；4、Z型十字槽沉头螺钉；6、轴承；8、惯性轮；9、第一机体；10、第二机体；11、第三机体；121、机芯轴；122、机芯圆片；13、第一密封圈；14、线圈骨架；15、阻力皮带轮；16、线圈；17、密封腔；R1、第一电阻；R2、第二电阻；Q1、场效应管；Q2、高速开关管；R3、第三电阻；R4、第四电阻；VDD、电源。
具体实施方式
[0016]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0017]本领域技术人员应理解的是，在本技术的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本技术的限制。
[0018]实施例1，
[0019]如图1
‑
2所示，本多用途数字阻力装置包括机芯轴121、固设于该机芯轴121中间段的机芯圆片122、与该机芯轴121旋转连接的第一机体9和第二机体10以及与该机芯轴121同轴旋转连接的惯性轮8。其中，第一机体9和第二机体10均通过轴承6与机芯轴121实现旋转连接，且每个该轴承6均通过弹性挡圈1限定径向自由度。由于第一机体9和第二机体10与机芯轴121之间通过安装轴承6来实现旋转连接，因此只要通过弹性挡圈1限定轴承6的径向自
由度，再通过第二密封圈2对轴承6与机芯轴121以及轴承6与第一机体9和第二机体10的间隙进行阻挡密封，如此可以显著提高密封性能。惯性轮8内侧有方键由十字槽盘头螺钉锁紧在机芯轴121上。
[0020]具体地，第一机体9和第二机体10分别设于机芯圆片122的两侧，并通过密封圈合并形成密封腔17，密封腔17内设有磁粉，且机芯圆片122位于该密封腔17内，其中，密封圈包括设于第一机体9和第二机体10接缝处的第一密封圈13，以及设于密封腔17外的两个第二密封圈2，其中一个第二密封圈2设于第一机体9与机芯轴121的接触位置，另一个第二密封圈2设于第二机体10与机芯轴121的接触位置。对于所有存在的缝隙处都进行密封圈密封，显著提高了密封性能。其中，在第一机体9第二机体10对接处设有第一密封圈13为了防止磁短路，增加通过机芯圆片122的磁场强度。
[0021]在本实施例中相关零件尺寸与材质：
[0022]机芯圆片122厚度2～5mm，直径30～100mm，材质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多用途数字阻力装置输出电路，包括多用途数字阻力装置以及设于多用途数字阻力装置内的线圈，其特征在于，还包括该线圈电连接的脉宽调制电路，所述脉宽调制电路包括依次连接的第一电阻、高速开关管、第四电阻及场效应管，所述第一电阻一端接入单片机的PWM信号，另一端连接所述高速开关管的基极，且该第一电阻通过第二电阻接地，该第二电阻一端连接所述高速开关管的基极，另一端接地并连接所述高速开关管的发射极，所述高速开关管的集电极连接所述第四电阻，所述第四电阻另一端通过第三电阻接电源，所述场效应管的栅极与该第四电阻另一端连接，该场效应管的源极与该电源连接，且该场效应管的漏极输出与所述线圈连接，该线圈另一端接地。2.根据权利要求1所述的一种多用途数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘敏锐，潘岩君，朱晓明，
申请(专利权)人：泊康科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：