一種電子計步器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及奶牛運動量測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電子計步器。
【背景技術(shù)】
[0002]成年奶?？偸侵芏鴱?fù)始地經(jīng)歷著發(fā)情、交配、妊娠、產(chǎn)犢、產(chǎn)乳及干奶等生長過程，除此之外還可能罹患疾病，直至淘汰。及時準(zhǔn)確地檢測奶牛的發(fā)情，在奶牛養(yǎng)殖業(yè)中具有重要地位。奶牛發(fā)情是周期性的，其發(fā)情期表現(xiàn)為爬跨、嗅聞、追逐、興奮不安等行為狀態(tài)，奶牛的活動量會增加，即奶牛運動的步數(shù)增加，發(fā)情母牛每小時走動的步數(shù)比未發(fā)情母牛高出多倍。當(dāng)奶牛身體不適的時候，與正常時候相比，運動量將會明顯減少。因此，通過計步器測量奶牛走步步數(shù)的變化，可以對奶牛發(fā)情和疾病狀況進行監(jiān)控。
[0003]但是，由于動物習(xí)性原因，計步器必須防水防震，需要做成一體化不能拆卸的裝置。不能拆卸會導(dǎo)致一個問題，就是電池必須內(nèi)置，這樣一來，一旦電池用完，計步器就只能報廢。傳統(tǒng)計步器都是內(nèi)置一個一次性鋰電池，然后盡量降低設(shè)備的功耗，即使這樣，使用壽命也只有一到三年，但像奶牛這樣的動物，生存周期在五年以上，所以現(xiàn)在的計步器很難做到設(shè)備與動物終身綁定，這就對動物身份的識別以及運動量監(jiān)控帶來很大的困擾。同時，傳統(tǒng)的計步器一般通過三維加速度傳感器測量運動量，設(shè)備成本較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于通過一種電子計步器，來解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問題。
[0005]為達(dá)此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種電子計步器，包括:壓電式振動能量采集器、蓄能裝置、微處理器、無線調(diào)制電路及天線；所述壓電式振動能量采集器用于將振動能轉(zhuǎn)化為電能，輸出給蓄能裝置；所述蓄能裝置與壓電式振動能量采集器、無線調(diào)制電路連接，用于存儲所述電能，為微處理器供電；所述微處理器與蓄能裝置連接，用于檢測蓄能裝置的電量變化，并根據(jù)該電量變化獲取奶牛的運動量數(shù)據(jù)，輸出給無線調(diào)制電路；所述無線調(diào)制電路與微處理器、天線連接，用于對所述運動量數(shù)據(jù)進行調(diào)制，并通過天線輸出給奶牛監(jiān)控系統(tǒng)。
[0007]特別地，所述蓄能裝置為電容。
[0008]本實用新型提供的電子計步器具有如下優(yōu)點:一、采用了 IS011784/IS011785作為計步器的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。二、計步器不需要電池，利用壓電式振動能量采集器自動采集電能，維持設(shè)備工作。三、無需三維加速傳感器，通過檢測電量變化獲取奶牛的運動信息，最終實現(xiàn)對奶牛的發(fā)情、發(fā)病等健康狀況的準(zhǔn)確監(jiān)測。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型實施例提供的電子計步器結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。
[0011]請參照圖1所示，圖1為本實用新型實施例提供的電子計步器結(jié)構(gòu)圖。
[0012]本實施例中電子計步器具體包括:壓電式振動能量采集器101、蓄能裝置102、微處理器104、無線調(diào)制電路105及天線106。
[0013]所述壓電式振動能量采集器101用于將振動能轉(zhuǎn)化為電能，輸出給蓄能裝置102。壓電式振動能量采集器101通過壓電器件將振動能轉(zhuǎn)化為電能。壓電器件能量的產(chǎn)生是通過壓電材料的壓縮或彎曲而產(chǎn)生。壓電材料具有壓電效應(yīng)，壓電效應(yīng)分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)兩個方面，二者是耦合在一起的。當(dāng)壓電材料受到某固定方向外力作用時，內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象，同時在某兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷；當(dāng)外力撤去后，壓電材料又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)外力作用方向改變時，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。壓電材料品種很多，性能各異，主要有壓電晶體、壓電陶瓷、壓電聚合物、壓電復(fù)合材料、玻璃陶瓷和弛豫電單晶等，其中，壓電陶瓷具有優(yōu)異的壓電性能，應(yīng)用也最為廣泛。一般壓電陶瓷能夠產(chǎn)生幾百yW/cm2的功率密度。壓電振動式發(fā)電具有結(jié)構(gòu)簡單，能量密度大，易于微型化和易于收集的特點。當(dāng)存在振動或者應(yīng)變時，壓電器件能夠?qū)⒑苄〉恼駝踊驊?yīng)變轉(zhuǎn)換成電能。壓電陶瓷發(fā)電技術(shù)能夠滿足環(huán)境自適應(yīng)供電的要求，具有長壽命、無污染、免維護等優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0014]所述蓄能裝置102與壓電式振動能量采集器101、無線調(diào)制電路105連接，用于存儲所述電能，為微處理器104供電。
[0015]在本實施例中所述蓄能裝置102選用電容。壓電式振動能量采集器101采集的電能將通過一個能量搜集電路進行轉(zhuǎn)換，并變更成為一種可用的形式存儲在大容量電容中。
[0016]所述微處理器104與蓄能裝置102連接，用于檢測蓄能裝置102的電量變化，并根據(jù)該電量變化獲取奶牛的運動量數(shù)據(jù)，輸出給無線調(diào)制電路105。
[0017]微處理器104將實時對蓄能裝置102進行A\D電量檢測，根據(jù)蓄能裝置102的電量變化分析出奶牛的運動情況，并將運動量數(shù)據(jù)輸出給無線調(diào)制電路105。
[0018]所述無線調(diào)制電路105與微處理器104、天線106連接，用于對所述運動量數(shù)據(jù)進行調(diào)制，并通過天線106輸出給奶牛監(jiān)控系統(tǒng)。
[0019]本實施例中選用13.2KH天線，采用了 IS011784/IS011785數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議將奶牛的運動量數(shù)據(jù)發(fā)送給奶牛監(jiān)控系統(tǒng)。
[0020]本實施例中的電子計步器還可以應(yīng)用于奶牛發(fā)情監(jiān)控系統(tǒng)中，該奶牛發(fā)情監(jiān)控系統(tǒng)具體包括計步器、數(shù)據(jù)采集器和上位機。
[0021]所述數(shù)據(jù)采集器用于無線采集計步器輸出的奶牛運動量數(shù)據(jù)，并輸出給上位機。通過符合IS011784標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集器，從記步器中讀出運動量數(shù)據(jù)。
[0022]所述上位機與數(shù)據(jù)采集器連接，用于對所述運動量數(shù)據(jù)進行分析，獲取奶牛的發(fā)情、發(fā)病等健康狀況。本實施例中所述上位機選用計算機。
[0023]本實用新型的技術(shù)方案通利用壓電式振動能量采集器為計步器供電，不需要三維加速度傳感器，通過檢測電量變化就能獲取奶牛準(zhǔn)確的運動信息，解決了傳統(tǒng)計步器使用壽命短的問題。同時，應(yīng)用上述電子計步器的奶牛發(fā)情監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)計步器提供的奶牛的運動量數(shù)據(jù)，能準(zhǔn)確的分析出奶牛發(fā)情、發(fā)病等健康信息，提高發(fā)情期揭發(fā)率，從而根據(jù)揭發(fā)的發(fā)情時間來決定最佳的配種時間，提高發(fā)情期奶牛的受胎率，實現(xiàn)了奶牛發(fā)情監(jiān)測的自動化管理。
[0024]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本實用新型可以有各種改動和變化。凡在本實用新型的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電子計步器，其特征在于，包括:壓電式振動能量采集器、蓄能裝置、微處理器、無線調(diào)制電路及天線；所述壓電式振動能量采集器用于將振動能轉(zhuǎn)化為電能，輸出給蓄能裝置；所述蓄能裝置與壓電式振動能量采集器、無線調(diào)制電路連接，用于存儲所述電能，為微處理器供電；所述微處理器與蓄能裝置連接，用于檢測蓄能裝置的電量變化，并根據(jù)該電量變化獲取奶牛的運動量數(shù)據(jù)，輸出給無線調(diào)制電路；所述無線調(diào)制電路與微處理器、天線連接，用于對所述運動量數(shù)據(jù)進行調(diào)制，并通過天線輸出給奶牛監(jiān)控系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子計步器，其特征在于，所述蓄能裝置為電容。
【專利摘要】本實用新型公開一種電子計步器，包括：壓電式振動能量采集器、蓄能裝置、微處理器、無線調(diào)制電路及天線；所述壓電式振動能量采集器用于將振動能轉(zhuǎn)化為電能，輸出給蓄能裝置；所述蓄能裝置與壓電式振動能量采集器、無線調(diào)制電路連接，用于存儲所述電能，為微處理器供電；所述微處理器與蓄能裝置連接，用于檢測蓄能裝置的電量變化，并根據(jù)該電量變化獲取奶牛的運動量數(shù)據(jù)，輸出給無線調(diào)制電路；所述無線調(diào)制電路與微處理器、天線連接，用于對所述運動量數(shù)據(jù)進行調(diào)制，并通過天線輸出給奶牛監(jiān)控系統(tǒng)。本實用新型通利用壓電式振動能量采集器為計步器供電，不需要三維加速度傳感器，通過檢測電量變化獲取奶牛準(zhǔn)確的運動信息，解決了傳統(tǒng)計步器使用壽命短的問題。
【IPC分類】G01C22-00
【公開號】CN204346455
【申請?zhí)枴緾N201420853423
【發(fā)明人】潘海海
【申請人】無錫市富華科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月29日