的工作信号,其随时间、温度、信号强弱等因素,可能导致马达工作不稳定。
而数字跑步机则是以单片机的数据控制马达的工作状态,其不会受到外部因素
的干扰,从而使跑步机更稳定,更安全。第二代跑步机马达的转速都是各种型
号的传感器控制的,均为模拟信号。而第三代跑步机是用单片机控制,系为数
字信号
[1]
。
模拟信号和数字信号在跑步机中的明显区别:
(1) 模拟信号跑步机的最低速度为 0.8km/h 以上,而数字信号跑步机的最
低速度可制定在 0.3km/h 以下,且输出大扭力。
(2) 模拟信号跑步机的马达上都有个明显的传感器,数字信号跑步机则没有。
(3) 模拟信号跑步机控制电源上有大大小小的电位器,数字信号跑步机则没
有。
(4) 数字信号跑步机在按停止键时,使用者在没有感觉的状态下停止运动,
不会出现如急刹车时的眩晕感觉
[2]
。
所以基于单片机的第三代跑步机具有很大优点。
生命在于运动,健康源于运动。跑步是目前非常流行的一种有氧健身运动,
它在医学界和体育界享有高度评价,它是保持一个人身心健康最有效、最科学
的健身方式。跑步机是家庭及健身房常备的器材,而且是当今家庭健身器材中
最简单的一种,是家庭健身器的最佳选择。专家们相信未来跑步机市场将以高
价位产品为主导。低价位产品销售不错,近几年价格已有上升趋势。注重生活
时尚的消费者认为跑步机价格在万元以上是理所当然的事。这些迹象表明,未
来跑步机仍会持续增长。此次设计的任务为电动跑步机的控制系统。设计包括
调速、控制、安全、心率测量等,设计中参考了国内外文献,对电机转速有精
确计算,而且设计中可以根据测出的心率来智能调节转速,利用人机学原理,
使设计更为人性化。由于跑步机的特殊性,安全问题更值关注,如何正确使用
跑步机,和跑步机的保养同样重要
[3]
。
针对跑步机的控制系统来言,无刷直流电动机使用电子换向取代了传统直
流电动机的机械换向。无刷直流电动机不仅拥有直流电机好的调速范围性能和
高效率的优点,还具有交流电机维护方便、可靠操作的长处。此外,BLDCM 不
需要励磁绕组,有容量小和功率密度大的特点。电动跑步机采用 BLDCM 作为
驱动电机时,有价格低廉、机械噪声小、持续工作时间长、便于维护、跑步带
调速范围广和速度波动小的优点
[4]
。