一种新型钓具的设计

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【摘要】本钓具安装有鱼儿上钩报讯装置，当鱼儿上钩时，其装置给垂钓者发出鱼儿上钩信息，垂钓者不需盯着漂浮在水面上的浮漂垂钓，有利于视力不好的垂钓者垂钓；钓具中采用了左、右旋螺纹螺旋机构机械原理，将回转运动变为直线运动，便于快速改变钓竿与水平面的夹角，便于观察垂钓；安装、携带方便。

【关键词】力敏传感器；钓竿座；垂钓

1.研制背景及意义

随着社会的发展，人民生活不断提高，休闲娱乐，健身养身成为了人民生活中追求的一种时尚。垂钓就是众多爱好者追求时尚的一种方式。传统的垂钓方式是垂钓者垂钓时手拿钓竿，眼睛全神贯注的盯着漂浮在水面上的浮漂进行垂钓；或将钓竿尾端泥土里垂钓者空闲着手眼睛全神贯注的盯着漂浮在水面上的浮漂进行垂钓；或将钓竿尾端放在简陋的支架上，垂钓者空闲着手眼睛全神贯注的盯着漂浮在水面上的浮漂进行垂钓。为了提高垂钓者的垂钓档次，方便垂钓者更悠闲的垂钓，研制一种既成本低，又有利于垂钓，特别是有利于眼睛视力不好的垂钓者垂钓，且安装、携带均方便的钓具，引起有关人士的关注。国内外各种款式的钓具相继出现，受其影响，我们也研制出一种新型钓具。经检索现有文献，尚未发现与本钓具最接近的现有文献。

2.技术方案

2.1　钓竿座

钓竿座如图1所示，钓竿座的竖架由2块250×22mm的角铝和2块70×50×4mm，1块70×20×4mm的铝合金连接板通过螺钉连接而成；卧架由2块220×18×2mm的铝合金经2根长35mm，直径为18mm的铝合金短轴相对支撑，再通过螺钉连接而成；竖架上端两边各有一个Ф8mm的小孔，卧架左端两边也各有同样直径的一个小孔，一根直径为Ф8mm，长为72mm的轴穿入竖架与卧架的Ф8mm小孔，将竖架与卧架连接，两端旋入螺母后可以绕轴相对转动；限位叉通过螺钉固定在卧架的左端，支承通过销轴连接在卧架的右端，支承可以绕销轴相对卧架转动；一种用硅橡胶与金属微粒构成的复合材料制作的力敏传感器用黏合剂稳固的黏合在支承限制钓竿尾端上移的弧形面上；提手固定在竖架上端；竖架下端有长为40mm，宽8mm的腰形槽，两根长为220mm的架脚在该槽与蝶形螺母、螺栓、垫圈的约束下沿着竖直方向在竖架下端上下可移动30mm的距离，并且可以绕螺栓相对竖架转动180度，旋紧蝶形螺母可将其与竖架固定；上撑杆有90mm长，其下端有长为30mm的M6右旋螺纹，与长为82mm，外径为Ф12mm的调节螺母右旋螺纹端连接，其另一端通过撑杆座、螺钉、螺母连接在卧架的下端；下撑杆有90mm长，其下端有长为30mm的M6左旋螺纹，与调节螺母左旋螺纹端连接，其另一端通过撑杆座、螺钉、螺母连接在竖架下端。

2.2　鱼儿上钩报讯电路原理

图2是鱼儿上钩报讯电路，其中RH是由硅橡胶与金属微粒构成的复合材料制作成的一种力敏传感器，RH通过接插器XP1/XS1、XP2/XS2分别与电阻R1（9.1K）和R3（3K）连接后与R1、R2（9.1K）、R3、电位器RP1（1K）组成电桥，RP1用于电桥预调平衡，这样可使电桥输出的电压信号只与RH的电阻变化有关，开关Q控制电源Us的通、断；两个（OP05A）运算放大器A1、A2和一个（741）运算放大器A3与电位器RP2（4.7K）、电阻R4（10K）、R5（10K）、R6（99K）、R7（99K）、R8（10K）、R9（10K）组成差动放大电路，改变RP2的阻值可改变放大电路的的增益；电解电容C1（500uF）、可变电容C2（0.47uF）、电阻R10（250K）、电位器R11（2K）、二极管D（1N4007）、三极管BG1（2SC1815）、BG2（2SA1015）组成音频振荡电路，当RH因压力的作用产生形变使电阻值发生变化使其电桥不平衡有电流输出时，C1被充电，同时电流通过D、R10向BG1基极送电，使BG1、BG2相继导通产生互补振荡，推动耳塞Y发音，给垂钓者发出鱼儿上钩信息。如果鱼儿脱钩，RH恢复至鱼儿上钩前所受的压力，即电桥恢复至预调平衡时的状态，电桥无电流输出，此时C1通过D和R10向BG1基极放电，使BG1、BG2继续导通产生互补振荡，随着C1放电减弱，很快振荡条件随之改变，耳塞发出的音调也随之改变，从而使垂钓者判断鱼儿脱钩。鱼儿上钩报讯电路中的各元件按图2电路连接在电路板上，电路板安装在电路盒里。

3.操作

垂钓时将钓竿座上的2个蝶形螺母旋松，2根脚架从竖架内朝外搬至与竖架的竖立方向，调整好高度、角度后旋紧竖架左右两边的蝶形螺母，将脚架紧固在竖架上。然后将脚架尖端插入泥土，调整好限位叉和支承，再将钓竿放在钓竿座上，钓竿的尾端靠在用黏合剂黏合在支承上的力敏传感器的弧形面上，旋动调节螺母，伸长或缩短上撑杆、下撑杆和调节螺母总长距离，即微调钓竿与水面的夹角至合适即可。

在鱼钩上钩挂鱼饵将其甩入水中，再将接插器的XP1、XP2插头插入XS1、XS2的插座内，耳塞Y塞入垂钓者耳中，然后接通鱼儿上钩报讯电路中的电源Us，这时鱼儿上钩报讯电路中的电桥可能因不平衡会输出电流使耳塞Y发出声音，调电位器RP1使耳塞Y无声音发出。

不垂钓时，取出耳塞，拔出接插器的XP1、XP2插头，即力敏传感器RH与电路盒分离，然后旋动调节螺母至调节螺母与其中上、下撑杆任意一个分离，松开蝶形螺母将脚架旋转收折在竖架内，旋紧蝶形螺母，再将限位叉、支承依次旋动收折在卧架内，此时，钓竿座看上去为250×75×22mm3的长方形盒子，垂钓者携带很方便。

4.钓具的特色及意义

本钓具改变看浮漂垂钓的常规方式，将压敏导电橡胶制作的力敏传感器贴于钓竿座的支承限制钓尾端上移的弧形面上，该力敏传感器具有灵敏度高、动态响应好，垂钓时如果鱼儿上钩，拴在鱼钩上的鱼线就会向下拉动钓竿，由于钓竿顶端到支点距离远大于钓竿尾端到支点的距离，根据杠杆原理当二力平衡时，它们离支点的距离与重量成反比，因此，这时被钓竿尾端顶住的力敏传感器因受力突变而产生形变，使电阻值发生变化，即刻鱼儿上钩报讯电路中的电桥因不平衡而输出较弱的信号电流，电流再经放大电路推动耳塞发音给垂钓者报讯。所以方便了垂钓爱好者垂钓，特别是方便了视力不好的垂钓爱好者。本钓具另一特征是钓竿座中采用了左、右旋螺纹螺旋机构的机械原理，将回转运动变为直线运动，调节螺母与下撑杆旋合的一端为左旋螺纹，与上撑杆旋合的一端为右旋螺纹，所以只要旋转“调节螺母”就可快速改变钓竿与水平面的夹角，以满足垂钓者观察垂钓。本钓具可收折，结构简单，体积小，安装、携带均方便，并且制作容易。

如今随着社会的发展，人民生活不断提高，休闲娱乐，健身养身成为了人民生活中追求的一种时尚。垂钓就是众多爱好者追求时尚的一种方式。因而本钓具有广阔的市场前景。

参考文献

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[2]陈书旺，张秀清，董建彬，等.传感器应用及电路设计[M].北京：化学工业出版社，2008.

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