(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210456891.6 (22)申请日 2022.04.27 (71)申请人 苏州科技大 学 地址 215000 江苏省苏州市滨河路2 98号 (72)发明人 周悫　邹一韬　沈峰　张锐　 张耀阳　许前程　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 曹毅 (51)Int.Cl. A01K 87/00(2006.01) A01K 97/12(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于鱼竿敏感度辅助辨别钓鱼类型的 装置及方法 (57)摘要 本发明是一种基于鱼竿敏感度辅助辨别钓 鱼类型的装置及方法， 包括钓鱼竿， 所述钓鱼竿 的前端设置有压电式加速传感器， 用于检测钓鱼 竿前端的加速度并生成相应的加速度电压信号， 所述钓鱼竿的后端设有电压测量系统， 所述电压 测量系统电连接压电式加速传感器， 用于接收压 电式加速传感器传输来的加速度电压信号并处 理生成鱼竿敏感度指标数据进行显示。 本发明可 以以较高的准确率判断出上钩的是否为及鱼的 种类， 并将判断结果直观迅速的传给使用者， 辅 助使用者垂钓， 解决传统垂钓时易被假上钩误导 的问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 114747551 A 2022.07.15 CN 114747551 A 1.一种基于鱼竿敏感度辅助辨别钓鱼类型的装置， 该装置包括钓鱼竿(1)， 其特征在 于， 所述钓鱼竿(1)的前端设置有压电式加速传感器(2)， 用于检测钓鱼竿(1)前端的加速度 并生成相应的加 速度电压信号， 所述钓鱼竿(1)的后端设有电压测量系统(3)， 所述电压测 量系统(3)电连接压电式加速传感器(2)， 用于接收压电式加 速传感器(2)传输来的加速度 电压信号并处理生成鱼竿敏感度指标数据进 行显示， 辅助钓鱼人判断上钩的是否为鱼及鱼 的种类。 2.根据权利要求1所述的基于鱼竿敏感度辅助辨别钓鱼类型的装置， 其特征在于， 所述 电压测量系统(3)包括依次电连接的阻抗变换器(31)、 积分放大器(32)、 测振仪(33)、 处理 器(34)、 LED显示屏(3 5)以及用于供电的电源； 其中， 所述阻抗变换器(31)的输入端连接压电式加速传感器(2)的输出端， 用于将接收到的 加速度电压信号由高输入阻抗变为低输入阻抗； 所述阻抗变换器(31)的输出端连接积分放大器(32)的输入端， 用于将低输入阻抗的加 速度电压信号传输给积分放大器(32)， 积分放大器(32)对接收到的加速度电压信号积分处 理不同次数分别得到位移信号和速度信号； 所述积分放大器(32)的输出端连接测振仪(33)， 测振仪(33)读出位移信号和速度信号 的电压幅值V； 所述测振仪(33)的输出端连接处理器(34)， 所述处理器(34)根据传输来的位移信号和 速度信号的电压幅值V及相应的振动力学公式进 行转化， 得到 鱼竿敏感度指标数据， 并通过 其输出端上 连接的LED显示屏(3 5)予以显示。 3.一种基于鱼竿敏感度辅助辨别钓鱼类型的方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 步骤1)位于钓鱼竿(1)前端 的压电式加速传感器(2)将实时测得的加速度电压信号经 过阻抗变换器(31)将高输入阻抗变为低输入阻抗， 再送入积分放大器(32)中； 步骤2)积分放大器(32)中包含有一次和二次积分电路， 用以对接收到的加速度电压信 号积分处理不同次数分别得到位移信号和速度信号， 并由测振仪(33)读出位移信号和速度 信号的电压幅值V； 步骤3)将所得数据在处理器(34)中通过相应振动力学公式进行转化， 通过位移信号和 速度信号的电压幅值V、 加速度计 的固有频率ωn及阻尼比∈、 强迫振动频率ω、 频率比λ得 到位移幅值X、 振幅加速度幅值A， 作为鱼竿敏感度的指标， 并显示在LED显示屏(3 5)中； 步骤4)通过鱼竿敏感度的指标判断是否为鱼、 以及为哪一种鱼， 由于不同鱼种的游速v 与其振动频率有关， 且近似鱼的强迫振动频率ω， 并且通过实验分析得到 鱼的游速v的另一 影响因素为敏感度S， 敏感度S取决于鱼的种类， 即鱼的最大横断面面积S1和重心至尾端的 最大纵断面面积S2， 在一定体型条件 下不同鱼的敏感度S具有一定差异， 不同种鱼有一个形 成周期性振动的单位时间最小振动频数ω0， 在此条件下的游速v0由实验测得， 以及衡量鱼 的质量大小的鱼全长A， 根据关系式： 通过鱼的敏感度S或鱼全长A所在范 围确定出鱼的种类。 4.根据权利要求3所述的基于鱼竿敏感度辅助辨别钓鱼类型的方法， 其特征在于， 所述 步骤3)中， 若0.75＜ λ＜1.25， 此为竿件 共振干扰， 则认定数据无效。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114747551 A 25.根据权利要求3所述的基于鱼竿敏感度辅助辨别钓鱼类型的方法， 其特征在于， 所述 步骤3)中， 振动力学公式包括： 公式1： 质量 块相对于基座 运动的幅值 公式2： 质量块的相对位移幅值X与振动物体的绝对加速度幅值a的关系为： 公式3： 压电元件输出的电荷量幅值： Q ＝d·F0＝d·k0X； 公式4： 电压表幅值： V＝ Q/R； 公式5： 电荷量幅值与输入加速度幅值之比为： 当ωn＞＞ω时得 6.根据权利要求3所述的基于鱼竿敏感度辅助辨别钓鱼类型的方法， 其特征在于， 所述 步骤4)中， 假定各种成熟鱼的全长均在一定范围内， 当已测出鱼全长A时， 通过关系式： 得出敏感度S， 从而根据其所在范围确定出鱼的种类； 当已测出 各种鱼的敏 感度S， 通过关系式： 得出鱼全长A， 从而根据其所在范围确定出鱼的种类。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114747551 A 3