一、基础原理
手柄转轴上固定一颗微型钕铁硼磁铁,PCB 板上贴霍尔开关;绳子每转一圈,磁铁扫过霍尔一次,霍尔输出一次电平跳变脉冲,MCU 采集脉冲,统计圈数,换算跳绳次数、频率、时长、卡路里等数据.
- 间隙标准:1~3mm,最大不超 5mm;间隙大容易漏计,太小容易磕碰摩擦
- 磁铁:Φ3×2mm~Φ5×2mm 钕铁硼,径向充磁,点胶固定在转轴上
二、两种主流产品形态
1. 手持智能跳绳(最常见)
- 单霍尔方案(入门款):1 颗全极霍尔,成本最低;缺点:甩动晃动时容易误触发、多计 / 漏计,普通健身款多用
- 双 / 三霍尔方案(考试、中考款):转轴圆周排布 2~3 颗霍尔,MCU 识别顺序触发时序,只有完整一圈依次触发才计数;单纯晃动、抖动不会计数,抗干扰强,适合体育考试、比赛高精度需求,还可以判断正反转
- 附加功能:测速、蓝牙上传 APP、计时、倒计时、目标次数提醒、卡路里计算
2. 自动跳绳机(免手持跳绳机)
电机带动转盘旋转,转盘装磁铁,板上霍尔检测电机转速与圈数;霍尔同时用来计数 + 闭环调速,调节转速、设置定时、定次启停
三、跳绳场景霍尔选型核心要求(重点)
优先选全极微功耗霍尔开关(不分 N/S 极,装配简单)
- 电压:2.4~3.6V,适配 3V 纽扣电池 / 锂电池
- 功耗:μA 级静态电流(≤3~10μA),跳绳是电池供电,续航是重点
- 响应频率:≥100Hz,满足高速跳绳(300 次 / 分钟以上)不丢脉冲
- 灵敏度 BOP:30~80Gs,匹配小磁铁弱磁场
- 封装:SOT-23、DFN1008、SC70 小贴片,手柄内部空间很小
- 环境:抗震动、宽温(-20~60℃),适合剧烈甩动、户外使用
- 常用型号:KM1464 KM1620 这类全极微功耗型号
四、霍尔方案对比老机械计数器
优点:无接触、无磨损、寿命长、结构简单、体积小、功耗低、方便集成蓝牙 / 显示屏 ❌ 短板:容易受强外磁场干扰;单霍尔方案抖动误计,需要软件滤波 + 多霍尔时序算法优化
五、常见失效问题
- 磁铁移位、脱胶 → 漏计数
- 霍尔离磁铁太远 → 磁场不足,高速丢脉冲
- 选用单极霍尔,磁铁装反 → 完全不计数
- 霍尔响应频率不够,高速跳的时候计数偏少
- 灵敏度太高,电机、手机磁场干扰,乱跳数字