Регистрация результатов измерений

Стр 1 из 4Следующая ⇒

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ В ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ

Основные вопросы:

1.СОСТАВ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ.

2.ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ.

РЕГИСТРАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1.СОСТАВ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ.

В современной практике физической культуры и спорта процесс наблюдения за занимающимися все чаще ведется с использованием измерительной аппаратуры. Для повышения точности инструментальных методов привлекаются все новинки инженерной мысли: радиотелеметрия, лазеры, радиоизотопы, инфракрасное излучение, ультразвук, телевидение, видеокамеры, персональные компьютеры и т. д.

Система измерительной аппаратуры в физической культуре включает в себя датчики информации, линию связи и регистрирующее устройство. Кроме того, в ее состав может входить вычислительное устройство (для автоматической обработки информации).

Датчиком называется элемент измерительной системы, который непосредственно воспринимает изменения измеряемого показателя. От датчиков информация по линии связи поступает на регистрирующее устройство.

СПОРТСМЕН

ДАТЧИКИ

ЛИНИЯ СВЯЗИ

РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Инструментальные методы контроля в спорте делятся на две группы:

А) механоэлектирческие методы: информация передается электрическими сигналами по проводной линии связи или по радио;

Б) оптические и оптикоэлектронные методы: где информация передается на регистрирующее устройство лучами света или тепла.

2.ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК.

К биомеханическим характеристикам относятся динамические (сила, момент силы и т. д.) и кинематические (положение, скорость, ускорение) показатели.

Динамометрия (от греч. Динамис – сила, метрио - измеряю) – раздел измерительной техники, посвященный измерению силы.

При измерении силы региональных и отдельных мышечных групп издавна пользуются пружинными динамометрами: кистевыми, становыми и др. Они удобны и надежны в работе, но имеют ограниченную область применения, поскольку инерционны и не позволяют проследить за характером изменения силы при быстропротекающих движениях.

Значительно эффективнее механоэлектрические измерители силы, построенные на основе применения тензодатчиков. Тензодатчики (от латин. Tension – напрягаю) служат для преобразования в электрический ток механических напряжений, возникающих в спортивном инвентаре или специальном элементе. Тензодатчик, представляет собой переменное сопротивление, которое меняется прямо пропорционально углу его изгиба. Тензодатчик наклеивается на силоизмерительный элемент и подключается к тензоусилителю, а от него информация поступает на регистрирующее устройство, Развиваемая спортсменом сила вызывает механическую деформацию измерительного элемента, в результате чего сгибается тензодатчик, включенный в электрическую цепь, его сопротивление меняется прямо пропорционально углу изгиба и соответственно в цепи меняется напряжение и сила тока. Это позволяет оттарировать приборы, показывающие изменение напряжения на показания изменения приложенной силы. (Процесс тарировки состоит в том, что к силоизмерительному элементу прикладывают одно за другим разные усилия /от нуля до максимума/ и делают соответствующие отметки на приборе, показывающим изменение напряжения).

Существует очень тонкая технология наклеивания тензодатчиков, очень важно правильно выбрать силоизмерительный элемент и определить место фиксации тензодатчика.

Широкое распространение получили тензодинамографические платформы. Их устанавливают под покрытием беговой дорожки. При помощи тензодинамометрических платформ измеряют вертикальную и горизонтальную составляющую опорной реакции.

Так же для измерения силовых показателей применяют пьезодатчики. Пьезоэлектрический эффект состоит в в появлении электрических зарядов на поверхности некоторых материалов /н-р кристаллов кварца/ при их деформации. Чем больше воздействующая сила на пьезодатчик, тем больше генерируемый им электрический сигнал. Недостатком пьезодатчиков является их хрупкость. Они легко приходят в негодность при сильном ударе.

АКСЕЛЕРОМЕТРИЯ (от лат. Accelero- ускоряю – раздел измерительной техники, посвященный измерению ускорений.

Наибольшее распространение в спорте получили датчики ускорения, использующие тензоэффект и пьезоэффект. И в том, и в другом случае измеряется сила инерции, возникающая при ускорении или при торможении движущегося тела*. Тензосопротивления или пьезокристаллические (керамические) пластинки наклеиваются на упругий элемент. Ускорения вызывают его деформацию и изменение электрического потенциала на пьезодатчике или сопротивления тензодатчика.

Понятно, что один упругий элемент способен воспринимать ускорение лишь в одной плоскости. Для регистрации полного вектора ускорения (в трех плоскостях) в одной конструкции монтируют три одинаковых датчика и ориентируют их перпендикулярно друг к другу, подобно осям декартовых координат.

Тензометрические датчики ускорения прочнее пьезодатчиков, однако они более инерционны и громоздки. Тарировка датчиков ускорения осуществляется на вибростенде — устройстве, создающем дозированные ускорения.

Скорость спортсмена или отдельных частей его тела можно определить расчетным путем. Но существуют и такие методы измерения, которые непосредственно предназначены для измерения скорости.

СПИДОМЕТРИЯ

Наиболее простотой спидограф В. М. Абалакова. Тонкая нить этого прибора прикрепляется к спортсмену. Во время бега он тянет за собой нить и разматывает специальную катушку, скорость вращения которой измеряется.

Способ спидометрии, основанный на эффекте Допллера, позволяет дистанционно и бесконтактно измерять скорость на прямых отрезках дистанции. Датчиком в этом случае служит излучатель ультразвуковых или электромагнитных колебаний, направляемых на бегущего спортсмена вдоль беговой дорожки. Эффект Допплера проявляется в том, что при приближении спортсмена к излучателю частота отраженных от его тела колебаний (f0) оказывается выше, чем частота колебаний излучателя (fи), а при удалении спортсмена от излучателя, наоборот, ниже.

Скорость бегуна (гребного судна, автомобиля и т. д.) автоматически вычисляется по формуле:

f0 -- fи

V=C fи

где С — скорость распространения ультразвукового или электромагнитного излучения.

Гониометрией (греч. гониа — угол) называют методы измерения угловых перемещений (суставных перемещений или угловых перемещений спортивного инвентаря, например весла в академической гребле),

Чаще всего используется электрогониометрия: величины угловых перемещений преобразуются в пропорционально в электрическое напряжение. Из датчиков гониограммы наибольшее распространение получил потенциометрический датчик. Основным элементом его является переменное сопротивление (потенциометр), ось которого соединена с одной ветвью гониометра, а корпус — с другой. Ветви гониометра размещают параллельно костям исследуемой кинематической пары, причем ocи потенциометра должна совпадать с осью сустава). При изменении суставного угла меняется снимаемое с потенциометра электрическое напряжение. Тарировка гониометрической установки позволяет отсчитывать получаемые значения суставных углов не посредственно в градусах. Для тарировки устанавливают по транспортиру одно за другим различные значения угла между ветвями гониометрического датчика и измеряют соответствующие величины электрического напряжения.

Стабилография — регистрация колебаний тела в положении стоя. Во многих видах спорта способность сохранять равновесие является важным фактором спортивного мастерства. Кривая изменения проекции координат центра масс тела на горизонтальную плоскость называется стабилограммой.

При регистрации стабилограммы датчиком служит стабилографическая платформа, обычно представляющая собой металлическую площадку, укрепленную на тонком стальном стержне. Если общий центр масс человека, стоящего на ней, не проецируется на центральную ось стержня, то под действием веса тела он деформируется: одна из граней сжимается, а другая, противоположная, растягивается. Эту деформацию испытывают тензосопротивления, наклеенные на каждую грань стержня. Стабилограмма регистрируется двухкоорди|натным самописцем,или двухкоординатным электронно-лучевым осциллоскопом. Стабилография используется в тренажерах, предназначенных для разучивания упражнений на равновесие. Наряду с э тим она позволяет проводить тестирование состоя ния нерв ной систе мы спорт смена в ряде случаев— фиксировать факт приема алкоголя и других возбуждающих средств.

Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 56; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!