Peralatan radiotelemetri dan pengukur regangan dalam penelitian ilmiah dan praktik olahraga.

Di antara perangkat yang saat ini digunakan untuk penelitian teknologi gerakan olahraga, reaksi tubuh atlet untuk beban tertentu, pengukur regangan dan perangkat radiotelemetri telah membuktikan diri dengan baik... Sebagai bagian dari ulasan ini, kami akan memberi tahu Anda tentangnya, serta perkembangan menarik lainnya KUNJUNGAN dan peneliti asing kami...

1. Lembaga Penelitian VISTI.
2. Pengukur regangan listrik.
3. Peralatan pengukur regangan olahraga.

Lembaga Penelitian VISTI.

Tentu saja, ketika merencanakan artikel ini, kami tidak bisa tidak memberi tahu Anda tentang organisasi ini, karena kontribusinya terhadap domestik, ilmu olahraga cukup besar. FSUE "Lembaga Penelitian Produk Teknis Olahraga" KUNJUNGAN faktanya, ini adalah pusat ilmiah negara pertama dan satu-satunya dengan fokus sempit di Rusia, terakreditasi Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Federasi Rusia untuk pengembangan peralatan, perlengkapan dan perlengkapan olahraga, serta perangkat informasi wasit dan perangkat olahraga khusus. Sejak munculnya struktur ini di negara kita, dan ini telah terjadi lebih dari 65 tahun yang lalu, olahraga dan sains kini bersatu dan tidak dapat dipisahkan. Lembaga penelitian ini pada hakikatnya merupakan andalan tidak hanya industri olahraga dalam negeri tetapi juga global. Bagian terbesar dari inovasi yang dijelaskan dalam bagian ini adalah milik penulis dan pengembang lembaga ini...

Pengukur regangan listrik.

Pengalaman luas yang dikumpulkan oleh para ilmuwan dalam penggunaan tensometri listrik dalam teknologi digunakan oleh para peneliti di bidang olahraga untuk mempelajari dinamika dan struktur gerakan olahraga, besarnya gaya yang dikembangkan dalam posisi statis dan gerak. Selain itu, dengan menggunakan metode pengukur regangan listrik, besaran dan karakteristik distribusi gaya yang diterapkan pada titik tumpu pada peralatan senam, di atas matras gulat, dan pada saat pemain hoki melempar keping dipelajari. Pengukur regangan listrik, bergantung pada jenis elemen penginderaan yang merasakan dan mengubah regangan yang diukur, dibagi menjadi:

1. pengukur regangan resistansi aktif,
2. pengukur regangan piezoelektrik,
3. induktif,
4. kapasitif,
5. fotovoltaik,
6. dan lain-lain.

Dalam penelitian olahraga, penerapan terbesar telah ditemukan pengukur regangan, di mana hambatan listrik elemen penginderaan berubah di bawah pengaruh regangan yang diukur. Pengukur regangan telah membuktikan dirinya sebagai sensor yang akurat dan andal. Dengan menempelkannya pada dasar yang kokoh, Anda dapat membuat banyak perubahan sepanjang tahun.

Pengukuran juga dilakukan dengan menggunakan pengukur regangan, dirakit menggunakan rangkaian jembatan atau setengah jembatan. Sinyal listrik diperkuat dan diumpankan ke input alat perekam penerima - osiloskop berkas cahaya, milivoltmeter atau miliammeter, osiloskop elektronik.

Fitur pengukuran regangan listrik dalam olahraga adalah, tergantung pada tujuan penelitian, perlu untuk memilih dasar di mana sensor ditempelkan. Basisnya bisa berupa pelat logam, batang, balok, cincin.

Metode dan sarana tensometri listrik ditingkatkan setiap tahun dan memungkinkan untuk mempelajari elemen paling kompleks dari teknik olahraga dan dinamika kontraksi otot yang tidak dapat diakses oleh pengamatan visual biasa. Kombinasi sirkuit pengukuran dengan perangkat komputer dan input data ke komputer menjamin penelitian dan pengelolaan proses pendidikan dan pelatihan atlet yang berkualitas tinggi.

Literatur olahraga menyediakan skema dan metode penerapan tensometri listrik dalam berbagai cabang olahraga. Tensometri listrik banyak digunakan dalam penelitian ilmiah di bidang olahraga, namun belum ditemukan penerapan yang tepat dalam praktik pelatih. Metode ini paling banyak digunakan ketika mengukur upaya yang dikembangkan oleh seorang atlet selama melakukan latihan olahraga. Dalam ski air, alat pengukur regangan yang menggunakan peralatan industri telah dikembangkan untuk mencatat karakteristik dinamis total gerakan seorang atlet. Perangkat ini terdiri dari elemen-elemen berikut: pengukur gaya, cincin baja elastis dengan pengukur regangan yang direkatkan padanya. Perekaman dari elemen pengukur gaya melalui amplifier dilakukan pada perekam komputer. Pengukur gaya berengsel di satu ujung ke batang, dan ujung lainnya ke tali penarik dan diorientasikan ke arah deformasi horizontal. Alat semacam itu memungkinkan untuk memperoleh karakteristik obyektif dari gaya dinamis (dalam kisaran 0 hingga 300 kg) pemain ski air - pelompat ski, pemain slalom, dan pemain skater.

Peralatan pengukur regangan olahraga.

VISTI telah mengembangkan platform pengukur regangan dua komponen menggunakan pengukur regangan semikonduktor, yang memungkinkan memperoleh tegangan sinyal keluaran 1 V. Dalam hal ini, dinamogram dapat direkam tanpa amplifier DC. Platform adalah struktur yang dapat dilipat yang terdiri dari rangka dalam dan luar, di mana empat pengukur regangan dipasang. Komponen vertikal diukur dengan pengukur regangan semikonduktor yang direkatkan pada bidang horizontal, dan komponen horizontal diukur dengan sensor yang direkatkan pada bidang vertikal.

Instalasi Tensodinamometri pencatatan gaya terdiri dari alat pengukur regangan yang mengukur gaya dalam tiga koordinat dalam ruang, panel kontrol, osiloskop berkas cahaya, dan sumber arus searah (6...9 V). Instalasi dipasang pada pengukur regangan foil dengan koefisien sensitivitas yang ditingkatkan, yang memungkinkan untuk memperoleh arus dalam pengukuran diagonal jembatan hingga 50...200 μA (biasanya diperoleh arus hingga 15 μA). Nilai arus di atas 50 µA cukup untuk menggerakkan loop (galvanometer) osiloskop berkas cahaya.

Radiotelemetri dalam olahraga digunakan untuk mempelajari aktivitas sistem kardiovaskular, organ pernapasan, arus biologis otak, dan otot rangka. Dalam beberapa tahun terakhir, metode ini telah tersebar luas dalam studi teknik gerak olahraga dan struktur ritme dalam gerak siklik dan asiklik.

Untuk merekam data telemetri radio, berbagai kelas osiloskop dengan perangkat fotografi digunakan, serta perekam magnetik dan perekam penunjuk. Untuk memperoleh informasi yang mendesak dalam proses pengukuran radiotelevisi, digunakan instrumen yang memungkinkan untuk memantau secara visual sifat perubahan besaran yang dipelajari. Hasil pengukuran yang direkam diuraikan dan diproses. Hasil pengolahan yang dilakukan disajikan dalam bentuk tabel dan grafik yang mencirikan ketergantungan nilai terukur terhadap waktu.

Banyak digunakan dalam proses pelatihan pemimpin radiokardio. Penggunaan elemen elektronik terbaru memungkinkan perangkat tersebut diproduksi dalam bentuk mini, yang memenuhi persyaratan khusus penelitian dan pelatihan olahraga (berat dan ukuran rendah, catu daya mandiri). Di Universitas St. Petersburg, pengembang kami telah merancang miniatur autocardioleader dengan remote control. Perangkat ini memungkinkan Anda memprogram detak jantung Anda dalam 130…180 detak/menit dan memantau aktivitas fisik secara telemetri pada frekuensi ini.

Pemimpin autokardio Hal ini ditandai dengan keandalan listrik dan mekanik yang tinggi, kekebalan kebisingan dan stabilitas termal. Rangkaian perangkat menggunakan elemen film integral dan hybrid, yang memungkinkan terciptanya perangkat dengan dimensi minimal. Autocardioleader digunakan untuk mengoptimalkan proses latihan atlet atletik, bersepeda, renang, dll.

Saat ini, dalam penelitian ilmiah yang sedang berlangsung, sistem yang secara bersamaan mencatat berbagai fungsi tubuh dan sistem muskuloskeletal telah tersebar luas. Institut Instrumentasi Biologi Rusia telah mengembangkan sistem radiotelemetri empat saluran untuk penelitian medis dan biologi atlet. Peralatan ini dirancang untuk mentransmisikan elektrokardiogram, elektromiogram, laju pernapasan, dan saat menggunakan perangkat yang cocok untuk mentransmisikan sphygmogram dan pulsogram. Dalam praktiknya, perangkat sistem yang dipasang pada tubuh atlet memungkinkan transmisi empat sinyal apa pun di semua rentang frekuensi yang tersedia (Wi-Fi, Bluetoth, dan lainnya).

Untuk mendaftarkan parameter utama pernapasan eksternal dan EKG di laboratorium ergonomi Institut Ekonomi Nasional Sverdlovsk, a sistem radiotelemetri dua saluran. Anemometer baling-baling mini digunakan sebagai sensor. Meteran adalah konverter magnetoelektrik dengan magnetisasi permanen. Perangkat ini menggunakan modulasi pembawa gabungan. Sinyal EKG ditransmisikan menggunakan sistem modulasi frekuensi ganda, dan informasi kompleks pernapasan ditumpangkan pada subcarrier, memodulasi amplitudonya. Di blok "pernapasan", volume menit dan laju pernapasan dicatat, di blok "denyut nadi" - detak jantung dan nilai denyut nadi total.

Kemampuan untuk mempelajari dan mengontrol proses latihan dalam kondisi alami menggunakan peralatan telemetri radio secara signifikan melengkapi studi komprehensif mengenai kinerja atlet dalam kondisi laboratorium. Dengan demikian, studi radiotelemetri yang dilakukan pada pengendara sepeda dalam kondisi balap menunjukkan bahwa selama balapan, detak jantung berkisar antara 140 hingga 220 denyut/menit pada frekuensi mengayuh 60…120 rpm. Ketika frekuensi mengayuh dikurangi menjadi 50...80 rpm, terlepas dari profil rute (datar, menurun, menanjak) dan rasio gigi, detak jantung turun menjadi 150...160 denyut/menit. Telah ditetapkan bahwa untuk pembalap yang sangat terampil, kecepatan mengayuh pengendara sepeda yang optimal adalah dalam kisaran 90...120 rpm pada rasio gigi yang berbeda.

Dalam lari, karakteristik penting adalah rasio fase dukungan dan fase terbang. Dengan meningkatnya kualifikasi, waktu dukungan berkurang menjadi 0,08...0,1 detik, yang dengan jelas menunjukkan tingginya kualitas kecepatan-kekuatan seorang atlet. Mempelajari struktur ritme lari berdasarkan hubungan antara fase dukungan dan penerbangan juga dapat dilakukan dengan menggunakan telemetri radio. Yang menarik adalah registrasi fase support-flight saat berjalan dengan pencatatan reaksi darat secara simultan. Metode ini, khususnya, digunakan dalam penelitian V.K. Balsevich. Metodenya berdasarkan penggunaan pengukur regangan sistem dan teleelektrokardiograf. Dalam hal ini, perangkat pemancarnya adalah jalur komunikasi satu arah. Impuls listrik yang timbul sebagai akibat dari ketidakseimbangan jembatan, yang mencerminkan besarnya, sifat dan durasi reaksi pendukung saat berjalan, diumpankan ke input modulator frekuensi generator pulsa perangkat transmisi. Sinyal dari pemancar kemudian dikirim ke penerima, diperkuat dan direkam pada osiloskop. Sistem radiotelemetri seperti itu memungkinkan Anda untuk mengevaluasi:

1. sifat, besarnya dan durasi komponen vertikal gaya dorong;
2. waktu penerbangan dan interval referensi;
3. kecepatan, kecepatan lari;
4. irama gerak lokomotor.

Untuk merekam fase lari pendukung-penerbangan, Anda dapat menggunakan peralatan yang dibuat berdasarkan sistem "Sport-4" yang diproduksi secara komersial dengan koneksi pengukur interval waktu digital dengan pemrosesan data lebih lanjut pada perangkat digital berkecepatan tinggi.

Harus dikatakan bahwa dalam beberapa tahun terakhir, masalah pengembangan dan penerapan sarana teknis dalam olahraga semakin menarik bagi para spesialis dan pekerja yang terlibat di bidang pendidikan jasmani dan olahraga. Pada saat yang sama, sebagian besar perangkat belum dibuat dalam satu salinan, yang tidak diragukan lagi mempersulit pengenalan mereka secara luas ke dalam praktik olahraga. Selain itu, informasi tentang sarana teknis yang dibuat dan metode penerapannya tidak sistematis dan seringkali tidak dapat diakses oleh para praktisi. Semua ini secara signifikan menghambat peningkatan kualitatif dan peningkatan proses pendidikan dan pelatihan serta pendidikan jasmani.

Dalam rangkaian artikel ini, penulis situs "kebugaran dan binaraga dalam bahasa Rusia" menetapkan tugas untuk mengisi dan mengkompensasi kesenjangan yang mengganggu ini sampai batas tertentu. Artikel kami menyediakan desain simulator, instrumen, dan perangkat pelatihan yang tidak hanya dapat digunakan di kebugaran Dan gerak badan, tetapi juga dalam berbagai disiplin ilmu olahraga lainnya, baik dalam pembinaan atlet-atlet yang berkualitas maupun berbagai pecinta pendidikan jasmani dan olahraga.