과학 연구 및 스포츠 실습에 사용되는 무선 원격 측정 및 스트레인 게이지 장비.

현재 사용하고 있는 기기 중에서 기술 연구 스포츠 운동, 신체 반응 특정 부하에 대한 운동선수, 스트레인 게이지 및 무선 원격 측정 장치는 잘 입증되었습니다... 이 검토의 일부로 이에 대한 내용과 기타 흥미로운 개발 사항에 대해 알려 드리겠습니다. 비스티 그리고 우리 외국 연구원들...

1. VISTI 연구소.
2. 전기 스트레인 게이지.
3. 스포츠 스트레인 게이지 장비.

VISTI 연구소.

물론 이 글을 기획하면서 이 조직에 대해 말씀드리지 않을 수 없었습니다. 스포츠 과학 정말 거대해요. FSUE "스포츠 기술 제품 연구소" 비스티 사실, 그것은 러시아에서 처음이자 유일하게 초점이 좁은 국가 과학 센터입니다. 공인된 스포츠 장비, 장비, 목록, 심판 정보 장치 및 특수 스포츠 장치 개발을 위한 러시아 연방 교육 과학부. 우리나라에 이런 구조가 생긴 이후로 이런 일이 일어났습니다. 65년 이상 전, 스포츠와 과학은 이제 통합되어 분리될 수 없습니다. 본 연구기관은 본질적으로 국내는 물론 글로벌 스포츠산업의 대표기관이다. 이 섹션에 설명된 혁신의 대부분은 이 연구소의 저자와 개발자에게 속합니다...

전기 스트레인 게이지.

기술에서 전기 장력계를 사용하여 과학자들이 축적한 광범위한 경험은 스포츠 분야의 연구자들이 스포츠 동작의 역학 및 구조, 정적 위치 및 동작에서 발생하는 힘의 크기를 연구하는 데 사용됩니다. 또한 전기 스트레인 게이지 방법을 사용하여 체조 장비, 레슬링 매트의 지지점 및 하키 선수가 퍽을 던지는 순간에 가해지는 힘 분포의 크기와 특성을 연구합니다. 측정된 스트레인을 감지하고 변환하는 감지 요소의 유형에 따라 전기 스트레인 게이지는 다음과 같이 분류됩니다.

1. 활동적인 저항 스트레인 게이지,
2. 압전 스트레인 게이지,
3. 유도,
4. 용량 성,
5. 광전지,
6. 다른 사람.

스포츠 연구에서 가장 큰 응용이 발견되었습니다 스트레인 게이지, 감지 요소의 전기 저항은 측정된 변형의 영향으로 변경됩니다. 스트레인 게이지는 정확하고 신뢰할 수 있는 센서임이 입증되었습니다. 단단한 바닥에 붙이면 일년 내내 여러 가지 변화를 줄 수 있습니다.

측정은 다음을 사용하여 수행됩니다. 스트레인 게이지, 브리지 또는 하프 브리지 회로를 사용하여 조립됩니다. 전기 신호는 증폭되어 수신 기록 장치(광빔 오실로스코프, 밀리볼트미터 또는 밀리암미터, 전자 오실로스코프)의 입력으로 공급됩니다.

특징 스포츠의 전기 변형 측정 연구 목적에 따라 센서를 접착할 베이스를 선택해야 한다는 것입니다. 기본은 금속판, 막대, 빔, 링이 될 수 있습니다.

전기 장력 측정법의 방법과 수단은 매년 개선되고 있으며 이를 통해 스포츠 기술의 가장 복잡한 요소와 일반적인 시각적 관찰로는 접근할 수 없는 근육 수축의 역학을 연구할 수 있습니다. 측정 회로와 컴퓨터 장치 및 컴퓨터에 입력되는 데이터의 결합은 운동선수의 교육 및 훈련 과정에 대한 고품질 연구 및 관리를 보장합니다.

스포츠 문헌은 적용 계획과 방법을 제공합니다. 전기장력측정법 다양한 스포츠에서. 전기 장력 측정법은 스포츠 분야의 과학 연구에 널리 사용되지만 아직 코치 실무에 적절한 적용을 찾지 못했습니다. 이 방법은 스포츠 운동을 수행하는 동안 운동선수의 노력을 측정할 때 가장 널리 사용됩니다. 수상 스키에서는 선수 움직임의 전체 동적 특성을 기록하기 위해 산업 장비를 사용하는 스트레인 게이지 장치가 개발되었습니다. 장치는 힘 측정기, 스트레인 게이지가 접착된 탄성 강철 링 등의 요소로 구성됩니다. 증폭기를 통한 힘 측정 요소의 기록은 컴퓨터 레코더에서 이루어집니다. 힘 측정기의 한쪽 끝은 로드에, 다른 쪽 끝은 견인용 고리에 연결되어 있으며 수평 변형 방향을 향하고 있습니다. 이러한 장치를 사용하면 스키 점퍼, 슬라로미스트 및 피겨 스케이터와 같은 수상 스키어의 동적 힘(0~300kg 범위)의 객관적인 특성을 얻을 수 있습니다.

스포츠 스트레인 게이지 장비.

VISTI는 반도체 스트레인 게이지를 사용하여 1V의 출력 신호 전압을 얻을 수 있는 2개 구성 요소 스트레인 게이지 플랫폼을 개발했습니다. 이 경우 DC 증폭기 없이 다이나모그램을 기록할 수 있습니다. 플랫폼은 내부 프레임과 외부 프레임으로 구성된 접이식 구조이며, 그 사이에 4개의 스트레인 게이지가 부착되어 있습니다. 수직 성분은 수평면에 접착된 반도체 스트레인 게이지로 측정되고, 수평 성분은 수직면에 접착된 센서로 측정됩니다.

장력측정 설치 힘 기록은 공간의 세 좌표에서 힘을 측정하는 스트레인 게이지, 제어판, 광선 오실로스코프 및 직류 소스(6~9V)로 구성됩니다. 설치는 감도 계수가 증가된 포일 스트레인 게이지에 조립되어 브리지의 측정 대각선에서 최대 50...200μA의 전류를 얻을 수 있습니다(일반적으로 최대 15μA의 전류가 얻어짐). 50μA 이상의 전류 값은 광선 오실로스코프의 루프(검류계)를 구동하는 데 충분합니다.

스포츠의 무선 원격 측정 심혈 관계, 호흡 기관, 뇌 생체 전류 및 골격근의 활동을 연구하는 데 사용됩니다. 최근 몇 년 동안 이 방법은 스포츠 운동 기술과 순환 및 비순환 운동의 리듬 구조 연구에 널리 보급되었습니다.

무선 원격 측정 데이터를 기록하기 위해 자기 레코더 및 포인터 레코더뿐만 아니라 사진 장치가 포함된 다양한 종류의 오실로스코프가 사용됩니다. 무선 텔레비전 측정 과정에서 긴급 정보를 얻기 위해 연구된 양의 변화 특성을 시각적으로 모니터링할 수 있는 도구가 사용됩니다. 기록된 측정 결과를 해독하여 처리합니다. 수행된 처리 결과는 시간에 따른 측정값의 의존성을 특성화하는 표와 그래프의 형태로 표시됩니다.

훈련 과정에서 널리 사용됨 방사성 심장리더. 최신 전자 요소를 사용하면 스포츠 연구 및 훈련의 특정 요구 사항(낮은 무게와 크기, 전원 공급 장치의 자급자족)을 충족하는 소형 형태로 이러한 장치를 제조할 수 있습니다. 상트페테르부르크 대학의 개발자들은 원격 제어 기능이 있는 소형 자동 심장리더를 설계했습니다. 이 장치를 사용하면 심박수를 분당 130~180비트 범위로 프로그래밍하고 이 주파수에서 신체 활동을 원격 측정으로 모니터링할 수 있습니다.

자동 심장리더 높은 전기적, 기계적 신뢰성, 잡음 내성 및 열 안정성이 특징입니다. 장치 회로는 일체형 및 하이브리드 필름 요소를 사용하므로 최소 크기의 장치를 만들 수 있습니다. Autocardioleader는 육상, 사이클링, 수영 등의 운동선수 훈련 과정을 최적화하는 데 사용됩니다.

현재 지속적인 과학 연구 과정에서 신체와 근골격계의 다양한 기능을 동시에 기록하는 시스템이 널리 보급되었습니다. 러시아 생물학 계측 연구소(Institute of Biological Instrumentation)는 운동선수의 의료 및 생물학 연구를 위한 4채널 무선 원격 측정 시스템을 개발했습니다. 이 장비는 심전도, 근전도, 호흡수를 전송하고, 매칭 장치를 사용하여 심전도 및 맥박을 전송하도록 설계되었습니다. 실제로 선수의 신체에 장착된 시스템 장치는 사용 가능한 모든 주파수 범위(Wi-Fi, Bluetooth 등)에서 4가지 신호를 전송할 수 있습니다.

Sverdlovsk 국가경제연구소의 인체공학 연구실에 외부 호흡 및 ECG의 주요 매개변수를 등록하려면 2채널 무선 원격 측정 시스템. 센서로는 소형 베인 풍속계를 사용했습니다. 미터는 영구 자화 기능을 갖춘 자전기 변환기입니다. 이 장치는 결합된 반송파 변조를 사용합니다. ECG 신호는 이중 주파수 변조 시스템을 사용하여 전송되며 호흡 복합 정보는 서브캐리어에 중첩되어 진폭을 변조합니다. "호흡" 블록에는 분당 호흡량과 호흡수가 기록되고, "맥박" 블록에는 심박수와 총 맥박 값이 기록됩니다.

무선 원격 측정 장비를 사용하여 자연 조건에서 훈련 과정을 연구하고 제어하는 ​​능력은 실험실 조건에서 운동선수의 성과에 대한 포괄적인 연구를 크게 보완합니다. 따라서 경주 조건에서 자전거 운전자를 대상으로 수행된 무선 원격 측정 연구에 따르면 경주 중 심박수 범위는 60~120rpm의 페달링 빈도에서 140~220비트/분인 것으로 나타났습니다. 페달링 빈도가 50~80rpm으로 감소하면 경로 프로필(평지, 내리막, 오르막) 및 기어비에 관계없이 심박수는 150~160비트/분으로 떨어집니다. 고도로 숙련된 레이서의 경우 자전거 운전자의 최적 페달링 속도는 다양한 기어비에서 90~120rpm 이내인 것으로 확인되었습니다.

달리기에서 중요한 특징은 지지 단계와 비행 단계의 비율입니다. 자격이 향상됨에 따라 지원 시간은 0.08...0.1초로 감소합니다. 이는 운동선수의 높은 수준의 속도-강도 특성을 웅변적으로 나타냅니다. 지원 단계와 비행 단계 사이의 관계를 기반으로 달리기의 리듬 구조를 연구하는 것도 무선 원격 측정을 사용하여 가능합니다. 특히 흥미로운 점은 지상 반응을 동시에 기록하면서 실행 시 지원 비행 단계를 등록하는 것입니다. 특히 이 방법은 V. K. Balsevich의 연구에 사용됩니다. 방법은 용도에 따라 결정됩니다. 긴장 정도 시스템과 심전도계. 이 경우 송신 장치는 단방향 통신 회선입니다. 주행 중 지지 반응의 크기, 특성 및 지속 시간을 반영하여 브리지의 불균형으로 인해 발생하는 전기 충격은 전송 장치의 펄스 발생기 주파수 변조기의 입력으로 공급됩니다. 그런 다음 송신기의 신호는 수신기로 전송되고 증폭되어 오실로스코프에 기록됩니다. 이러한 무선 원격 측정 시스템을 사용하면 다음을 평가할 수 있습니다.

1. 미는 힘의 수직 성분의 성격, 크기 및 지속 시간;
2. 비행 및 참조 간격 시간;
3. 속도, 달리기 속도;
4. 운동 운동의 리듬.

달리기의 지원 비행 단계를 기록하려면 고속 디지털 장치에서 추가 데이터 처리를 통해 시간 간격의 디지털 미터를 연결하여 상업적으로 생산된 "Sport-4" 시스템을 기반으로 제작된 장비를 사용할 수 있습니다.

최근 몇 년간 개발과 적용의 문제가 대두되고 있다고 해야 할까요? 스포츠의 기술적 수단 체육 및 스포츠 분야에 종사하는 전문가 및 근로자의 관심이 점점 더 커지고 있습니다. 동시에 장치의 상당 부분이 아직 생성되지 않았습니다. 단일 사본으로, 이는 의심할 여지 없이 스포츠 활동에 대한 광범위한 도입을 복잡하게 만듭니다. 또한, 생성된 기술적 수단과 적용 방법에 대한 정보가 체계화되어 있지 않아 실무자가 접근할 수 없는 경우가 많습니다. 이 모든 것이 교육 및 훈련 과정과 체육 교육의 질적 향상과 개선을 크게 방해합니다.

이 일련의 기사에서 "러시아어 피트니스 및 보디빌딩" 사이트의 저자는 이러한 성가신 격차를 어느 정도 채우고 보상하는 작업을 설정했습니다. 우리 기사에서는 다음과 같은 용도로 사용할 수 있는 시뮬레이터, 장비 및 훈련 장치에 대한 설계를 제공합니다. 적합 그리고 보디빌딩, 자격을 갖춘 운동 선수의 훈련과 체육 및 스포츠를 사랑하는 다양한 분야의 기타 다양한 스포츠 분야에서도 마찬가지입니다.