Датчики біомеханічних характеристик

Датчик – перша ланка вимірювальної системи. Датчики безпосередньо сприймають зміни показника, що вимірюється і закріплюються або на тілі людини, або поза нього.

Датчик, що закріплюється на людині повинен мати мінімальну вагу, високу механічну міцність, зручність кріплення і разом з тим не повинен заважати рухам та створювати будь-якого дискомфорту. На тілі людини розміщують: маркери суглобів (рис. 2.18, 2.19), електроміографічні електороди, датчики суглобового кута та прискорення (рис. 2.20).

Останнім часом популярними стали динамографічні платформи. Вони встановлюються потайки в секторі для стрибків або метань, під покриттям бігової доріжки, гімнастичного помосту, ігрового майданчика тощо. Найбільш досконалі динамо платформи дозволяють вимірювати усі три складові сили (вертикальну й дві горизонтальні) і крім того, скручувальний момент у точці прикладання сили, причому результат вимірювання не залежить від того, до якої точки прикладена сила.

Чутливими елементами у динамо графічній платформі слугує п’єзоелектричні датчики або менш крихкі датчики сили –тензометричні (тензодатчики).

Тензодатчики використовуються для вимірювання сиьи в багатьох видах спорту. У гімнастиці їх наклеюють на перекладині, брусах, кільцях, ручках коня тощо. У важкій атлетиці – на гриф штанги. У легкій атлетиці застосовують тензоустілки, що вкладають у спортивне взуття. Останнім часом з’явилися кросівки з тензоустілками й мініатюрним комп’ютером, який автоматично підраховує темп і силу відштовхування та сигналізує людині, що тренується, якщо сила відштовхування та частота кроків вище або нижче оптимальної.

Тензодатчики використовують не тільки для вимірювання сили, але й для реєстрації коливань тіла (рис. 2.21). у цьому випадку тензодатчики наклеюють на вертикальний стрижень, що з’єднує центри нижньої та верхньої площадки стабілографічної платформи. Стабілограма показує, на скільки велика здатність людини зберігати стійкість тіла, що слугує важливим фактором досягнень у гімнастиці, акробатиці, веслуванні, фігурному катанні тощо. Окрім того, стабілографія корисна при лікуванні людей з порушеною здатністю зберігати рівновагу, при тестуванні стану нервової системи.

Подібно тензодатчикам, не спотворюють природних рухів і фотоелектричні датчики, в яких електричний струм виникає при дії світла. Вони використовуються для вимірювання швидкості ходьби та бігу. Бігун під час руху перериває світлові промені, що падають на фотоелементи (рис. 2.22). Оскільки кожна оптронна пара (джерело світла – фотоелемент) знаходяться на певній відстані (S)від наступної, а час (Δt) подолання цієї відстані, легко обчислить середню швидкість на цьому відрізку дистанції:

.

Дата добавления: 2013-12-14