CN204016315U - 一种用于游泳训练中的专项力量测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及体育锻炼、体操、游泳、爬山或击剑用的器械技术领域，具体是一种用于游泳训练中的专项力量测试装置，张力传感器一端固定在固定支架上，张力传感器另一端通过测力绳连接游泳带，游泳带具有固定结构；所述的张力传感器还通过信号转换装置与计算机相连接。本实用新型通过自由泳完整配合游泳、划手和打腿的推进力测试，并对相关测试数据进行分析，可使教练员较清晰的了解运动员专项力量的薄弱点，为针对性安排训练计划提供参考；同时可以掌握运动员不同训练阶段的力量变化。本实用新型具有适合游泳专项需要，体积小，结构简单，便于携带和安装方便的特点。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及体育锻炼、体操、游泳、爬山或击剑用的器械技术领域，具体是一种用于游泳训练中的专项力量测试装置。
[背景技术]
在游泳运动训练过程中，专项力量与游泳运动员的成绩密切相关，专项力量训练在游泳运动员的训练中占有重要地位，但游泳运动员专项力量测试方法和评价手段的研究相对比较少。
现有技术在以往的研究中，教练员和科研人员经常通过主观经验、其它非专项手段了解游泳运动员的专项力量情况，缺乏科学性，评价效果十分有限，容易造成错误判断，进而影响力量训练计划的制定。
[实用新型内容]
本实用新型的目的就是为了解决现有技术中游泳训练力量测试困难等不足和缺陷，提供一种结构新颖、安全可靠，可有效测量运动员游泳时肢体力度的用于游泳训练中的专项力量测试装置，包括固定支架、张力传感器、计算机、牵引绳、游泳带，其特征在于所述的张力传感器一端固定在固定支架上，张力传感器另一端通过测力绳连接游泳带，游泳带具有固定结构；所述的张力传感器还通过信号转换装置与计算机相连接。
所述的游泳带两侧设有可调式卡扣A和可调式卡扣B，固定板位于游泳带后部中央位置并通过固定孔缝制在游泳带上，T性固定板焊接于固定板上，并与测力绳一侧相连接。
所述的张力传感器包括压力测量电路、滤波器和A/D转换器。
所述的滤波器包括低通滤波器U2、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2，低通滤波器U2上的V+引脚接+5V电源，电容C2为电源滤波电容，电阻R6和电阻R7为分压电阻，IN+引脚为信号输入引脚，OUT引脚为电路输出引脚，电阻R8经低通滤波器U2输出后连接电压跟随器。
所述的低通滤波器U2为LTC1569芯片。
所述的A/D转化器包括参考电压输出端VREF、模拟电压输入端AIN、模拟信号公共地端AGND、外部缓冲放大器输入端BUFIN、外接积分放大器输出端IROUT、外接积分放大器输入端IRJCT、外接电压比较器COMP。
本实用新型同现有技术相比，其优点在于本实用新型通过自由泳完整配合游泳、划手和打腿的推进力测试，并对相关测试数据进行分析，可使教练员较清晰的了解运动员专项力量的薄弱点，为针对性安排训练计划提供参考；同时可以掌握运动员不同训练阶段的力量变化。本实用新型具有适合游泳专项需要，体积小，结构简单，便于携带和安装方便的特点。
[附图说明]
图1是本实用新型的主要结构示意图；
图2是本实用新型实施例的压力测量电路示意图；
图3是本实用新型实施例的A/D转换器电路结构示意图；
图4是本实用新型实施例的滤波器电路结构示意图；
如图所示，图中：1.固定支架 2.信号转换装置 3.计算机 4.测力绳； 5.螺丝 6.张力传感器 7.卡扣A 8.游泳带 9.方形固定板 10.T型固定板11.固定孔 12.卡扣B；
指定图1为本实用新型的摘要附图。
[具体实施方式]
下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型为一种用于游泳训练中的专项力量测试装置，包括固定支架，张力传感器，传感器软件，计算机，USB信号传感器转换模块，USB信号传感器转换模块包括信号放大器，滤波电路，高精度A/D装换器，牵引绳和游泳带依次连接组成。将该仪器固定在游泳池边，可开展自由泳完整配合游泳、划手，即腿夹板和打腿，即手扶板的推进力测试，同时利用计算机装置的软件进行数据采集，测试完毕后将测试数据导出，进行统计分析。
张力传感器是张力控制过程中测量卷材张力值大小的仪器。其工作原理是张力应变片和压缩应变片按照电桥方式连接在一起，当受到外压力时应变片的电阻值也随之改变，改变值的多少将正比于所受张力的大小。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。
USB信号传感器转换模块工作原理。将张力传感器信号放大，经滤波器滤除杂波后，经高精度A/D转换器将信号输送到电脑，经软件处理后输出结果。
如图1所示，专业剪裁制作宽6cm，长90cm内衬海绵材料的游泳带10，游泳带10两侧为可调式卡扣A7和卡扣B12，可保证游泳带紧紧固定在受试者的腰部。固定板9位于游泳带10后部中央位置，通过固定孔11缝制在游泳带10上，T性固定板10焊接于固定板9上，并与测力绳4一侧相连接，测力绳4另一侧连接S型的张力传感器6，S型的张力传感器6通过螺丝5固定在池边的支架1上。测试结果通过USB信号转换模块2记录到计算机3，供数据记录分析。
游泳运动员在水中分别进行自由泳完整配合游泳、划手，即腿夹板和打腿，即扶板等专项动作，测试时间均为45秒，通过计算机3软件实时记录运动员相应动作的推进力的大小，要求运动员尽力保持实际游泳的技术。测试前10秒的力量可反映游泳运动员的爆发力；前10秒与后10秒力量的比值可反映运动员力量耐力；划手45秒力量与打腿45秒力量之和与配合游泳45秒力量的比值可以反映运动员的力量转化效率。
图2所示，AD624构成的高精度压力测量电路，传感器是标准的电阻应变式电桥传感器。供桥电压采用+9.00V，电位器R8和R6用来调零，其中R6为粗调，R8为细调。放大器的输出可以直接与高精度的A/D转换器相连。
图4滤波电路由低通滤波器U2、电阻R6、R7、R8、电容C1、C2组成。低通滤波器为LTC1569芯片，截止频率可调，最大截止频率可达300kHz即5V供电。该电路采用单电源供电模式，因此V+引脚接+5V电源，C2为电源滤波电容，以确保输入电压质量。R6和R7为分压电阻。通过分压得到GND引脚的参考电压为2 V。IN+引脚为信号输入引脚，OUT引脚为电路输出引脚，通过该滤波电路7即可输出性能良好的波形。R8设置滤波器的截止频率信号经LTC1569输出后需加入电压跟随器。
图3所示，所示高精度A/D转化器，VREF为+4.069V参考电压输出，AIN为模拟电压输入；AGND是模拟信号公共地，BUFIN是外部缓冲放大器输入；IROUT是外接积分放大器输出；IRJCT是外接积分放大器输入，COMP是外接电压比较器；采用CMOS工艺制作。
Claims (6)
1.一种用于游泳训练中的专项力量测试装置，包括固定支架、张力传感器、计算机、牵引绳、游泳带，其特征在于所述的张力传感器一端固定在固定支架(1)上，张力传感器(6)另一端通过测力绳(4)连接游泳带，游泳带具有固定结构；所述的张力传感器还通过信号转换装置(2)与计算机(3)相连接。
2.如权利要求1所述的一种用于游泳训练中的专项力量测试装置，其特征在于所述的游泳带两侧设有可调式卡扣A和可调式卡扣B，固定板位于游泳带后部中央位置并通过固定孔缝制在游泳带上，T性固定板焊接于固定板上，并与测力绳(4)一侧相连接。
3.如权利要求1所述的一种用于游泳训练中的专项力量测试装置，其特征在于所述的张力传感器包括压力测量电路、滤波器和A/D转换器。
4.如权利要求3所述的一种用于游泳训练中的专项力量测试装置，其特征在于所述的滤波器包括低通滤波器U2、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2，低通滤波器U2上的V+引脚接+5V电源，电容C2为电源滤波电容，电阻R6和电阻R7为分压电阻，IN+引脚为信号输入引脚，OUT引脚为电路输出引脚，电阻R8经低通滤波器U2输出后连接电压跟随器。
5.如权利要求4所述的一种用于游泳训练中的专项力量测试装置，其特征在于所述的低通滤波器U2为LTC1569芯片。
6.如权利要求3所述的一种用于游泳训练中的专项力量测试装置，其特征在于所述的A/D转化器包括参考电压输出端VREF、模拟电压输入端AIN、模拟信号公共地端AGND、外部缓冲放大器输入端BUFIN、外接积分放大器输出端IROUT、外接积分放大器输入端IRJCT、外接电压比较器COMP。
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| CN106124822A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-11-16 | 同济大学 | 一种电桥平衡电路 |
| CN107115636A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-01 | 山东数智体育科技股份有限公司 | 顶置式仰泳出发器及其使用方法 |
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