DD232982B1 - Elektrische muskelkraftmesseinrichtung am mittels laufband bewegten probanden - Google Patents

Description

Deformation des Federkorpers und damit zu einer Verschiebung der Elektroden relativ zueinander, da diese auf einer oberen bzw unteren Platte montiert und mit dem Federkorper verbunden sind

Die Elektroden wirken als Kondensatorplatten und durch ein isolierendes Material zwischen mindestens einer der Elektroden und dem Federkorper bzw einer der Platten wird eine Kapazitätsänderung registnerbar Dazu wird, um die Fehlereinflusse gering zu halten, die zugehörige kapazitive Schaltungsanordnung möglichst kompakt am Federkorper bzw einer der Platten angeordnet und mit der Auswerteschaltung verbunden Der gesamte Federkorper ist an einer Halterung über ein Gelenkelement befestigt, so daß wechselnde Belastungsrichtungen kompensiert werden

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel an Hand von Zeichnungen naher erläutert werden Die zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig 1 Elektrische Muskelkraftmeßeinrichtung im Gesamtaufbau

Fig 2 Federkorper mit Elektrodenanordnung

Fig 3 Federkorper mit Elektroden und Dielektrikum

Die vom Probanden, ζ B einem Sportler auf Skirollern, ausgehende Zugkraft F wird über das System Seil 8 und Feder 9 direkt auf den Federkorper 1 geleitet In diesem sind die Elektroden 2, die kammartig ineinander greifen, mittels einer oberen Platte 3 und einer unteren Platte 4 derart angeordnet, daß durch die Deformation des Federkorpers 1 infolge der wirkenden Zugkraft F eine proportionale Verschiebung der Elektroden 2 zueinander erfolgt, wenn die untere Platte 4 fest mit dem Federkorper 1 verbunden ist Um diese Änderung des Abstandes in ein auswertbares, kapazitiv erzeugtes Meßsignal zu wandeln, ist die untere Platte 4 mit einer isolierenden Schicht 10 versehen und die Elektroden 2 sind an der kapazitiven Schaltungsanordnung 7 gekoppelt, die möglichst nahe am Federkorper 1 angeordnet ist, um fehlererzeugende Verbindungskabel zu vermeiden Dieser gesamte Aufbau wird über das Gelenk 5 an der Halterung 6 angebracht, so daß unterschiedliche Angriffswinkel der Zugkraft F keinen verfälschenden Einfluß auf die kapazitive Meßsignalerzeugung haben Anstelle der kammartigen Elektroden 2 ist die Anordnung eines beweglichen Dielektrikums 11 im Federkorper 1 möglich, so daß ebenfalls kapazitiv das elektrische Meßsignal erzeugt wird, das der Zugkraft des Probanden proportional ist

Claims (2)

1. Elektrische Muskelkraftmeßeinrichtung am mittels Laufband bewegten Probanden, wobei die Zugkraft über ein Zugkabel auf einen Federkorper mit einem entsprechenden Wandler, z. B. eine kapazitive Meßeinrichtung mit entsprechend isolierter Elektrode und kompakt verbundener Schaltungsanordnung, übertragen und zur Anzeige gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem direkt belasteten, kreisförmigen Federkorper (1) mindestens zwei kammartig ineinander greifende Elektroden (2) des kapazitiven Wandlers, die auf einer oberen Platte (3) bzw. isolierten unteren Platte (4) befestigt sind, derart angeordnet sind, daß die Dehnung des Federkorpers (1) die Kapazität verändert.

2. Elektrische Muskelkraftmeßeinrichtung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß in dem kreisringformigen Federkorper (1) zwischen mindestens drei Elektroden (2) des kapazitiven Wandlers, die auf einer oberen Platte (3) bzw. unteren Platte (4) befestigt sind, ein bewegliches Dielektrikum (11) angeordnet ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Muskelkraftmeßeinnchtung, insbesondere am mittels Laufband bewegten Probanden in der Leistungsphysiologie Damit können über die erreichten Zugkräfte bei verschiedenen Bewegungsabläufen, ζ Β Laufen, Skirollern, Radfahren u a Rückschlüsse auf die Muskelkraft des Probanden mittels elektronischer Anzeige und Auswertung gezogen werden

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Bekannt sind Losungen zur Messung der auftretenden Kräfte beim Bewegen des Probanden auf dem Laufband durch einfache Federkraftanzeige und entsprechende Ablesung In anderen Losungen wird mittels eines mechanischen Umlenksystems die Zugkraft in eine Druckkraft gewandelt und auf eine Kraftmeßdose gebracht, die die entsprechenden Ausgangssignale liefert Der Nachteil dieser Einrichtungen besteht in der subjektiv begrenzten Genauigkeit der Messung bzw in den Fehlern der mechanischen Umlenkung. Hinzu kommen die Einflüsse einer in Richtung und Hohe schwankenden Zugkraft, die nicht kompensiert werden bzw durch die Trägheit des Gesamtsystems nicht mit erfaßt werden können In DE AS 2014670 ist eine Kraftmeßvomchtung fur Schwimmsportgerate dargestellt, die die Zugkraft des Schwimmers mittels einer Feder und einer zugeordneten Skala erfaßbar macht Damit ist zwar die aufgebrachte Zugkraft bequem ablesbar, jedoch besteht der Nachteil der Einrichtung darin, daß kein elektronisch weiter verarbeitbares Signal gewonnen werden kann, mit dem eine objektive Auswertung von Kraft- und Leistungsparametern möglich ist Insbesondere ist in der Literatur keine Losung offenbart, die unter Verwendung kapazitiven Wandlerelementen eine elektrische Meßeinrichtung in der Leistungsphysiologie realisiert

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, objektive Aussagen über die wirkende Muskelkraft von sich auf Lauf bandern bewegenden Probanden zu erreichen, wobei eine schnelle, aufwandsarme und genaue Auswertung der Meßergebnisse, ζ B bezuglich Kraft- und Leistungsparametern, möglich ist

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Muskelkraftmeßeinrichtung am mittels Laufband bewegten Probanden zu schaffen, wobei unterschiedliche Bewegungsarten, dynamische Belastungsformen und veränderte Kraftangriffsnchtungen keinen Einfluß auf das Meßergebnis haben sollen

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß unter Verwendung eines am Zugkabel angeordneten Federkorpers mit einem entsprechenden elektrischen Wandler, z. B einer kapazitiven Meßeinrichtung und der entsprechenden Anzeige dadurch gelost, daß in dem, über ein elastisches Zugkabel bzw eine zwischengekoppelte Feder, direkt belasteter Federkorper mindestens zwei kammartig ausgebildete Elektroden angeordnet sind Die damit erreichte stoßfreie Belastung des Federkorpers fuhrt zu einer