RU2625092C1 - Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения с помощью тредбана и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения с помощью тредбана и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625092C1 RU2625092C1 RU2016134611A RU2016134611A RU2625092C1 RU 2625092 C1 RU2625092 C1 RU 2625092C1 RU 2016134611 A RU2016134611 A RU 2016134611A RU 2016134611 A RU2016134611 A RU 2016134611A RU 2625092 C1 RU2625092 C1 RU 2625092C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- athlete
- sensor
- acceleration
- steps
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения коэффициента преобразования датчика ускорения в узкой полосе частот. Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения с помощью тредбана заключается в том, что подсчитывается количество шагов N, сделанных одной ногой спортсмена на движущейся со скоростью ν (м/с) в противоположную сторону бега спортсмена дорожке тредбана, за отсчитанный секундомером отрезок времени t, чтобы удержаться на начальной точке отсчета, по замеренным параметрам которых рассчитывается частота передвижения ноги ω в единицу времени:
ω - частота передвижения ног (рад/сек);
N - количество шагов, сделанных ногой за отрезок времени t;
t - время, затраченное спортсменом на прохождение N шагов, при этом перед включением движения дорожки на голеностоп одной из ног спортсмена устанавливается датчик ускорения, сигнал которого поступает на вход спектроанализатора с предварительно установленным в нем полосовым фильтром с центральной угловой частотой ω, к выходу которого подключен цифровой вольтметр, показание которого «u» будет соответствовать величине ускорения датчика на угловой частоте ω, рассчитанной по формуле:
ν - скорость движения дорожки тредбана (м/сек);
а - ускорение датчика на частоте ω (в ед. «g»),
Технический результат – повышение точности измерения частоты колебания ускорения (в данном случае ног). 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения коэффициента преобразования датчика ускорения в узкой полосе частот.
В настоящее время подобная задача решается с помощью вибростенда. Испытуемый датчик крепится к вибростолу, который возбуждается гармоническим колебанием, исходящим от генератора стандартных сигналов (ГСС) определенной частоты. Испытуемый датчик преобразует калиброванные по амплитуде механические колебания вибростола в электрические, которые регистрируются вольтметром. Экспериментатор сразу получает искомую величину - коэффициент преобразования датчика с размерностью мВ/g (милливольт на единицу земного ускорения g=9,8 м/с2) на определенной частоте.
Недостаток этого способа - невысокая точность калибровки из-за больших нелинейных искажений колебаний вибростола на частотах ниже 20 герц, в диапазоне которых в основном и происходят двигательные действия спортсмена (бег, прыжки и т.д.). Измерения коэффициента преобразования датчика ускорения можно проводить еще и методом отскока металлического стержня с закрепленным на верхней его плоскости датчиком ускорения, поднятого на высоту Н, и при отпускании которого он совершает свободное падение до удара об упругий массив с частотой отскока ω, рассчитываемой по формуле:
ω - угловая частота отскока;
λ - рабочий ход упругого массива (мм) при ударе о него металлического стержня.
В этом случае расчетная величина ускорения стержня, на котором закреплен испытуемый датчик, будет определяться формулой:
а - расчетное значение ускорения стержня, падающего с высоты Н на упругий массив с угловой частотой отскока ω;
- скорость, приобретаемая стержнем, падающим с высоты Н при достижении поверхности соударения; при этом датчик вырабатывает сигнал ускорения «u», по отношению параметров обоих вычисляется его коэффициент преобразования:
Недостаток этого способа - большая погрешность в определении частоты отскока ω стержня. Повышение точности определения этого параметра требует установки в спектроанализатор полосовых фильтров с большим затуханием - порядка 40-45 децибел/октаву, что значительно усложняет схему измерительного устройства. В обоих случаях проблемным измеряемым параметром, влияющим на точность определения коэффициента преобразования датчика ускорения, является частота изменения колебаний ускорений.
Задача изобретения - повышение точности измерения частоты колебания ускорения (в данном случае ног).
Поставленная задача решается путем использования тредбана, заключающаяся в том, что подсчитывается количество шагов N, пробегаемых спортсменом на движущейся со скоростью (м/с) в противоположную сторону бега спортсмена дорожке за отсчитанные секундомером отрезок времени t, при этом не меняющего своей начальной точки отсчета, по замеренным параметрам которых определяется частота ног ω (рад/сек) в единицу времени:
ω - частота ног (1/сек);
N - количество шагов;
t - время, затрачиваемое спортсменом на прохождение N шагов,
способ отличается тем, что перед включением движения дорожки на голеностоп одной из ног спортсмена устанавливается датчик ускорения, сигнал которого поступает на вход спектранализатора с предварительно установленным в нем полосовым фильтром с центральной частотой ω, к выходу которого подключен цифровой вольтметр, показания которого «u» (вольт) будут соответствовать величине ускорения датчика на частоте ω, рассчитанной по формуле:
а - ускорение датчика на угловой частоте ω в единицах земного ускорения, отношение которого дает значение коэффициента преобразования датчика на частоте ω:
На фиг. 1 приведена схема, реализующая способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения с помощью тредбана. Спортсмен Д. бежит по бегущей дорожке 1 с фиксированной скоростью. Спидометр 2 определяет скорость движения этой дорожки. Перед включением движения дорожки на голеностоп одной из ног спортсмена устанавливают датчик ускорения 3, сигнал которого поступает на вход спектроанализатора 4 с предварительно установленным в нем полосовым фильтром с центральной угловой частотой ω 5, к выходу которого подключен цифровой вольтметр 6. Произведенные измерения позволяют определить коэффициент преобразования датчика на частоте ω (частоте передвижения ног спортсмена).
Данный способ позволяет, используя предлагаемое устройство, добиться увеличения точности измеряемого параметра (коэффициента преобразования датчика), не прибегая к помощи вибростола.
Claims (12)
1. Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения с помощью тредбана, заключающийся в том, что подсчитывается количество шагов N, сделанных одной ногой спортсмена на движущейся со скоростью ν (м/с) в противоположную сторону бега спортсмена дорожке тредбана, за отсчитанный секундомером отрезок времени t, чтобы удержаться на начальной точке отсчета, по замеренным параметрам которых рассчитывается частота передвижения ноги ω в единицу времени:
ω - частота передвижения ног (рад/сек);
N - количество шагов, сделанных ногой за отрезок времени t;
t - время, затраченное спортсменом на прохождение N шагов,
отличающийся тем, что перед включением движения дорожки на голеностоп одной из ног спортсмена устанавливается датчик ускорения, сигнал которого поступает на вход спектроанализатора с предварительно установленным в нем полосовым фильтром с центральной угловой частотой ω, к выходу которого подключен цифровой вольтметр, показание которого «u» будет соответствовать величине ускорения датчика на угловой частоте ω, рассчитанной по формуле:
ν - скорость движения дорожки тредбана (м/сек);
а - ускорение датчика на частоте ω (в ед. «g»),
2. Измерительное устройство для реализации способа по п. 1, состоящее из датчика ускорения, установленного на голеностопе одной из ног спортсмена, подключенного ко входу спектроанализатора с перестраиваемым полосовым фильтром с помощью сменяемых RC-цепочек, к выходу которого в качестве индикатора ускорения подключен цифровой вольтметр.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016134611A RU2625092C1 (ru) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения с помощью тредбана и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016134611A RU2625092C1 (ru) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения с помощью тредбана и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2625092C1 true RU2625092C1 (ru) | 2017-07-11 |
Family
ID=59495566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016134611A RU2625092C1 (ru) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения с помощью тредбана и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625092C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110197120A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-09-03 | 中国人民解放军国防科技大学 | 用于无人值守传感器系统的人员目标识别方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1326295A1 (ru) * | 1985-10-30 | 1987-07-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Физической Культуры | Устройство дл контрол техники бега |
US7658694B2 (en) * | 2007-04-30 | 2010-02-09 | Nike, Inc. | Adaptive training system |
RU104852U1 (ru) * | 2011-03-24 | 2011-05-27 | Александр Александрович Севастьянов | Система контроля спортивных нагрузок и спортивный тренажер для проведения тренировок или соревнований |
-
2016
- 2016-08-24 RU RU2016134611A patent/RU2625092C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1326295A1 (ru) * | 1985-10-30 | 1987-07-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Физической Культуры | Устройство дл контрол техники бега |
US7658694B2 (en) * | 2007-04-30 | 2010-02-09 | Nike, Inc. | Adaptive training system |
RU104852U1 (ru) * | 2011-03-24 | 2011-05-27 | Александр Александрович Севастьянов | Система контроля спортивных нагрузок и спортивный тренажер для проведения тренировок или соревнований |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110197120A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-09-03 | 中国人民解放军国防科技大学 | 用于无人值守传感器系统的人员目标识别方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2458327C1 (ru) | Измеритель толчкового импульса спортсмена | |
RU2625092C1 (ru) | Способ измерения коэффициента преобразования датчика ускорения с помощью тредбана и устройство для его осуществления | |
RU2607361C1 (ru) | Способ испытаний многомассовых систем виброизоляции | |
RU2362136C1 (ru) | Способ испытания конструкции на ударные воздействия | |
US5007294A (en) | Process and device for measuring the tension of racket strings | |
RU130705U1 (ru) | Устройство для измерения абсолютных виброперемещений | |
RU2475711C1 (ru) | Устройство тестирования спортивных покрытий | |
RU2480725C2 (ru) | Способ динамической градуировки датчиков давления | |
RU2529760C1 (ru) | Способ измерения вовлекаемой массы спортсмена при выполнении им двигательных действий и устройство для его осуществления | |
SU993131A1 (ru) | Устройство дл испытаний акселерометров в ударном режиме | |
RU2599183C1 (ru) | Устройство для калибровки сейсмических датчиков | |
SU412513A1 (ru) | Устройство для определения параметровамплитудно-частотных характеристикконструктивных элем1ентов машини механизмов12 | |
RU2642155C1 (ru) | Стенд для виброакустических испытаний моделей систем виброизоляции судовых энергетических установок машинного отделения судна | |
RU2600508C1 (ru) | Способ измерения выталкивающей силы упругого объекта методом отскока и устройство для его осуществления | |
RU2781676C1 (ru) | Способ и устройство обработки сигнала при измерении широкополосных линейных ускорений | |
SU134815A1 (ru) | Устройство дл измерени внутриглазного давлени | |
RU2617456C1 (ru) | Способ оценки технического состояния инженерного сооружения | |
RU2647987C1 (ru) | Способ испытаний многомассовых систем виброизоляции | |
RU1788122C (ru) | Устройство дл оценки упругих свойств покрытий | |
SU1748074A1 (ru) | Способ определени динамической характеристики акселерометров с минимально-фазовыми характеристиками | |
SU2334A1 (ru) | Измеритель периодических колебаний | |
JPS61259133A (ja) | 張力測定器 | |
RU2536187C1 (ru) | Способ определения выталкивающей силы лыжи и устройство для его осуществления | |
SU304514A1 (ru) | ||
SU1405854A1 (ru) | Способ определени параметра прыжка спортсмена |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180825 |