一種用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及體育鍛煉、體操、游泳、爬或擊劍用的器械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種用于游対訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置，張力傳感器一端園定在固定支架上，張力傳感器另一端通過測(cè)力續(xù)連接游泳帶，游泳帶具有固定結(jié)構(gòu)；所述的張戈傳感器還通過信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置與計(jì)算機(jī)相連接。坤實(shí)用新型通過自由泳完整配合游泳、劃手和打腿的推進(jìn)力測(cè)試，并對(duì)相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可值教練員較清晰的了解運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)力量的薄弱點(diǎn)，為針對(duì)性安排訓(xùn)練計(jì)劃提供參考；同時(shí)可以掌握運(yùn)動(dòng)員不同訓(xùn)練階段的力量變化。本實(shí)用新型具有適合游泳專項(xiàng)需要，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于損帶和安裝方便的特點(diǎn)。
【專利說明】一種用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本實(shí)用新型涉及體育鍛煉、體操、游泳、爬山或擊劍用的器械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置。
[【背景技術(shù)】]
[0002]在游泳運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過程中，專項(xiàng)力量與游泳運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)密切相關(guān)，專項(xiàng)力量訓(xùn)練在游泳運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練中占有重要地位，但游泳運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)力量測(cè)試方法和評(píng)價(jià)手段的研究相對(duì)比較少。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)在以往的研究中，教練員和科研人員經(jīng)常通過主觀經(jīng)驗(yàn)、其它非專項(xiàng)手段了解游泳運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)力量情況，缺乏科學(xué)性，評(píng)價(jià)效果十分有限，容易造成錯(cuò)誤判斷，進(jìn)而影響力量訓(xùn)練計(jì)劃的制定。
[實(shí)用新型內(nèi)容]
[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中游泳訓(xùn)練力量測(cè)試?yán)щy等不足和缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、安全可靠，可有效測(cè)量運(yùn)動(dòng)員游泳時(shí)肢體力度的用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置，包括固定支架、張力傳感器、計(jì)算機(jī)、牽引繩、游泳帶，其特征在于所述的張力傳感器一端固定在固定支架上，張力傳感器另一端通過測(cè)力繩連接游泳帶，游泳帶具有固定結(jié)構(gòu)；所述的張力傳感器還通過信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置與計(jì)算機(jī)相連接。
[0005]所述的游泳帶兩側(cè)設(shè)有可調(diào)式卡扣A和可調(diào)式卡扣B，固定板位于游泳帶后部中央位置并通過固定孔縫制在游泳帶上，T性固定板焊接于固定板上，并與測(cè)力繩一側(cè)相連接。
[0006]所述的張力傳感器包括壓力測(cè)量電路、濾波器和A/D轉(zhuǎn)換器。
[0007]所述的濾波器包括低通濾波器U2、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容Cl、電容C2，低通濾波器U2上的V+引腳接+5V電源，電容C2為電源濾波電容，電阻R6和電阻R7為分壓電阻，IN+引腳為信號(hào)輸入引腳，OUT引腳為電路輸出引腳，電阻R8經(jīng)低通濾波器U2輸出后連接電壓跟隨器。
[0008]所述的低通濾波器U2為L(zhǎng)TC1569芯片。
[0009]所述的A/D轉(zhuǎn)化器包括參考電壓輸出端VREF、模擬電壓輸入端AIN、模擬信號(hào)公共地端AGND、外部緩沖放大器輸入端BUFIN、外接積分放大器輸出端IR0UT、外接積分放大器輸入端IRJCT、外接電壓比較器C0MP。
[0010]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型通過自由泳完整配合游泳、劃手和打腿的推進(jìn)力測(cè)試，并對(duì)相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可使教練員較清晰的了解運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)力量的薄弱點(diǎn)，為針對(duì)性安排訓(xùn)練計(jì)劃提供參考；同時(shí)可以掌握運(yùn)動(dòng)員不同訓(xùn)練階段的力量變化。本實(shí)用新型具有適合游泳專項(xiàng)需要，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于攜帶和安裝方便的特點(diǎn)。[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0011]圖1是本實(shí)用新型的主要結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的壓力測(cè)量電路示意圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的A/D轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的濾波器電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]如圖所示，圖中:1.固定支架2.信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置3.計(jì)算機(jī)4.測(cè)力繩；5.螺絲
6.張力傳感器7.卡扣A 8.游泳帶9.方形固定板10.T型固定板11.固定孔12.卡扣B ；
[0016]指定圖1為本實(shí)用新型的摘要附圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對(duì)本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]本實(shí)用新型為一種用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置，包括固定支架，張力傳感器，傳感器軟件，計(jì)算機(jī)，USB信號(hào)傳感器轉(zhuǎn)換模塊，USB信號(hào)傳感器轉(zhuǎn)換模塊包括信號(hào)放大器，濾波電路，高精度A/D裝換器，牽引繩和游泳帶依次連接組成。將該儀器固定在游泳池邊，可開展自由泳完整配合游泳、劃手，即腿夾板和打腿，即手扶板的推進(jìn)力測(cè)試，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)裝置的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，測(cè)試完畢后將測(cè)試數(shù)據(jù)導(dǎo)出，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
[0019]張力傳感器是張力控制過程中測(cè)量卷材張力值大小的儀器。其工作原理是張力應(yīng)變片和壓縮應(yīng)變片按照電橋方式連接在一起，當(dāng)受到外壓力時(shí)應(yīng)變片的電阻值也隨之改變，改變值的多少將正比于所受張力的大小。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。
[0020]USB信號(hào)傳感器轉(zhuǎn)換模塊工作原理。將張力傳感器信號(hào)放大，經(jīng)濾波器濾除雜波后，經(jīng)高精度A/D轉(zhuǎn)換器將信號(hào)輸送到電腦，經(jīng)軟件處理后輸出結(jié)果。
[0021]如圖1所示，專業(yè)剪裁制作寬6cm，長(zhǎng)90cm內(nèi)襯海綿材料的游泳帶10，游泳帶10兩側(cè)為可調(diào)式卡扣A7和卡扣B12，可保證游泳帶緊緊固定在受試者的腰部。固定板9位于游泳帶10后部中央位置，通過固定孔11縫制在游泳帶10上，T性固定板10焊接于固定板9上，并與測(cè)力繩4 一側(cè)相連接，測(cè)力繩4另一側(cè)連接S型的張力傳感器6，S型的張力傳感器6通過螺絲5固定在池邊的支架I上。測(cè)試結(jié)果通過USB信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊2記錄到計(jì)算機(jī)3，供數(shù)據(jù)記錄分析。
[0022]游泳運(yùn)動(dòng)員在水中分別進(jìn)行自由泳完整配合游泳、劃手，即腿夾板和打腿，即扶板等專項(xiàng)動(dòng)作，測(cè)試時(shí)間均為45秒，通過計(jì)算機(jī)3軟件實(shí)時(shí)記錄運(yùn)動(dòng)員相應(yīng)動(dòng)作的推進(jìn)力的大小，要求運(yùn)動(dòng)員盡力保持實(shí)際游泳的技術(shù)。測(cè)試前10秒的力量可反映游泳運(yùn)動(dòng)員的爆發(fā)力；前10秒與后10秒力量的比值可反映運(yùn)動(dòng)員力量耐力；劃手45秒力量與打腿45秒力量之和與配合游泳45秒力量的比值可以反映運(yùn)動(dòng)員的力量轉(zhuǎn)化效率。
[0023]圖2所示，AD624構(gòu)成的高精度壓力測(cè)量電路，傳感器是標(biāo)準(zhǔn)的電阻應(yīng)變式電橋傳感器。供橋電壓采用+9.00V,電位器R8和R6用來調(diào)零，其中R6為粗調(diào)，R8為細(xì)調(diào)。放大器的輸出可以直接與高精度的A/D轉(zhuǎn)換器相連。
[0024]圖4濾波電路由低通濾波器似、電阻1?6、1?7、1?8、電容(:1、02組成。低通濾波器為L(zhǎng)TC1569芯片，截止頻率可調(diào)，最大截止頻率可達(dá)300kHz即5V供電。該電路采用單電源供電模式，因此V+引腳接+5V電源，C2為電源濾波電容，以確保輸入電壓質(zhì)量。R6和R7為分壓電阻。通過分壓得到GND引腳的參考電壓為2 V。IN+引腳為信號(hào)輸入引腳，OUT引腳為電路輸出引腳，通過該濾波電路7即可輸出性能良好的波形。R8設(shè)置濾波器的截止頻率信號(hào)經(jīng)LTC1569輸出后需加入電壓跟隨器。
[0025]圖3所示，所示高精度A/D轉(zhuǎn)化器，VREF為+4.069V參考電壓輸出，AIN為模擬電壓輸入；AGND是模擬信號(hào)公共地，BUFIN是外部緩沖放大器輸入；IROUT是外接積分放大器輸出；IRJCT是外接積分放大器輸入，COMP是外接電壓比較器；采用CMOS工藝制作。
【權(quán)利要求】
1.一種用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置，包括固定支架、張力傳感器、計(jì)算機(jī)、牽引繩、游泳帶，其特征在于所述的張力傳感器一端固定在固定支架(I)上，張力傳感器(6)另一端通過測(cè)力繩(4)連接游泳帶，游泳帶具有固定結(jié)構(gòu)；所述的張力傳感器還通過信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置(2)與計(jì)算機(jī)(3)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置，其特征在于所述的游泳帶兩側(cè)設(shè)有可調(diào)式卡扣A和可調(diào)式卡扣B，固定板位于游泳帶后部中央位置并通過固定孔縫制在游泳帶上，T性固定板焊接于固定板上，并與測(cè)力繩(4) 一側(cè)相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置，其特征在于所述的張力傳感器包括壓力測(cè)量電路、濾波器和A/D轉(zhuǎn)換器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置，其特征在于所述的濾波器包括低通濾波器U2、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電容Cl、電容C2，低通濾波器U2上的V+引腳接+5V電源，電容C2為電源濾波電容，電阻R6和電阻R7為分壓電阻，IN+引腳為信號(hào)輸入引腳，OUT引腳為電路輸出引腳，電阻R8經(jīng)低通濾波器U2輸出后連接電壓跟隨器。
5.如權(quán)利要求4所述的一種用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置，其特征在于所述的低通濾波器U2為L(zhǎng)TC1569芯片。
6.如權(quán)利要求3所述的一種用于游泳訓(xùn)練中的專項(xiàng)力量測(cè)試裝置，其特征在于所述的A/D轉(zhuǎn)化器包括參考電壓輸出端VREF、模擬電壓輸入端AIN、模擬信號(hào)公共地端AGND、外部緩沖放大器輸入端BUFIN、外接積分放大器輸出端IR0UT、外接積分放大器輸入端IRJCTjF接電壓比較器COMP。
【文檔編號(hào)】A63B71/06GK204016315SQ201420477838
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】趙德峰, 王晨, 邱俊, 錢風(fēng)雷, 熊國(guó)鳴, 任雪 申請(qǐng)人:上海體育科學(xué)研究所