Устройство для измерения экстремальных значений усилий и времени их достижения

(ибЗУУ 39 Социал мстим ескин Республик(51) М, Кл.2СО 0 присоединением заявки1 С 5/02 1 Ь 1/04 йауднрствннный намнтатСввета Мнннстрна СССР пф делам нзобрнтеннд и Открьтнй(71) Заявитель сесоюзный научно-исследовательский институт физической культуры 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМ ЗНАЧЕНИЙ УСИЛИЙ Иодно максимальное значение и один временной интервал и не дает возможности измерять значения и моменты достижения дву и более экстремумов кривой усилия. Этот недостаток весьма существенен, так как кри.вая усилия во многих случаях обладает несколькими экстремумами (например, кривая измерения усилия во времени при ходьбе, беге, при различных взаимодействиях человека с опорой и т.д, имеет двухвершинный характер - два экстремума).10 Целью изобретения является повышениеточности измерения экстремальных значений усилий и времени их достижения, а также обеспечение измерения нескольких экстремальных значений кривой усилия и времени их достижения.Это достигается тем, что в предлагаемоеустройство введены согласующий каскад, формирователь управляющих импульсов, дифференцирующие цепи, цифровой вольтметр, триггер и цифровой измеритель временных 2 п интервалов, причем выход усилителя черезсогласующий каскад соединен с входом формирователя управляющих импульсов, выход которого через дифференцирующие цепи сое.динен с входом триггера и входом внешнего запуска цифрового вольтметра, измеритель. Изобретение относится к измерительнои технике и может найти применение прн биомеханических исследованиях движений человека, особенно в области спорта.Известны устройства для измерения максимального значения усилия, развиваемого человеком, и времени достижения этого максимума 1, содержащее упругий элемент, измеритель деформации упругого элемента, выполненный в виде индикатора часового типа, и тормозное устройство для фиксации штока индикатора при достижении максимального значения измеряемого усилия, Кроме того, известное устройство, с целью определения времени достижения максимального значения усилня, снабжено контактной парой, подключенной к цепи электросекундомера, один контакт которой расположен на упругом элементе, а другой на штоке индикатора.Однако наличие контактной системы в этом устройстве обуславливает значительные погрешности измерения времени достижения максимального значения из-за значительной инерционности (запаздывания) срабатывания контактной пары. Кроме того, устройство не обладает необходимой функциональной гибкостью: оно позволяет измерять только РЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХЕМЕНИ ИХ ДОСТИЖБНИ3ный вход которого соединен с выходом усилителя, а выход триггера подключен к, входуцифрового измерителя временных интервалов, выход которого, а также выход цифрового вольтметра подключены к регистрирующему устройству.На фиг.изображена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - диаграммыуправляющих выходных сигналов функциональных блоковпоясняющие работу уст.ройства,19Устройство содержит измеритель деформации упругого элемента 1, усилитель 2,согласующий каскад 3, логический блок 4,состоящий из формирователя 5 управляющих импульсов, двух дифференцирующих цепей 6 и 7, цифрового вольтметра 8, триггера 9, цифрового измерителя 10 временныхинтервалов и регистрирующего прибора 11.Устройство работает следующим образом,При приложении усилия к упругому элементу последний деформируется, при этом 20деформация, пропорциональная прилагае.мому усилию, преобразуется тензодатчикамив электрический сигнал, который усиливается усилителем 2 и поступает через согласующий каскад 3 на формирователь 5управляющих импульсов. Последний вырабатывает импульсы управления, фронты которых соответствуют моментам перехода кривой усилия через экстремальные точки А;,Ающ, АщьАв,Ам, и т.д. Так, например, прй достижении кривой усилия экстремальной точки А;, на выходе формирователя 5 формируется отрицательныйфронт импульса, который после дифференцирования цепью 7 поступает на общий входтриггера и перебрасывает его. При этомфронт импульса, снимаемого с выхода триг- Мгера 9, запускает цифровой измерительвре.менных интервалов 10, который начинаетотсчет времени достижения экстремальногозначения А , (ь, ). В момент переходакривой через точку А, на выходе формирователя 5 формируется положительный фофронт импульса, который после дифференцирования цепью 7 поступает иа вход триггера 9 и перебрасывает его в исходное со-.стояние, при этом цифровой измеритель временных интервалов прекращает отсчет времени, зафиксировав время достижения эк 4стремального значения Ащщ, . Одновремен. но с этим импульс с дифференцнрующей це пи 6 поступает на вход внешнего запуска цифрового вольтметра 8 и запускает его, в результате чего происходит измерение экстремального значения усилия Ах,. Далее измеренные значения Т, и А,автоматически регистрируются на ленте регистрирующего прибора 11,Измерение значения второго экстремума А и времени его достижения Т иФФХпоследующих значений осуществляется аналогичным образом.Таким образом, предлагаемое устройст. во позволяет значительно повысить точность измерения экстремальных значений усилия и времени их достижения, обеспечивает возможность измерения нескольких экстремумов, а также позволяет автоматизировать процесс измерения.Формула изобретенияУстройство для измерения экстремальных значений усилий и времени их достижения, содержащее упругий элемент, измеритель деформаций упругого элемента, усилитель и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены согласующий каскад, формирователь управляющих импульсов, дифференцирующие цепи, цифровой вольтметр, триггер и цифровой измеритель временных интервалов, причем выход усилителя через согласующий каскад соединен с входом формирователя управляющих импульсов, выход которого через дифференцирующие цепи соединен с входом триггера и входом внешнего запуска цифрового вольтметра, измерительный вход которого соединен с выходом усилителя, а выход триггера подключен к входу цифрового измерителя временных интервалов, выход которого, а также выход цифрового вольтметра подключены к регистрирующему прибору,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР463882, кл. 6 01 1 5/02, 1972.637739 ФЮФ ФУФЛО Йдвгфгат 4/5ектная, 4 Редактор С. ХейфиЗаказ 700/35НИИИ Г осударственно делан3 ЗОЗЬ, Москва нлнэл ПП Пат Составитель Г. МаксягнТехред О. ЛуговаяТираж 070ого коиитета Совета Мнизобретений и открылиЖ.35, Раугнская нэбнтэ, г. Ужгород, ул. Про Корректор С. Шекна одисное нстров СССР