Устройство для измерения параметров опорного прыжка Советский патент 1985 года по МПК A63B71/00 

Изобретение относится к спортивной измерительной технике и предназначено для фиксации параметров опорного прыжка на тренировках и соревнованиях гимнастов. Известно устройство для измерения параметров опорного прыжка, содержащее блок измерения времени разбега, связанный своим тактовым входом с первым выходом распределителя импульсов, второй выход которого соединен с вторыми входами пер(, Ж ВОЙ и второй логических схем И и с тактовым входом блока измерения второй фазы полета, выходы первой и второй логических схем И связаны с тактовыми входами счетчиков, блок тензодатчиков с усилителями, связанный своими выходами через последовательно соединенные блок амплитудных дискриминаторов и аналого-цифровой преобразователь с блоком индикации, выход которого соединен с обнуляющими входами блока амплитудных дискриминаторов, счетчиков, блока измерения времени разбега и блока измерения второй фазы полета, установочный вход которого связан со ждущим мультивибратором, а выходы блока измерения времени разбега, блока измерения времени второй фазы полета и выходы счетчиков соединены с соответствующими входами блока индикации. Недостатком известного устройства является невозможность измерения таких информативных -параметров опорного прыжка, как горизонтальные составляющие сил взаимодействия, времени первой фазы полета, а также низкая надежность, обусловленная частым выходом из строя датчиков давления зон толчка о мостик и о «коня в результате больших ударных нагрузок. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения параметров опорного прыжка, содержащее блок измерения времени разбега, связанный своим тактовым входом с первым выходом распределителя импульсов, второй выход которого соединен с вторыми входами первой и второй логических схем И и с тактовым входом блока измерения второй фазы полета, причем выходы первой и второй логических схем И связаны с тактовыми входами соответствующих счетчиков, блок тензодатчиков с усилителями, связанный своими выходами через последовательно соединенные блок амплитудных дискриминаторов и аналогоцифровой преобразрватель с блоком индикации, выход которого соединен с обнуляющими входами счетчиков, с обнуляющим входом блока амплитудных дискриминаторов, с обнуляющими входами блока измерения времени разбега и блока измерения второй фазы полета, установочный вход которого связан со ждущим мультивибратором, причем выходы блока измерения времени разбега, блока измерения времени второй фазы полета и выходы счетчиков соединены с соответствующими входами блока индикации, имеет две пороговые схемы, дополнительный ждущий .мультивибратор, логическую схему ИЛИ, дополнительную логическую схему И, триггер и дополнительный счетчик, причем выход первой пороговой схемы через дополнительный ждущий мультивибратор связан с установочным входом триггера, выход которого соединен с первым входом дополнительной логической схемы И, а выход последней - с тактовым входом дополнительного учетчика, выход второй пороговой схемы подключен к первому входу логической схемы ИЛИ, выход которой связан с входом обнуления триггера, вход первой пороговой схемы связан с одним выходом блока тензодатчиков с усилителями, а ее выход - с входом управления блока измерения времени разбега и с первым входом первой логической схемы И, вход второй пороговой схемы соединен с другим выходом блока тензодатчиков с усилителями, а ее выход - с входом основного ждущего мультивибратора и с первым входо.м второй логической схемы И, второй вход дополнительной логической схемы И подключен к второму выходу распределителя импульсов, причем выход дополнительного счетчика соединен с соответствующим входом блока индикации, выход которого связан с вторым входом логической схемы ИЛИ и с входом обнулениядополнительного счетчика. На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения параметров опорного прыжка. Устройство содержит блок 1 измерения времени разбега, тактовый вход которого связан- с первым выходом распределителя 2 импульсов. Выходы блока 3 тензодатчиков с усилителями через соответствующие амплитудные дискриминаторы блока 4 и четырехканальный преобразователь 5 напряжение-код связаны со входами блока 6 индикации. Первый выход блока 3 через пороговую схему 7 подключен к входу управления блока 1 измерения времени разбега к первому входу логической схемы И 8 и к входу ждущего мультивибратора 9, связанного своим выходом с установочным входом триггера 10. Выход триггера 10 подключен к первому входу логической схемы И 11. Выходы логических схем И 8 и 11 подключены к счетным входам счетчиков 12 и 13 соответственно. Четвертый выход блока 3 через пороговую схему 14 соединен с первым входом логической схемы ИЛИ 15, с первым входом логической схемы И 16 и с входом ждущего мультивибратора 17 связанного своим выходом с установочным входом блока 18 измерения времени второй фазы полета. Выход логической схемы ИЛИ 15 соединен с входом обнуления триггера 10, а выход логической схемы И 16 - со счетным входом счетчика 19. Второй выход распределителя 2 импульсов подключен к вторым входам логических схем И 8, 14 и 16 и к тактовому входу блока 18 измерения времени второй фазы полета. Выходы-блока 1 измерения времени разбега, выходы счетчиков 12, 13 и 19 и выходы блока измерения времени второй фазы полета подключены к соответствующим входам блока 6 индикации, выход которого соединен с входами обнуления блока 18 измерения времени второй фазы полета блока 1 измерения разбега, блока 4 амплитудных дискриминаторов, со входами обнуления счетчиков 12, 13 и 19 и с вторым входом логической схемы ИЛИ 15. Устройство работает следующим образом. Перед очередным циклом измерения устройство устанавливается в начальное состояние путем подачи сигнала с выхода блока 6 индикации на входы обнуления блока 18 измерения времени второй фазы полета, блока 1 измерения времени разбега, блока 4 амплитудных дискриминаторов, счетчиков 12 , 13 и 19 и через второй вход логической схемы ИЛИ 15 на вход обнуления триггера 10. Блок 1 реализует измерение времени разбега гимнаста путем подсчета в течение соответствующего временного интервала тактовых импульсов периода ,01 с, поступающих с первого выхода распределителя 2 импульсов. Начало разбега фиксируется с помощью датчика давления, установленного в стартовом коврике. Признаком окончания разбега является появление сигнала на выходе тензодатчика вертикальной составляющей силы взаи.модействия гимнаста с мостиком. Пороговая схема 7 служит для формирования логического сигнала взаимодействия гимнаста с мостиком при превышении силы этого взаимодействия некоторого фиксированного значения, величина которого определяется уровнем помех на выходе усилителя блока 3. Появление сигнала на выходе схемы 7 приводит к блокировке работы блока 1 измерения времени разбега. Этот же сигнал, поступая на первый вход логической схемы И 8, приводит к подзче тактовых импульсов периода Tg 0,001 с со второго выхода распределителя 2 импульсов на счетчик 12, который, таким образом, фиксирует время взаимодействия гимнаста с мостиком. .По заднему. фронту сигнала с выхода схемы 7, в момент окончания взаимодействия гимнаста с мостиком, ждущий Мультивибратор 9 вырабатывает импульс, поступающий на усгановочный вход триггера 10. Установка триггера 10 в единичное состояние приводит к подаче тактовых импульсов периода Тд 0,001 с со второго выхода распределителя 2 импульсов через логическую схему И 11 на вход счетчика 13. В момент начала взаимодействия с конем сигнал с выхода пороговой схемы 14, пройдя через логическую схему ИЛИ 15, устанавливает триггер 10 в нулевое состояние, в результате чего отсчет времени первой фазы полета (времени полета после толчка о мостик до начала касания руками коня) счетчиком 13 прекращается. Фиксация времени взаимодействия с конем осуществляется с помощью логической схемы И 16 и счетчика 19, на счетный вход которого в течение времени взаимодействия с конем поступают тактовые импульсы пери-, ода Т 0,001 с. В момент окончания взаимодействия гимнаста с конем .ждущий мультивибратор 17, вырабатывая импульс, инициирует измерение вре.мени второй фазы полета блоком 18. Момент окончания второй фазы полета регистрируется с помощью датчика давления, установленного в зоне приземления. Блок 3 содержит две пары тензорезисторных датчиков, установленных на двухкоординатных платформах и предназначенных для измерения вертикальных и горизонтальных составляющих сил взаимодействия гимнаста с мостиком и конем. Сигналы с выхода блока 3 поступают на входы блока 4 амплитудных дискриминаторов, осуществляющего фиксацию максимальных значений этих -сигналов. Четырехканальный преобразователь 5 напряжение-код предназначен для преобразования Зафиксированных сигналов из аналоговой формы в цифровую. Блок 6 индикации осуществляет визуальную индикацию измеренных параметров опорного прыжка. Расширение функциональных возможностей устройства за счет включения в состав измеряемых параметров горизонтальных составляющих сил взаимодействия гимнаста с мостиком и «конем и времени первой фазы полета представляет тренеру и спортсменам более детальную информацию о прыжке. Фиксация временных параметров прыжка по наличию сигналов сил взаимодействия с мостиком и «конем позволяет отказаться от датчиков давления, установленных под обшивкой «коня и резиновым покрытием мостика. Это приводит к существенному повышению надежности устройства, так как при выполнении прыжка датчики испытывают большие ударные нагрузки, и, следовательно, часто выходят из строя. Кроме того, упрощается эксплуатация устройства, поскольку отпадает необходимость проведения трудоемких oпepa

ций замены датчиков давления под «обшивкой коня и резиновым покрытием мостика.

Исключение из структуры устройства датчиков давления зон взаимодействия с мостиком и «конем не позволяет измерить координаты этих взаимодействий. Однако это исключение оправдывается тем, что современные правила судейства не требуют

точной фиксации зон взаимодействий гимнаста с мостиком и «конем. Автоматическое измерение параметров опорного прыжка значительно облегчает работу тренера, позволяет сократить время освоения и совершенствования новых видов прыжков.

Предлагаемое устройство обеспечивает суш,ественное повышение эффективности тренировок.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ П.АРАМЕТРОВ ОПОРНОГО ПРЫЖКА, содержащее блок измерения времени разбега, связанный своим тактовым входом с первым выходом распределителя импульсов, второй выход которого соединен с вторыми входами первой и второй логических схем И и с тактовым входом блока измерения второй фазы полета, причем выходы первой и второй логических схем И связаны с тактовыми входами соответствующих счетчиков, блок тензодатчиков с усилителями, связанный своими выходами через последовательно .соединенные блок амплитудных дискриминаторов и аналого-цифровой преобразователь с блоком индикации, выход которого соединен с обнуляющими входами счетчиков , с обнуляющим входом блока амплитудных дискриминаторов . с обнуляющими входами блока измерения времени разбега и блока измерения второй фазы полета, установочный вход которого связан со ждущим мультивибраторо.м, причем выходы блока измерения времени разбега, блока измерения времени второй фазы полета и выходы счетчиков соединены с соответствующими входами блока индикации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повыщения надежности, оно имеет две пороговые схемы, дополнительный ждущий мультивибратор, логическую схему ИЛИ, дополнительную логическую схему И, триггер и дополнительный счетчик, причем выход первой пороговой схемы через дополнительный ждущий мультивибратор связан с установочным входом триггера, выход которого соединен с первым входом дополнительной логической схемы И, а выход последней - с тактовым в.ходом дополнительного счетчика, выход второй пороговой схемы подключен к первому входу логической схемы ИЛИ, выход коi торой связан с входом обнуления триггера, вход первой пороговой схемы связан с (Л одним выходом блока тензодатчиков с усилителями, а ее выход- с входом управления блока измерения времени разбега и с первым входом первой логической схемы И, вход второй пороговой схемы соединен с другим выходом блока тензодатчиков с усилителями, а ее выход - с входом основного ждущего мультивибратора и с первым входом второй логической с(емы И, второй 4 вход дополнительной логической схемы И О подключен к второму выходу распределитеоо о to ля импульсов, причем выход дополнительного счетчика соединен с соответствующим входом блока индикации, выход которого связан с вторым входом логической схемы ИЛИ и с входом обнуления дополнительного счетчика.