Устройство для измерения высотыпРыжКА Советский патент 1981 года по МПК A63B5/00 

Изобретение отнсжится к спортивной измерительной технике и предназначено дпя определения высоты безопорной фазы прыжка спортсменов на тренировках. Известно устройство дпя измерения высоты прыжка, содержащее генератор тактовых импульсов, датчик давления, ждущий мультивибратор, связанный с устаиовочным входом триггера, выход кото го подключен к первому входу логическо схемы И, делитель частоты, счетчики и блок индикации, Bxozibi которого связаны с выходами первого счетчика, а выход с обнуляющими входами обоих счетчиков l. Недостатке известного устройства является низкая скорость измерения. Цель изобретения - ускорение процесса изм.ерения высоты прыжка. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения вьюоты прыжка содержит накапливающий сумматор, информационные входы которого связаны с выходами второго счетчика, тактовый вход соединен с одним выходом делите- пя частоты, а его выход -. со входом первого счетчика, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом логической схемы И, третий вход которой связан с выходом датчика давления и со входом ждущего мультивибратора, а ее выход соединен с так товым вход(л делителя частоты, другой выход которого соединен со входом второго счетчика, причем выход блока индикации соединен с обнуляющим входом накапливающего сумматора, с обнуляк щим входом триггера и с установочньтм входсйу делителя частоты. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для измерения высоты прыжка, на фиг. 2 - графики, интерпретирующие процесс численного интегрирования. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, соединенный с одним из входов логической схемы И 2, выход которой связан со счетным входом делителя 3 частоты. Выход датчика 4 давпений , установленного на ппошадке или гимнастическом мостике, соединен со вторым входом логической cxeNfci И 2 --И со входом ждущего к ультивибратора 5, Выход которого соединен со входом $ триггера 6 управления, а инверсный выход последнего - с третьим входсям логической схемы И 2. Первый выход де лителя 3 частоты соединен со счетным входом счетчика 7, выходы которого свя заны с информационными входами накап- пйвающего сумматора 8, причем тактовы вход сумматора 8 соединен со вторым выходом делителя 3 частоты. Выход сумматора 8 соединен со счетным входом счетчика 9 высоты прыжка, а выходы последнего - со входами блока 30 индикации, выход которого связан со входом триггера б управления, установоч ным входом делителя 3 частоты и входами обнуления счетчиков 7 и 9 и накапливающего сумматора 8, Устройс-лво для измерения высоты нрынска работает следующим образсад. Устройство реализует автоматическое вычисление высоты отскока Н по измеренному времени безопорной фазы прыж- каТ. Учитывая, что величина 1 измеряется путем поспедовательного подсчета импульсов в течение фазы прыжка, вычиспение высоты Н рационально осуществлять методами цифровых дифференциальных анализаторов (ЦДА). Это обеспечивает минимальные аппаратурные затраты Н позволяет вычислить высоту Н непосре ственно к моменту приземления. Таким образом высота Н вычисляется по формуле и-,. Вычисление определенного интеграла (1) целесообразно осуществить методом прямоугольников, .что обуславливается ступенчатым изменением подынтегрально функции b . Таким образом, алгоритм работы устройства задается соотношением ,sa. Полная погрешность вычисления складывается из двук составляющих : методической (f-ц , обусловленной зам ступенчатой ной функции f ц -3 инией и инструментальной сГц , вызанной дискретностью измерения времени азы полета. Пе{жая составляющая вычисляется по ормуле откуда следует требование к величине Инструментальная составляющая определяется выражением пупау, Рассмотрим воспроизведение алгоритма (2) по структурной схема устройства. После, того, как спортсмен наступил на рабочую поверхность датчика 4 давления, сигналом начальной установки с выхода блока 1О индикации происходит обнуление счетчика 9 высоты, счетчика 7, накапливающего сумматора 8 и триггера 6 управления. Одновременно этот же сигнал устанавливает делитель 3 частоты в состояние, соответствующее половине шага t /2 изменения аргумента подынтегральной функции in. . При отрьше спортсмена от поверхности датчика 4 давления на выходе поспэд него появляется единичный сигнал, который, поступая на вход логической схемы И 2, приводит к подаче тактовых импульсов с выхода генератора 1 на вход делителя 3 частоты, который спужит для получения импульсов с периодом Т и ut . Причем, за счет начальной уста новки первый импульс на выходе делителя частоты, соединенного со входом счетчика 7, появляется через время после начала безопорной фазы прыжка. При поступлении на тактовый вход накапливающего сумматора 8 - - го импульса с периодом At с выходй делителя частоты к содержимому сумматора прибавпяется содержимое счетчика 7 по1ын ральной функции, Это соответствует восп роизведению операции ц.4,5Ь. -Si Импульсы переноса с выхода суммато поступают на вход счетчика 7 высоты. выходы которого соединены со входами блока 10 индикации. По отрицательному фронту сигнала с выхода датчика 4 давления в момент приземления спортсмена ждущий мультивибратор 5 вырабатывает импульс, к торый, поступая на вход R триггера 6 управления, блокирует подачу импуль ссш с выхода генератора 1 через логическую схему И 2 па вход делителя 3 частоты. Таким образом, к моменту приземления содержимое счетчика 9 соответствует высоте отскока Н . Формулы (З) и (4) позволяют рассчитать основные параметры устройства для измерения высоты прыжка. Разрядность с 1етчика подынтегральной функции 7 и накапливающего сумматора 8 определяется формулой есч(( Разрядность и ц счетчика 9 высоты вычиспяется по формупе где С - цена переноса накапливающего сумматора. Величина С рассчйтьюается следующим образом c 4c -At-t; Предлагаемое устройство для измерения высоты прыжка автоматически опр& деляет вышту безопорной фазы прыжка, что облегчает работу тренера, псюышает пропускную способность при отборе новичков. Цифровая форма измеряемого параметра и миним-альное число органов управления (тумблер питания и кнопка начальной установки) обеспечивают простоту обращения с устройством, что позволяет, пользоваться им как тренеру, так и спортсменам, а это повышает эффективность тренировок. Формула изобретения Устройство для измерения высоты прыжка, содержащее генератор тактовых импульсов, датчик давления, ждущий мультивибратор, связанный с установочным входом триггера, выход которого подключен к первому входу логической схемы И, делитель частоты, счетчики и блок индикации, входы которого связаны с выходами первого счетчика, а выход с обнуляющими входами обоих счетчиков, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса измерения, оно имеет накапливающий сумматор, информационные входы которого связаны с выходами второго счетчика, тактовый вход соединен с выходе делителя частоты, а его выход соединен со входом первого счетчика, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом логической схемы И, третий вход которой связан с выхо дом датчика давления и со входом ждущего мультивибратора, а ее выход соединен с тактовым входом делителя частоты, другой выход которого соединен со входом второго счетчика, причем выход блока индикации соединен с обнуляющим входом накапливающего сумматора, с обнуляющим входом триггера и установочным входом депитепя частоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2648622/12, л. А 63 В 5/ОО, 1979.