Устройство для измерения параметров опорного прыжка Советский патент 1982 года по МПК A63B71/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

1

Изобретение относится к спорту и может быть использовано для измерения параметров опорного прыжка на тренировках и соревнованиях гимнастов.

Известно устройство для измерения параметров опорного прыжка на тренировках и соревнованиях гимнастов, содержащее датчик, установленный в стартовом коврике, связанный посредством ждущего мультивибратора с одним из входов триггера, вход которого подключен к одному из входов схемы И, другой вход которой связан со счетчиком, выходы которого связаны с блоком индикации, датчики давления, установленные на мостике, связанным со схемой ИЛИ и с одним из входов регистра памяти, другие входы которого связаны с соответствующими входами другого регистра памяти, со счетчиком и с одним из входов другой схемы ИЛИ, второй вход которой связан с выходом схемы ИЛИ и с одним из входов второй схемы И, второй вход которой связан с выходом делителя частоты и с одним из входов третьей схемы И, второй вход которой соединен с выходом третьей схемы ИЛИ, а выход с входом соответствующего ОПОРНОГО ПРЫЖКА

счетчика, выход второй схемы И связан с другим счетчиком, а блок индикации связан с выходами счетчиков и регистров памяти. Недостатком известного устройства является узкие функциональные возможности,

поскольку он не позволяет измерять временные параметры.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что

10 устройство для измерения параметров опорного прыжка имеет две тензорезисторые мостовые схемы для измерения силы толчка о мостик и о «коня соответственно с дифференциальными усилителями, амплитудные дискриминаторы, преобразователь аналог код, четвертую схему ИЛИ, мультивибратор, второй триггер дополнительную схему И, дополнительный счетчик и датчик давления зоны приземления, причем дифференциальные усилители мостовых схем с соответствующими входами амплитудных дискриминаторов, другие входы которых связаны между собой с одним из входов дополнительного счетчика и с блоком, индикации, а выход соединен с аналого-цифровым преобразователем, выходы которого подключены к индикатору, датчик давления зоны приземления связан с одним из входов дополнительной четвертой схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к соответствующему входу другого второго регистра памяти, а выход соединен с одним из входов дополнительного триггера, другой вход которого посредством мультивибратора соединен с выходом третьей схемы ИЛИ, а выход связан с одним из входов дополнительной схемы И, другой вход которой связан с делителем частоты, а выход подключен к другому входу дополнительного счетчика, выходы которого подключены к блоку индикации.

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения параметров опорного прыжка.

Устройство содержит датчик 1 давления, установленный в стартовом коврике, выход которого через ждуихий мультивибратор 2 соедиисч с входом триггера 3 времени разбега. ЕЗыход последнего соединен с первым входом логической схемы И 4, вход которой э.1ектрически связан с первым выходом делителя Г) частоты, приче.м выход логической схемы И 4 соединен со счетным входом очетчика б времени разбега. Выходы датчиков 7-9 давления, установленных на толчковом мостике в соответствии с зонами: «Недоступ, «Центр, «Заступ, соединены с входами соответствующих триггеров регистра 10 зоны толчка о мостик и входами логической схемы ИЛИ 11. Выход логической схемы ИЛИ 11 соединен с первым входом логической схемы ИЛИ 12 и первым входом логической схемы И 13, выход которой связан со счетным входом счетчика 14 времени толчка о мостик.

Второй вход логической схемы И 13 соединен с вторым входом логической схемы И 15 и вторым выходом делителя 5 частоты, вход которого соединен с выходом генератора 16 тактовых импульсов. Выход логической схемы И 15 соединен со счетным входом счетчика 17 времени толчка о «коня. Выходы датчиков 18-22 давления, установленных под обшивкой коня в соответствии с зонами оценок прыжка в баллах: «10, «9, «8, «9, «10, соединены с входами соответствующих триггеров регистра 23 зоны толчка о «коня и входами логической схемы ИЛИ 24, выход которой связан с первым входом логической схемы И 15. Входы обнуления счетчиков 6, 14, 17, входы триггеров регистров 10, 23 и второй вход логической схемы ИЛИ 12 соединены с выходом блока 25 индикации, причем выходы счетчиков 6, 14, 17 и выходы триггеров регистров 10, 23 соединены с входами блока 25 индикации.

На первые выходы тензорезисторных мостовых схем 26 и 27 подается опорное напряжение иоп,причем вторые выводы обеих схем заземления, третьи и четвертые выводы мостовых схем 26 и 17 соединены с входами дифференциальных усилителей 28 и 29 соответственно, выходы которых через амплитудные дискриминаторы 30 и 31 связаны с входами двухканального аналогоцифрового преобразователя 32 напряжениекод. Выход логической схемы ИЛИ 24 через ждущий мультивибратор 33 соединен с входом S-триггера 34 времени фазы полета, выход которого связан с первым входом логической схемы И 35. Второй вход логической схемы И 35 соединен с вторым выходом делителя 5 частоты, а ее выход - со счетным входом счетчика 36 времени фазы полета. Выход датчика 37 давления зоны

5 приземления соединен с первым входом логической схемы ИЛИ 38, выход которой связан с входом R-триггера 34 времени фазы полета.

Выходы счетчика 36 времени фазы полета и аналого-цифрового преобразователя 32 «напряжение-код соединены с входами блока 25 индикации, выход которого связан с обнуляющими входами амплитудных дискриминаторов 30 и 31, обнуляющим входом счетчика 36 времени фазы полеты и вторым

входом логической схемы ИЛИ 38.

Устройство работает следующим образом. Перед измерением параметров прыжка гимнаста, а также после включения устройства происходит его установка в начальное состояние путем подачи сигнала обнуления

0 и выхода блока 25 индикации на входы R-триггеров регистров 10, 23, обнуляющие входы счетчиков 6, 14, 17, 36. обнуляющие входы амплитудных дискриминаторов 30, 31 и через логические схемы ИЛИ 12 и 38 соответственно на входы R-триггеров 3 и 34. По заднему фронту сигнала с выхода датчика 1 давления, в результате ухода гимнаста со стартового коврика, ждущий мультивибр тор 2 вырабатывает импульс, поступаюй1ий на вход S-триггера 3 времени

0 разбега. Установка триггера в единичное состояние приводит к подаче счетных импульсов с периодом TI 0,1 с, с выхода делителя 5 частоты через логическую схему И 4 на счетчик 6 времени разбега.

При «наскоке гимнаста на мостик сигнал с одного из датчиков 7-9 давления через логическую схему ИЛИ 11 и логическую схему ИЛИ 12 поступает на вход R-триггера 3 времени разбега, в результате чего отсчет времени разбега прекращается. Одновременно происходит установка в единичное состояние одного из триггеров регистра 10 зоны толчка о мостик.

Измерение времени толчка о мостик осуществляется счетчиком 14, на который в течение времени возбуждения одного из

5 датчиков 7-9 давления зоны толчка о мостик через логическую схему И 13 поступают счетные импульсы с периодом Т 0,01 с.

с второго выхода делителя 5 частоты. Счетные импульсы Т| и Т образуются в результате делеиия импульсов, поступающих на вход делителя частоты с выхода генератора 16 тактовых импульсов.

При толчке с «коня сигнал с одного из датчиков 18-22 давления устанавливает в единичное состояние соответствующий триггер регистра 23 зоны толчка с «коня. Пройдя через логический элемент ИЛИ 24, этот сигнал поступает на вход логической схемы И 15 и обеспечивает , поступление счетных импульсов с периодом Tj 0,01 с с выхода делителя 5 частоты на счетчик времени толчка с «коня. По заднему фронту сигна41а с выхода логической схемы ИЛИ 24 в момент окончания взаимодействия гимнаста с «конем мультивибратор 33 вырабатывает импульс, поступающий на вход S-триггера 34 времени фазы полета. Установка триггера 34 в единичное состояние приводит к подаче счетных импульсов с периодом Тг 0,01 с с выхода делителя 5 частоты через логическую схему И 35 на счетчик 36 времени фазы полета. В момент приземления гимнаста сигнал с выхода датчика 37 давления зоны приземления через логическую схему ИЛИ 38 поступает на вход R-триггера .времени фазы полета, в результате чего отсчет времени полета прекращается. Сигналы с выходов счетчиков 6, 14, 17 и 36 и регистров 10 и 23 поступают на соответствующие входы блока 25 индикации.

Измерение силовых параметров прыжка осуществляется следующим образом.

При отсутствии взаимодействия гимнаста с мостиком и «конем тензореэисторные мостовые схемы 26 и 27 находятся в сбалансированном состоянии, в результате чего сигналы, снимаемые с их цыводов, равны нулю. При «наскоке гимнаста на мостик происходит разбалансировка тензорезистивной мостовой схемы 26. Сигнал с ее выхода поступает на входы дифференциального усилителя 28, а с выхода последнего на вход амплитудного дискриминатора 30. Амплитудный дискриминатор осуществляет запоминание максимального значения сигнала на его входе, который пропорционален максимальному значению усилия, развиваемому гимнастом при взаимодействии с мостиком. Аналогичным образом, цепью тензорезисторная мостовая схема, 27 - дифференциальный усилители 29 - амплитудный дискриминатор 31 происходит усиление и запоминание напряжения, пропорционального максимальному усилию взаимодействия с «конем.

Сигналы с выходов амплитудных дискриминаторов 30 и 31 поступают на аналоговые входы двухканального аналого-цифрового преобразователя 32 напряжение-код. Цифровые эквиваленты усилий взаимодействия гимнаста с мостиком и «конем с выхода преобразователя 32 поступают на входы блока 25 индикации.

Расщирение функциональных возможностей устройства для измерения параметров

опорного прыжка за счет включения в состав измеряемых параметров силы взаимодействия гимнаста с мостиком и «конем и времени фазы полета после толчка о «коня дает возможность получить более детальную

информацию о прыжке. Автоматическое измерение параметров опорного прыжка значительно облегчает работу тренера, позволяет сократить время освоения и соверщенствования новых видов прыжков. Перечисленные признаки предлагаемого устройства обеспечивают существенное повыщение эффективности тренировок.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров опорного прыжка, содержащее датчик, установленный в стартовом коврике, связанный посредством ждущего мультивибратора с одним из входов триггера, вход которого

подключен к одному из входов схемы И, другой вход которой связан со счетчиком, выходы которого связаны с блоком индикации, датчики давления, установленные на мостике, связанным со схемой ИЛИ и с одним из входов регистра памяти, другие

0 входы которого связаны с соответствующими входами другого регистра памяти, со счетчиком и с одним из входов другой схемы ИЛИ, второй вход которой связан с выходом схемы ИЛИ и с одним из входов второй схемы И, второй вход которой связан с выходом делителя частоты и одним из входов третьей схемы И, второй вход которой соединен с выходом третьей схемы ИЛИ, а выход с входом соответствующего счетчика, выход второй схемы И связан с другими

0 счетчиками, а блок индикации связан с выходами счетчиков и регистров памяти, отличающееся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, оно имеет две тензорезисторные мостовые схемы для измерения силы толчка о мост и о «коня соответственно с дифференциальными усилителями, амплитудные дискриминаторы преобразователь аналог-код, четвертую схему ИЛИ, мультивибратор, второй триггер, дополнительную схему И, дополнительный

0 счетчик и датчик давления зоны приземления, причем дифференциальные усилители мостовых схем с соответствующими входами амплитудных дискриминаторов, другие входы которых связаны между собой с одним из входов дополнительного счетчика и с

блоком индикации, а выход соединен с аналого-цифровым преобразователем, выходы которого подключены к индикатору, датчик

давления зоны приземления связан с одним из входов дополнительной четвертой схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к соответствующему входу другого второго регистра памяти, а выход соединен с одним из входов дополнительного триггера, другой вход которого посредством мультивибратора

соединен с выходом третьей схемы ИЛИ. а выход связан с одним из входов дополнительной схемы И, другой вход которой связан с делителем частоты, а выход подключен к другому входу дополнительного счетчика, выходы которого подключены к блоку индикации.