2.5. Оптико-электронные устройства

Оптико-электронные устройства делятся на приемники света и излучатели света. Совместно действующие светоприемник и светоизлучатель образуют оптронную пару.

К оптико-электронным относят только те устройства, в которых осуществляется взаимное преобразование электрических и оптических сигналов, несущих информацию. Поэтому, например, осветительные электрические лампы к таким устройствам не относятся.

В оптико-электронных излучателях света используется свойство некоторых кристаллов светиться в электромагнитном поле. Из оптико-электронных излучателей для контроля за спортсменами применяют светоизлучающие диоды (светодиоды) и лазеры.

Светодиод начинает светиться, если к нему подвести напряжение от электрической батарейки. Обычно он вспыхивает периодически через равные интервалы времени, что дает возможность рассчитать по циклограмме скорости и ускорения. Светодиоды светятся так ярко, что исследования можно проводить в естественных условиях тренировки, без специального затемнения. Светодиоды диаметром около 1 мм служат датчиками координат (маркерами). Ими маркируются суставы спортсмена при циклосъемке.

Лазером называется источник когерентного (лат. cohaerere – находиться в связи) направленного излучения. Когерентность делает луч лазера узким, концентрированным, способным без заметного рассеивания передаваться на значительные расстояния. Лазеры постепенно вытесняют обычные электролампы с отражателями в оптронных парах, предназначенных для измерения скорости. Принцип измерения состоит в том, что бегущий спорстмен пересекает два или несколько лучей света, сфокусированных на приемниках светового излучения – «фотоэлементах» (например, на фотодиодах). Прерывая световые лучи, спортсмен на мгновение выключает ток, который течет в фотоэлементе под действием света; возникает электрический импульс. Лучи света параллельны друг другу и перпендикулярны к направлению бега. Поэтому для расчета скорости бега достаточно разделить расстояние между лучами на временной интервал между импульсами в фотоэлементе.

Использование лазерного излучателя вместо обычной электрической лампы не только повышает точность измерений, но и позволяет заменить несколько оптронных пар одной парой, оснащенной системой зеркал (рис. 45). Такая оптронная пара может применяться и для автоматического измерения частоты шагов в беге. В этом случае лазерный луч направляется вдоль беговой дорожки на высоте 1-2 см от земли.

Рис.45 с.114

Важным шагом в развитии оптико-электроники стало изобретение поз и позиционно-чувствительных фотоэлементов. Так называются фотоэлементы, в которых возникают два электрических сигнала; один из них пропорционален горизонтальной координате освещающего луча, а другой – вкртикальной. Первые позиционно-чувствительные фотоэлементы представляли собой прямоугольные матрицы, сосотавленные из нескольких сотен или тысяч фотодиодов. В настоящее время созданы монокристаллические позиционно-чувствительные фотодиоды.

Модуль 8 метрологические основы контроля за технической и тактической подготовленностью спортсменов

1. Контроль за технической подготовленностью.

2. Контроль за объемом техники.

3. Контроль за разносторонностью техники.

4. Контроль за эффективностью техники.

4.1. Определение абсолютной эффективностти техники.

4.2. Определение сравнительной эффективности техники.

4.3. Определение реализационной эффективности техники.

5. Разновидности оценок эффективности техники.

6. Контроль за освоенностью техники.

7. Контроль за спортивной тактикой.

7.1. Основные понятия.

7.2. Количественные показатели тактического мастерства.

7.3. Поиск рациональной тактики.

7.4. Инструментальные методы контроля за тактическим мастерством.