Раздел 2. Технические средства контроля в спорте технические средства

Система измерительной аппаратуры в спорте включает в себя датчики информации, линию связи и регистрирующее устройство, а также может входить вычислительное устройство (для автоматической обработки информации).

Датчиком называется элемент измерительной системы, который непосредственно воспринимает изменения измеряемого показателя. От датчиков информация по линии связи поступает на регистрирующее или вычислительное устройство. Практически все элементы измерительной системы определяют качество регистрации изучаемых параметров.

В зависимости от поступающих сигналов все датчики делятся на - датчики биоэлектрических процессов и датчики биомеханических характеристик.

Инструментальные методы контроля за состоянием спортсменов составляют две группы:

• оптические и оптико-электрические методы (где информация передается на регистрирующее устройство лучами света или тепла);

• механоэлектрические методы (где информация передается электрическими сигналами по проводной линии связи или по радио).

Оптические и оптикоэлектронные методы предназначены для дистанционного и бесконтактного контроля за спортсменом. Оптические методы основаны на фотографии (фотосъемка и киносъемка). Результаты фото- и киносъемки предназначены для визуального изучения движений или для определения кинематических характеристик. Различают несколько видов фото-киносъемки: кинограмма, стробофотограмма, циклограмма, стереосъемка и другие.

Кинограммой называют отпечатанный на фотобумаге отрезок киноленты.

Стробофотограммой движения принято называть совмещенное изображение нескольких поз движущегося объекта.

Циклограммой называется совокупность прерывистых линий, воспроизводящих траектории звеньев движущегося тела (благодаря креплению маркеров на биозвенья тела или суставы).

Стереосъемка ведется двумя (может быть и более) синхронно действующими съемочными аппаратами и позволяет регистрировать движения спортсмена в трехмерном пространстве.

Оптикоэлектронные методы регистрации движений основаны на преобразовании изображения в электрический сигнал. Они делятся на телевизионные и фотоэлектронные методы.

Механоэлектрические методы сбора информации о спортсмене предназначены для регистрации биоэлектрических процессов и для измерения важнейших биомеханических характеристик.

Датчики биоэлектрических процессов позволяют регистрировать биоэлектические явления в организме: электрокардиограмма - ЭКГ, электроэнцефалограмма - ЭЭГ, электромиограмма – ЭМГ, клеточные потенциалы и др.

Датчики биомеханических характеристик – динамические (сила, момент силы) и кинематические (положение, скорость, ускорение) показатели.

Методы измерения биомеханических характеристик спортивной техники

Измеряемая переменная	Физические явления, лежащие в основе метода измерения
	Тензо-эффект	Пьезо-эффект	Электромагнитная индукция	Закон Ома	Эффект Допплера
Сила	+	+	-	-	-
Ускорение	+	+	-	-	-
Скорость	-	-	-	-	+
Перемещение линейное	-	-	+	-	-
Перемещение угловое	+	-	-	+	-

Телеметрические системы служат для передачи информации от датчика на регистрирующее устройство. Известно много разновидностей телеметрических систем, которые отличаются друг от друга, прежде всего физической природой переносчика информации. Например, в проводной телеметрии эту роль выполняет поток электронов, в радиотелеметрии – радиоволны, в гидротелеметрии – ультрозвуковые колебания, распространяющиеся в воде. Основное достоинство проводной телеметрии заключается в ее простоте и высокой помехоустойчивости; недостатком – ограничение подвижности спортсмена при проведении измерений. Радио- и гидротелеметрия также имеют свои достоинства и недостатки.

Регистрация результатов измерений осуществляется с помощью индикации и регистрации.

Индикация может осуществляться зрительно (по стрелочному, цифровому, осциллографическому индикатору) или на слух (когда результат измерения преобразуется в звук определенной громкости и тона).

Регистрация чаще всего осуществляется аналоговым способом, для этого используют самописцы, с перьевой, струйной или тепловой записью. Особыми разрешающими способностями, в отличие от перечисленных, обладают самописцы с фотозаписью.

Выбор того или иного метода регистрации определяется задачами исследования и требуемой точностью измерения временных, амплитудно-частотных составляющих и т.п.

1 От какой части измерительной системы зависит качество регистрации изучаемых параметров?	Датчика Линии связиРегистрирующего устройстваВычислительного устройства
2 Какая часть измерительной системы воспринимает изменения измеряемого показателя?	Датчики Линия связиРегистрирующее устройствоВычислительное устройство
3 Какая часть измерительной системы выполняет функцию передачи информации?	Датчики Линия связиРегистрирующее устройствоВычислительное устройство
4 В зависимости от поступающих сигналов все датчики делятся на …	Датчики биомеханических характеристик Датчики динамических характеристикДатчики усилийДатчики биоэлектрических процессовДатчики электрокардиограммы
5 Инструментальные методы контроля за спортсменами делятся на две группы. Какие?	Оптические и оптико-электрические НейрофизиологическиеКардиографическиеМеханоэлектрическиеМетоды киносъемки
6 Кинограммой называют …	Способ регистрации движения спортсмена в трехмерном пространстве Совокупность прерывистых линий, воспроизводящих траектории звеньев движущегося телаОтпечатанный на фотобумаге отрезок кинолентыСовмещенное изображение нескольких поз движущегося объекта
7 Циклограммой называется…	Способ регистрации движения спортсмена в трехмерном пространстве Совокупность прерывистых линий, воспроизводящих траектории звеньев движущегося телаОтпечатанный на фотобумаге отрезок кинолентыСовмещенное изображение нескольких поз движущегося объекта
8 Стереосъемкой называется…	Способ регистрации движения спортсмена в трехмерном пространстве Совокупность прерывистых линий, воспроизводящих траектории звеньев движущегося телаОтпечатанный на фотобумаге отрезок кинолентыСовмещенное изображение нескольких поз движущегося объекта
9 Тензоэффект как метод измерения …	силы ускоренияСкоростиЛинейного перемещенияУглового перемещения
10 Пьезоэффект как метод измерения …	Силы УскоренияСкоростиЛинейного перемещенияУглового перемещения
11 Электромагнитная индукция как метод измерения …	Силы УскоренияСкоростиЛинейного перемещенияУглового перемещения
12 Закон Ома как метод измерения …	Силы УскоренияСкоростиЛинейного перемещенияУглового перемещения
13 Эффект Допплера как метод измерения …	Силы УскоренияСкоростиЛинейного перемещенияУглового перемещения
14 Фотоэффект как метод измерения …	Силы УскоренияСкоростиЛинейного перемещенияУглового перемещения
15 Поток электронов выполняет роль переносчика информации при …	Гидротелеметрии Проводной телеметрииРадиотелеметрии
16 Радиоволны выполняют роль переносчика информации при …	Гидротелеметрии Проводной телеметриирадиотелеметрии
17 Ультрозвуковые колебания выполняют роль переносчика информации при …	Гидротелеметрии Проводной телеметрииРадиотелеметрии