專利名稱：射擊平衡穩(wěn)定測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是用于體育射擊等運動項目，在實彈射擊與空槍預(yù)習時，測量運動員身體本身和槍支晃動的裝置。屬于信息檢測技術(shù)。
運動員及槍支的穩(wěn)定晃動，對射擊運動員的選材和命中環(huán)數(shù)有很大的影響。為了解運動員射擊時的平衡晃動狀態(tài)，過去體育界都是依靠教練員的肉眼觀察，近年來，國內(nèi)外逐漸采用紅外光點的測試方法，如《步搶立姿的穩(wěn)定性研究》盧德明等，“國家體委科學研究所學報”1988年第一卷第一期。平臺測試方法如《直立時重心動搖の動搖振幅上速度的研究》池上彰博1986年“日本耳鼻A86-0886-24582”。激光測試方法和加速度計測量方法，蘇聯(lián)專利，SU851047。這些方法所用的裝置，或是價格昂貴，或是使用不便，或是精度不高，不能滿足射擊運動的要求，而使用平臺測試的方法，只能測量人體-搶支的總體重心的晃動，不能分別測量人體和搶支的不同晃動。
針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在問題，本發(fā)明的目的是改進國內(nèi)外對射擊運動測量晃動的方法及裝置。以便于提高運動員成材率和便于教練員進行技術(shù)動作分析，提高射擊命中準確度。
本發(fā)明的技術(shù)特征是將近年來在航空航天技術(shù)上應(yīng)用的“X-Y雙軸壓電晶體速率陀螺電路部分和敏感元體矩形合金梁分離成兩個部分，減輕了陀螺本身的重量，直接安裝在搶支和人體上，不影響運動員射擊時的動作。
本發(fā)明的特點在于使矩形合金梁的每個質(zhì)點沿X軸上下作諧振運動，當沿矩形合金梁的縱軸Z，施加一角速率時，在與X軸垂直的平面內(nèi)產(chǎn)生一個與角速率有關(guān)的哥氏力的作用，在壓電換能器的變換下，輸出一個與角速率成線性關(guān)系的電壓信號，從而可以精確地測量人體和搶支相對于某一軸的來回晃動大小。
本發(fā)明的基本要點是壓電晶體速率陀螺以矩形合金梁為基本元件。矩形合金梁的四個側(cè)面上貼有壓電換能器，驅(qū)動電路使矩形合金梁在X軸方向上產(chǎn)生一個諧振振蕩信號，驅(qū)動換能器在反壓電效應(yīng)作用下，使矩形合金梁以基波頻率作正弦振動。反饋換能器產(chǎn)生一個反饋信號，以調(diào)節(jié)驅(qū)動輸入的幅度，并保證陀螺增益恒定，這時，若沿矩形合金梁的縱軸施加一個角速率，矩形合金梁的質(zhì)點則受到哥氏力的作用，從而使矩形合金梁在垂直于驅(qū)動平面的讀出平面產(chǎn)生一個正交的正弦振動，它的大小正比于所施加的角速率，讀出換能器把讀出面的合運動轉(zhuǎn)換為一個1×104HZ的調(diào)幅交流信號，經(jīng)讀出電路放大，解調(diào)，最后得到一個數(shù)值和輸入角速率成正比，符號和角速率方向相對應(yīng)的直流輸出電壓，讀出換能器的輸出信號，通過適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)反饋到矩形合金梁的阻尼換能器上，以控制陀螺的阻尼為適當值。調(diào)定的阻尼值不隨環(huán)境溫度的變化而變化。見

圖1。
陀螺輸出與放大器、多路轉(zhuǎn)換器相連，經(jīng)模-數(shù)轉(zhuǎn)換輸入便攜式微計算機，進行數(shù)據(jù)存貯、處理及顯示、打印。測量裝置的電源由計算機電源經(jīng)BCT電路向陀螺及其它器件供電這樣可用于無交流電源場合。見圖2另外，利用一個磁環(huán)制作成一個板機觸發(fā)電路，提供搶支板機動作瞬時訊號。梁和電路中有溫度補償器。
本發(fā)明使用的壓電晶體陀螺，消除了一般陀螺的旋轉(zhuǎn)運動，該裝置壽命長，可靠性高，測量精度高，測量角速率時靈敏度可達0.002度/秒，可實現(xiàn)500度/秒以上大角速度測量。
本發(fā)明為一種對人體無傷害測量裝置。
圖1是壓電晶體速率陀螺原理框圖。
圖中 1.矩形合金梁 2.驅(qū)動跟隨器 3.X 4.調(diào)節(jié)器 5.讀出放大器 6.相敏介調(diào) 7.直流放大 8.反饋放大 9.阻尼網(wǎng)絡(luò)a阻尼換能器 b驅(qū)動換能器 c讀出換能器 d反饋換能器。
圖2 裝置系統(tǒng)原理框圖。
圖中 1.運動員身體 2.搶支 3.陀螺 4.放大器 5.多路轉(zhuǎn)較器 7.計算機 7.BCT電路 8.板機觸發(fā)信號 9.存貯器 10存貯器 11打印機
權(quán)利要求
1.一種射擊平衡穩(wěn)定測量裝置，其特征在于陀螺、放大器、多路轉(zhuǎn)換器和計算機串聯(lián)連接，計算機輸出送存貯器，顯示和打印等裝置，由計算機電源經(jīng)BCT電路及反饋放大器、板機觸發(fā)電路和多路轉(zhuǎn)換器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于矩形合金梁上貼壓電換能器，矩形合金梁與電路分離為兩部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于矩形合金梁和電路中有溫度補償器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于槍支板機裝有磁式觸發(fā)裝置。
全文摘要
本發(fā)明在人體及槍支上分別裝有壓電晶體陀螺，測量輸出信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換送入微處理機分別測量人體前后和左右；槍支上下和左右的晃動，本測試系統(tǒng)將微機電源通過BGT電路給陀螺及放大器供電，可用于射擊現(xiàn)場測試。本發(fā)明具有壽命長，可靠性高，測量精度高和抗干擾能力強，靈敏度可達0.002度/秒，可以進行動態(tài)測試。
文檔編號A63B71/06GK1068271SQ91104609
公開日1993年1月27日 申請日期1991年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月6日
發(fā)明者丁江新, 戴介麟 申請人:湖北省體育科學研究所