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(yùn)動項(xiàng)目，在實(shí)彈射擊與空槍預(yù)習(xí)時(shí)，測量運(yùn)動員身體本身和槍支晃動的裝置。屬于信息檢測技術(shù)。
運(yùn)動員及槍支的穩(wěn)定晃動，對射擊運(yùn)動員的選材和命中環(huán)數(shù)有很大的影響。為了解運(yùn)動員射擊時(shí)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(diǎn)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(xué)研究所學(xué)報(bào)”1988年第一卷第一期。平臺測試方法如《直立時(shí)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(jì)測量方法，蘇聯(lián)專利，SU851047。這些方法所用的裝置，或是價(jià)格昂貴，或是使用不便，或是精度不高，不能滿足射擊運(yùn)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(jìn)國內(nèi)外對射擊運(yùn)動測量晃動的方法及裝置。以便于提高運(yùn)動員成材率和便于教練員進(jìn)行技術(shù)動作分析，提高射擊命中準(zhǔn)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(gè)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(yùn)動員射擊時(shí)的動作。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于使矩形合金梁的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿X軸上下作諧振運(yùn)動，當(dāng)沿矩形合金梁的縱軸Z，施加一角速率時(shí)，在與X軸垂直的平面內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)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(gè)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(diǎn)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(gè)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(gè)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(gè)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(shí)，若沿矩形合金梁的縱軸施加一個(gè)角速率，矩形合金梁的質(zhì)點(diǎn)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(gè)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(yùn)動轉(zhuǎn)換為一個(gè)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(gè)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(dāng)?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(dāng)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(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存貯、處理及顯示、打印。測量裝置的電源由計(jì)算機(jī)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(gè)磁環(huán)制作成一個(gè)板機(jī)觸發(fā)電路，提供搶支板機(jī)動作瞬時(shí)訊號。梁和電路中有溫度補(bǔ)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(yùn)動，該裝置壽命長，可靠性高，測量精度高，測量角速率時(shí)靈敏度可達(dá)0.002度/秒，可實(shí)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(yùn)動員身體 2.搶支 3.陀螺 4.放大器 5.多路轉(zhuǎn)較器 7.計(jì)算機(jī) 7.BCT電路 8.板機(jī)觸發(fā)信號 9.存貯器 10存貯器 11打印機(jī)
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(jì)算機(jī)串聯(lián)連接，計(jì)算機(jī)輸出送存貯器，顯示和打印等裝置，由計(jì)算機(jī)電源經(jīng)BCT電路及反饋放大器、板機(jī)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(bǔ)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(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)，靈敏度可達(dá)0.002度/秒，可以進(jìn)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(xué)研究所