Устройство для оценки физической подготовленности человека

 

Изобретение относится к медицинской технике. Целью изобретения является обеспечение оперативности контроля, который ведется по частоте пульса. С датчика 1 пульса импульсы с частотой сердечных сокращений (ЧСС) через усилитель 2 поступают на счетчик 3. Напряжение, пропорциональное средней ЧСС, за п сердечных циклов запоминается элементом 6 выборки и хранения (ЭВХ) и подается на ЭВХ 9, 10 и 11. По сигналу кнопочного выключателя (КБ) 12 запоминается F, - ЧСС в состоянии покоя, а по сигналам KB 13 и 14 соответственно F - ЧСС FJ после дозированной нагрузки и ЧСС через 1 мин после действия нагрузки . Делители 17 и 18 напряжений являются блоками введения индивидуальных поправок. В результате сравнения (F - F) и (F - F3) на ..какомлибо из индикаторов 25, 26 или 27 дают сигнал оценки физической подготовленности . 2 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

226 А1 (19) (11) (5ц 4 А 61 В 5/05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАн изОБРетений и ОткРытий (21) 4151 386/28-14 (22) 24. 11. 86 (46) 15. 07. 88. Бюл. Ф 26 (72) А.Б.Затюрюкин, И.А.Гуськов, Ю. Г.Антомонов и А.Б.Котова (53) 615.47(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1009421, кл. А 61 В 5/02, 30.10.80. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ЧЕЛОВЕКА (57) Изобретение относится к медицинской технике. Целью изобретения является обеспечение оперативности контроля, который ведется по частоте пульса. С датчика 1 пульса импульсы с частотой сердечных сокращений (ЧСС) через усилитель 2 поступают на счетчик 3. Напряжение, пропорциональное средней ЧСС, за и сердечных циклов запоминается элементом 6 выборки и хранения (ЭВХ) и подается на ЭВХ 9, !

О и 11. По сигналу кнопочного вь|ключателя (КВ) 12 запоминается Р— ЧСС, в состоянии покоя, а по сигналам

КВ 13 и 14 соответственно F — ЧСС после дозированной нагрузки и F>

ЧСС через 1 мин после действия наг" рузки. Делители 17 и 18 напряжений являются блоками введения индивидуальных поправок. В результате сравнеF„) и (F F3) либо из индикаторов 25, 26 или 27 дают сигнал оценки 4кзической подготовленности. 2 ил.

1409226

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам, предназначенным для оценки физического состояния человека путем контроля частоты пульса.

Целью изобретения является обеспечение контроля динамики физического развития при тренировках °

На фиг.1 показана структурная схе- qp ма устройства; на фиг.2 — диаграммы поясняющие его работу.

Устройство для оценки физической подготовленности человека содержит последовательно соединенные датчик 1 15 пульса, усилитель-формирователь 2, счетчик 3, интегратор 4, аналоговый делитель 5, элемент 6 выборки и хранения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, цифровой индикатор 8, 2р причем управляющие входы ачалогового делителя, элемента 6 выборки и хранения, АЦП 7 соединены с выходом счетчика 3. Выход элемента выборки и хра- нения соединен с входами трех элемен- 25 тов 9, 10 и 11 схем выборки и хранения, управляющие входы которых соединены с кнопочными выключателями 12, 13 и 14, а выходы соединены.с входами дифференциальных усилителей 15 30 и 16.

Выход дифференциального усилителя

l5 соединен с входами делителей 17 и

18 напряжения, выход делителя 17 наг,— ряжения соединен с пеРвым входом ком- 35 паратора 19, а выход делителя 18 напряжения соединен с первым входом компаратора 20. Вторые входы компараторов 19 и 20 соединены с выходом дифференциального усилителя 16. Выход компаратора 19 соединен с входом триггера 21 и первым входом элемента

22 ИЛИ-НЕ, выход компаратора 20 соединен с входом триггера 23 и вторым входом элемента 22 ИЛИ-HF.. Счетные входы триггеров 21, 23 и 24 соединены с .кнопочным выключателем 14, выход элемента 22 ИЛИ-НЕ соединен с входом триггера 24. Выход триггера

21 соединен с индикатором 25, выход

50 триггера 24 соединен с индикатором

26, а выход триггера 23 соединен с индикатором 27.

Устройство работае следующим образом.

С выхода датчика - пульса поступает пульсирующее напряжение с часто— той сердечных сокращений. Пульсации этого напряжения преобр, зуются усилителеи-формирователем 2 в импульсы постоянной амплитуды, которые поступают на вход счетчика 3, длительность выходных импульсов которого соответствует сумме периодов п-сокращений, где п — целое число, например 4, выбор которого определяет количество сердечных циклов, в течение которых производится усреднение частоты пульса. Разрядность счетчика 3 определяется выбранным числом и. На время выходного импульса счетчика 3 вклкгчаются интегратор 4 и аналоговый делитель 5, а в момент его окончания включается элемент 6 выборки и хранения. Выходное напряжение интегратора

4 в процессе измерения изменяется линейно и в каждый момент времени пропорционально интервалу времени, прошедшему с момента начала измерения. Аналоговый делитель 5 производит операцию деления постоянного коэффициента на величину, пропорциональную выходному напряжению интегратора, поэтому на выходе аналогового делителя к моменту окончания выходного импульса счетчика получается напряжение, пропорциональное частоте пульса, усредненное за и сердечных циклов. Это напряжение запоминается элементом 6 выборки и хранения, в аналого-цифровом преобразователе 7 преобразуется в код измеренного значения частоты F, который в цифровом виде выводится на цифровой индикатор 8. е

С выхода элемента 6 выборки и хранения напряжение, пропорциональное измеренной частоте пульса, подается на входы элементов 9, 10 и 11 выборки и хранения. Запоминание измеренного значения частоты пульса производится при нажатии одного иэ кнопочных выключателей 12, 13 и 14. Для запоминания частоты F пульса в состоя1 нии покоя необходимо нажать кнопочный выключатель 12, для запоминания частоты F< пульса после дозированной физической нагрузки необходимо нажать кнопочный выключатель 13, для запоминания частоты F пульса через

1 мин после нагрузки необходимо нажать кнопочный выключатель 14. Таким образом, на выходе блока 9 получается напряжение„ пропорциональное F на выходе блока 10 — пропорциональное F, а на выходе блока 11 — пропорциональное F . На выходе дифферен1409226 циального усилителя 15 получается напряжение, пропорциональное разности Р— F„, а на выходе дифференциального усилителя 16 — пропорцио5 нальное разности F — F . Делителем

17 напряжения задается коэффициент

N, а делителем 18 — коэффициент М.

Например, для выбранных значений

М = 0,9 и N = 0,3 выходное напряжение делителя 17 напряжения будет пропорционально величине (à — F< ) 0,3, а выходное напряжение делителя 18 величине (F — F< ) ° 0,9. Компаратор

19 производит сравнение выходного напряжения делителя 17 с выходным напряжением дифференциального усилителя 16, поэтому pard c yw (F -F )к к0,3 ъ (F -F ), -.. е. при коэффициенте физической подготовленности К я (N 20 выходное напряжение компаратора 19 будет положительным и на вход триггера 21 поступит сигнал, разрешающий

его срабатывание. Компаратор 20 производит сравнение выходного напряже- 25 ния делителя 18 с выходным напряжени ем дифференциального усилителя

16, поэтому для случая (F> — Р1)к

X0,9 ((F> — Гэ), т.е. при Kq „ М выходное напряжение компаратора 20 будет положительным и на триггер 23 поступит сигнал, разрешающий срабатывание.

В случае, если N c,K „ 4 М, на триггеры 21 и 23 сигнал, разрешающий срабатывание, подаваться не будет, поэтому на обоих входах элемента 22

ИЛИ-НЕ будет напряжение логического нуля, а на выходе — напряжение логической единицы, т.е. сигнал, разрешающий срабатывание триггера 24.

Поскольку запоминание величины напряжения, пропорционального F>, происходит сразу после нажатия кнопочного выключателя 14, то сигнал, разрешающий срабатывание одного из триггеров 21, 23 и 24, будет подан также сразу после нажатия кнопочного выключателя 14 (см. временные диаграммы на фиг.2). При отпускании кно50 почного выключателя 14 на тактовые входы триггеров будет подан сигнал (в данном случае — переход от уровня логической единицы до уровня логического нуля), при поступлении которого сработает тот триггер, на вход которого бып подан разрешающий сигнал.

Сработавший триггер 21, 23 или 24 включает соответствующий индикатор

25, 26 или 27.

При высоком уровне физической подготовленности выполняется условие

К з M, срабатывает триггер 23 и включается индикатор 27. При выполнении условия К (N, т.е. при низком уровне физической подготоцленности, срабатывает триггер 21 и включается индикатор 25. В случае, если

Н (К „ < М, т.е. при среднем уровне физической подготовленности, срабатывает триггер 24 и включается индикатор 26.

Таким образом, работа с устройством заключается в следующем: на теле испытуемого устанавливается датчик 1 пульса, который может быть, например, фотоэлектрическим. На цифровом индикаторе 8 индуцируются текущие значения частоты пульса испытуемого. Для запоминания значения частоты пульса и состояния покоя необходимо нажать кнопочный выключатель 12. Затем испытуемый подвергается дозированной физической нагрузке, например выполняет определенное количество присе- даний, по окончании которой для запоминания значения частоты F пульса необходимо нажать кнопочный выключатель 13. Через определенный промежуток времени, например через 1 мин, необходимо нажать кнопочный выключатель 14, после чего включается один из индикаторов 25, 26 или 27 в зависимости от физической подготовленности испытуемого.

Формула изобретения Устрой ство для оценки физической подготовленности человека, содержа1 щее датчик пульса, соединенный с усилителем-формирователем, интегратор, счетчик, два триггера и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения контроля динамики физического развития при тренировках, в него введены аналоговый делитель, аналого-цифровой преобразователь, четыре элемента выборки и хранения, два дифференциальных усилителя, два делителя напряжения, два компаратора, третий триггер, элемент

ИЛИ-НЕ, три кнопочных выключателя и три индикатора, причем усилительформирователь, счетчик, интегратор, аналоговый делитель, первое устройство выборки и хранения, аналого-цифро)409226

Обвал. 1

VAe.

1/Рм 1

VAe

1/Рык фиг Z

Составитель Н. Вашковская

Техред А.Кравчук

Редактор М.Бандура

Корректор В.Бутяга

Заказ 3413/5

Тираж 655

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

tI3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вой преобразователь и первый индика1 тор соединены последовательно, а выход счетчика подключен к управляющим входам аналогового делителя, аналогоцифрового преобразователя и первого элемента выборки и хранения, выход которого соединен с входами каждого из остальных трех элементов выборки и хранения, к вторым входам которых 10 подключены три кнопочных выключателя, при этом выходы второго и третьего элементов выборки и хранения соединены с входами первого дифференциального усилителя, а выходы третье- 11 го и четвертого устройств выборки и хранения подключены к входам второго дифференциального усилителя, выход первого дифференциального усилителя соединен с входами первого и второго 20 делителей напряжений, выход каждого нз которых подключен к первым входам соответствующих компараторов, вторы" ми входами соединенными с выходом второго дифференциального усилителя, причем выход первого компаратора подключен к первому входу первого триггера и первому входу элемента ИЛИ-HE вторым входом соединенным с выходом второго компаратора, подключенного к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с вторым входом первого триггера, вторым входом четвертого элемента выборки н хранения и с первым входом третье" го триггера, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, а выход каждого из триггеров соединен с соответствующим индикатором.