三維測(cè)力臺(tái)分析系統(tǒng)的測(cè)試原理

測(cè)試原理：由于一個(gè)完整的步態(tài)過(guò)程包括以下的過(guò)程：腳后跟對(duì)測(cè)力臺(tái)的沖擊、承受重力、中間狀態(tài)、離開(kāi)。則可以利用測(cè)力平臺(tái)測(cè)試到的數(shù)據(jù)三維力Fx、Fy、Fz、力矩Mx、My、Mz、壓力中心COP_X和COP_Y等數(shù)據(jù)，結(jié)合高速同步攝像機(jī)/三維運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)等設(shè)備測(cè)試到的圖象、生物肌電數(shù)據(jù)對(duì)這一過(guò)程綜合進(jìn)行生物力學(xué)方面的分析。

三維測(cè)力臺(tái)分析系統(tǒng)——原理介紹

三維測(cè)力臺(tái)由四個(gè)三向力傳感器組成。每個(gè)力傳感器內(nèi)由三個(gè)石英晶片作為敏感元件，分別感受三個(gè)方向的力Fx，F(xiàn)y，F(xiàn)z。石英敏感元件在受力后在其表面會(huì)產(chǎn)生電荷。

縱向效應(yīng)：在受壓的石英表面產(chǎn)生電荷；

剪切效應(yīng)：在受剪切力的石英表面上產(chǎn)生電荷；

橫向效應(yīng)：在與受壓面垂直的石英表面上產(chǎn)生電荷。

這里的三向力傳感器Z方向是利用了縱向原理，X和Y方向利用了切向原理。內(nèi)置電荷放大器是用于收集電荷并將其放大轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)以便后端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的裝置。

三維測(cè)力臺(tái)分析系統(tǒng)——系統(tǒng)概況

測(cè)力臺(tái)可單獨(dú)使用或以走道形式布置，以收集多個(gè)腳步。完整的測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)包括測(cè)力臺(tái)（OPT、BP、或 OR 系列）、放大器、計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安裝硬件、互連電纜和 AMTI 的數(shù)據(jù)采集軟件。

您只需將測(cè)力臺(tái)連接到已安裝了 Windows 操作系統(tǒng)的電腦，就可以進(jìn)行測(cè)試。

完整的便攜式測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)包括便攜式測(cè)力臺(tái)（內(nèi)置放大器的 Accu 系列）、互連電纜和 AMTI 的數(shù)據(jù)采集軟件。

與固定測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)一樣，要完成您的系統(tǒng)，您所需要做的就是連接到已安裝了 Windows 操作系統(tǒng)的 PC。

選擇運(yùn)動(dòng)三維測(cè)力臺(tái)分析系統(tǒng)需要注意哪些因素？

大小

建議選擇大尺寸的測(cè)力臺(tái)用于運(yùn)動(dòng)分析研究，因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁└蟮倪\(yùn)動(dòng)范圍，捕捉動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)期間的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。BP 系列測(cè)力臺(tái)可以提供多種尺寸、適合運(yùn)動(dòng)應(yīng)用的大測(cè)力臺(tái)。

量程

與步態(tài)和平衡分析研究相比，運(yùn)動(dòng)分析研究對(duì)測(cè)力臺(tái)的要求更高。大多數(shù)運(yùn)動(dòng)分析研究，例如在跳躍時(shí)離地和著地的分析，會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊力，這可能是體重的幾倍。因此，建議使用較高量程的測(cè)力臺(tái)（8900 牛頓或 2000 磅）。對(duì)于極高負(fù)載的運(yùn)動(dòng)，如舉重運(yùn)動(dòng)分析，建議選擇 17,800 牛頓（4000 磅）量程的測(cè)力臺(tái)。

其他說(shuō)明

運(yùn)動(dòng)分析研究中的力加載時(shí)間相對(duì)較短，導(dǎo)致信號(hào)頻率較高。因此，選擇測(cè)力臺(tái)的指導(dǎo)原則是，測(cè)力臺(tái)的固有頻率應(yīng)該是運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的大頻率分量的五倍以上。使用復(fù)合表面材料的 適合運(yùn)動(dòng)分析。