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文檔簡介
1、DLUT4060-1測力平臺系統(tǒng)使用手冊一、系統(tǒng)簡介(一)簡介DLUT4060-1型壓電式多分量測力平臺系統(tǒng)是由大連理工大學體育科研所應用先進 測力、傳感技術研制而成的動態(tài)力測試系統(tǒng),由測力平臺及分析軟件兩部分組成。系統(tǒng) 應用三維壓電晶體傳感器,實時采集人體運動時的力的變化情況,經專用電荷放大器處 理后輸入計算機,應用系統(tǒng)專用分析軟件,輸出各種數據及圖表,為體育科學研究、生 物力學研究、康復及一般工程中的多維動、靜態(tài)力的測量提供了一種可靠的測試手段。 從而為科學訓練及各種測試評價提供準確的定量依據和量化指標,服務于運動訓練和科學研究。(二)功能主要實現(xiàn)了對運動員的運動過程進行動力學測量和力學分
2、析的功能。測量時通過安裝在測力平臺上的四個傳感器把各個方向的力整合為 8個通道的數據,由數據采集卡進 行采集。然后由測力平臺系統(tǒng)對通道數據進行力學計算與分析,包括力、力矩、扭矩、 力角、沖量和作用點等數據的計算,并給出各種結果數據的曲線圖,可非常直觀地分析 運動員的運動過程,并且提供了多種數據濾波及數據編輯功能;可實現(xiàn)雙平臺信號同步 采集分析;USB接 口的數據采集,可以方便的在臺式機和筆記本電腦之間互換使用;并 可與運動解析系統(tǒng)同步兼容使用,從而為訓練指導和體育研究提供綜合研究的應用方法 與手段。(三)用途和目的該系統(tǒng)主要應用于人體步態(tài)分析、 動力分析、運動技術診斷、科學選材、醫(yī)學康復、 工
3、程學研究、工業(yè)應用(鞋的研制、材料、安全、載荷的研究)。(四)系統(tǒng)配置DLUT4060-1型壓電式多分量測力平臺YE5850T01多通道電荷放大器(內置 A/D數據采集卡)測力平臺系統(tǒng)軟件電纜計算機(選配)圖1系統(tǒng)構成圖(六)測力平臺參數測力范圍:Fz<± 1000kgfFx、Fy<± 500kgf轉矩:Tz<± 10000kgfcm過載能力:20%分辨率:0.01kgf線性誤差:(F S)< ± 1%靈敏度:Z35pc/kgfXY80pc/kgf向間干擾:Fz Fx、Fy<± 1%Fx Fy、FyFz<
4、177; 1%Fx Fz<± 2%固有頻率: 700Hz使用環(huán)境溫度:10 + 40 r重量:40kg尺寸:600x 400x 100mm二、測力平臺安裝測力平臺的安裝是測試工作的重要環(huán)節(jié),直接影響測試工作的完成和測試精度。測 力平臺的安裝分以下兩種情況(一)地坑安裝法r7|o,io31)0 1JJiD 二 寸 1 ru z£圖2地坑制作示意圖y|_1 在選定的位置按圖2所 示使用混凝土制作一個 長920毫米、寬720毫米、 深156毫米的地坑,地坑 的四面要求平直,底面要 求水平并按圖示尺寸預 埋四個系統(tǒng)提供的螺釘, 固定基座的四個底角螺 釘的安放位置見圖2,這 四
5、個螺釘用于固定測力 平臺基座,所以四個螺釘 處的地面要求處理平滑 且在同一平面水平,埋設 螺釘時可用基座配合后 再抹平底面,注意不要將 水泥抹在螺釘的螺紋上。 在地坑靠近操作臺的一 側設置直徑約40毫米的 下線管,地坑干燥好后使 用測力平臺的基座初步檢驗是否水平,合格后用防水膠涂抹于四個側面及底面,做防水防潮處理。2 將測力平臺緊固在基座上,基座和測力平臺接觸的支撐面應具有較好的平面度和光潔度,使與平臺的四個安裝支撐面有良好的接觸,要保護好基座的四個支撐面。3測力平臺同基座共同安放在混泥土制作的地坑里??拥酌嬉?,與基座底面吻合 好,檢測沒有懸空后用螺母與四個地角螺釘緊固。注意地面不平時,不
6、能把緊,否 則會使測力平臺變形,不僅影響測試精度,更重要的是會損壞傳感器。發(fā)現(xiàn)地面不 平將測力平臺及基座抬出,重新處理地面直到平整為止,再與四個地角螺釘把緊固 定。4平臺安裝到地坑后,四周放置木質框架。木質框架的制作(見圖3),框架在地坑里固定,注意框架內壁不能與測力平臺四周接觸,應留有5-10mm間隙。圖3木質框架制作示意圖5安裝時要保護好插頭(或插座)和電纜線,測試時避免工作人員在電纜線上走動, 有條件加上保護。6 測力平臺頂面視測試要求放置保護防滑板,安裝完后要求測力平臺的頂面與測試范 圍地面水平(與地面等高)。7采用地坑安裝法安裝的測力臺效果圖(見圖 4)1木質框架2測力平臺3基座4混
7、凝土地基5下線管 圖4安裝測力平臺參考圖(二)地面安裝法1 在選定的位置參考圖2按圖尺寸所示埋設四個系統(tǒng)提供的螺釘,這四個螺釘用于固定測力平臺基座,所以四個螺釘處的地面要求處理平滑且在同一平面水平,埋設螺 釘時可用基座配合后再抹平表面,注意不要將水泥抹在螺釘的螺紋上。地面干燥好 后使用測力平臺的基座初步檢驗是否水平,直到合格為止。2 將測力平臺緊固在基座上,基座和測力平臺接觸的支撐面應具有較好的平面度和光潔度,使與平臺的四個安裝支撐面有良好的接觸,要保護好基座的四個支撐面。3測力平臺同基座共同安放設有螺釘的地面上。地面要與基座底面吻合好,檢測沒有 懸空后用螺母與四個地角螺釘緊固。注意地面不平時
8、,不能把緊,否則會使測力平 臺變形,不僅影響測試精度,更重要的是會損壞傳感器。發(fā)現(xiàn)地面不平將測力平臺 及基座抬出,重新處理地面直到平整為止,再與四個地角螺釘把緊固定。4 測力平臺安裝在地面后,應在測力平臺四周放置木質地臺。木質地臺的制作高度應 與測力平臺的高度相同,大小依測試內容及現(xiàn)場條件而定并預留下線管,注意地臺 的內壁不能與測力平臺四周接觸,應留有 5-10mm間隙。5安裝時要保護好插頭(或插座)和電纜線,測試時避免工作人員在電纜線上走動, 有條件加上保護。6 測力平臺頂面視測試要求放置保護防滑板(膠),安裝完后要求測力平臺的頂面與測 試范圍地面水平同高,參見圖4。三、Y E5850T01
9、電荷放大器的應用(一)概述YE5850T01是一種多通道準靜態(tài)電荷放大器,可配接電荷輸出型各種傳感器,進行 準靜態(tài)、動態(tài)測試。傳感器靈敏度內部歸一化,增益固定、低通濾波器上限固定,輸出 零點可調,并具有過載指示功能。內置多通道USE接口的數據采集器,構成了一套獨立的測試系統(tǒng)。(二)主要技術參數1、通道數:8CH2、最大電荷輸入量:土 105pc3、直流分流電阻:約1014Q4、放大器靈敏度:CH1-4: 10mV/KG CH5-8: 5mV/KG5、傳感器靈敏度調節(jié):內部已調整CH1-4: 77 PC/KG CH5-8: 44 PC/KG6輸出過載指示:輸出超過土 10Vp時紅色發(fā)光二極管亮7
10、、 濾波器,高通:由放大器本身下限決定,約 2uHz低通:1KHZ, -3dB± 1.5 dB,-12dB /oct8、輸出極性:+9、最大輸出:土 10Vp/5mA10、輸出噪聲: 1mVrms11、電源:AC 220V± 10%,50HZ(三)使用說明:圖5 YE5850TO1通道面板圖、通道面板功能說明(見圖5)1)INPUT電荷輸入端Q,可配接各種電荷輸出型傳感器;2)OUTPUT信號輸出;供配接電壓表,示波器,記錄器等儀器;3)CHXX通道號,對應前面板上的通道序號;4) CH1-4:配接的傳感器靈敏度為 77PC/KG最大額定載荷為500KG對應輸出為 5V;相
11、當于每KG輸出10mV的電壓;5)CH5-8:配接的傳感器靈敏度為44 PC/KG最大額定載荷為1000KG對應輸出為 5V ;相當于每KG輸出5mV的電壓;如果選擇的傳感器靈敏度有差異,請在計算時要進行折算,本機是參照上述靈敏度進行歸一化處理的。、前面板功能說明(見圖6)1)電源開關:控制整機的電源;2) 電源指示燈:當電源開時,該指示燈點亮(綠色);否則請 檢查電源是否已正確提供;3)過載指示燈:計八只,分別對應八個通道。當該通道的輸出 超過土 10Vp時紅色發(fā)光二極管點亮;U5®0Or二 t:CD圖 7 YE5850T01后面板示意圖4 )零電位器:開機后各通道輸出會有直流零點
12、,可通過調節(jié)電位器,來調整相應通道的輸出直流零點;如果零點較大,可通過復位,來減小零點,再進行調整;5)復位/工作切換鍵:每一通道均設置了通道復位/工作切換鍵。為保護內部MOSFET管安全,在未進行測試時,將該健置于復位狀態(tài);測試時,置于工作狀態(tài)。只有該健置于工作狀態(tài),該通道才能進行正確測試;6) 復位/工作切換鍵:為8個通道的總復位鍵。當該鍵置于復位狀態(tài)時,8個通道 全部處于復位狀態(tài)(無論此時通道處于復位或工作狀態(tài));只有該鍵置于工作狀態(tài) 時,各通道才可設置各自的復位/工作狀態(tài)三、后面板功能說明(見圖7)后面板有兩塊組成:1)USB接 口:YE5850T01內部裝有USE接 口的數據采集器。
13、該接口與計算 機的USB接 口直接相連;2)電源輸入座:供電電源AC220V 50HZ該座內有工作保險絲和備用保險絲各一只,保險絲額定電流為1A;(四)使用注意事項1、復位:儀器在預熱和非測量時,應置于復位狀態(tài)。在測量時將復位 開關置于工作狀態(tài)進行測試,測試完成后,仍置于復位,以確保 內部MOSFE管安全。2、電纜的選用:應防止電纜的抖動,傳感器與儀器間應采用低噪音電纜連接; 在被測機械量較小時,電纜線應遠離電場及放電的干擾點。動態(tài)測量時,可用STYV-1聚乙烯低噪音電纜線。準靜態(tài)測量時可用 STFF0.9聚四 氟乙烯低噪音電纜線。請不要用手或其它東西接觸L5輸入插座、L5電纜插頭絕緣部分,
14、以免絕緣電阻下降,影響極低頻測量。L5頭和座連接時應擰緊。當YE5850T01接上輸入電纜后漂移增大,應檢查電纜線絕緣電阻是否下降;接上傳 感器后漂移增大,應檢查傳感器絕緣電阻是否降低。3、調零:開機后通道輸出會有直流零點,應通過前面板上對應的調零電位器進行調節(jié),同時監(jiān)測輸出的直流零點,以保證輸出零點不會影響輸出的幅度。4、接地:YE5850T01是一種準靜態(tài)電荷放大器,為保證其工作物穩(wěn)定和精度,應選擇合 適的接地點。五) 附件:1. YE5850T01 電荷放大器(八通道)1臺2.輸入電纜線:8根3. 輸出電纜線:8根4. 電源線1根5.保險絲( 1A)2只6.使用說明書1本7. 產品合格證
15、1份四、系統(tǒng)安裝與連接(一) 硬件安裝與連接 首先,使用系統(tǒng)提供的低噪音電纜將平臺與電荷放大器相連,接線時,先將電纜與 平臺插座按標號一一對應連接,在接入電荷放大器輸入插座之前,要將電纜插頭的正、 負極進行短接,否則易損害電荷放大器。不使用時平臺及電荷放大器的各插頭(插座) 應安裝保護帽保持清潔。其次,再將電荷放大器的輸出與計算機的 USB 口相連。系統(tǒng)連 接完畢。注意:所有的連接工作都要求所有設備處于關電狀態(tài),嚴禁帶電操作! 在完成測力平臺的安裝、設備的連接后,檢查確信安裝無誤后,請按照用戶手冊進 行軟件安裝,再運行軟件系統(tǒng)檢驗整個系統(tǒng)的運行情況。(二)軟件安裝與運用(見測力平臺用戶手冊部分)五、DLUT4060-1 型壓電式多分量測力平臺的應用(一)開關機順序 當操作人員在測試現(xiàn)場完成了測力平臺整套設備的安裝和連接后就可以準備測試,首先將系統(tǒng)各部件按照“電荷放大器微機顯示器微機主機”的順序逐一接通電 源(其中電荷放大器一定要按照說明書操作)然后運行微機中的系統(tǒng)軟件進行對應的測 試工作。測試完畢按照“”順序關閉電源。(二)參數選擇與軟件應用(見測力平臺用戶手冊部分)六、一般測試過程中可能出現(xiàn)的問題(一)無信號出現(xiàn),檢查各接頭接觸是否良好、導線是否導通、電荷放大器是否處于截 止狀態(tài)等。(二)稱重模塊
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