极量强度运动多参数检测平台的建立及实验研究

发布时间：2023-05-18 19:50

　　本文主要研究在极量强度运动过程中,人体心率、组织氧参数的变化规律,设计并实现100m极量强度运动实测实验,在实验中重点检测人体运动心率、组织氧参数。其目的是通过分析人体进行极量强度运动时,运动过程中及停止后短时间内心率、组织氧参数的变化规律,得出极量强度运动生理负荷对人体的冲击规律,并据此预测极量强度运动生理负荷对人体冲击最强点,避免运动伤害事故,为在校大学生练习、体育教师和教练制定100m跑训练计划提供科学辅助作用。 组织氧参数的采集主要利用研制的运动用组织氧检测设备,该设备完全基于运动应用领域进行设计,具有便携性、无线、实时存储、多通道采集等特点。组织氧参数的计算理论上主要通过连续双波长近红外光谱技术,应用强散射条件下Lambert-Beer定律以及组织光学原理(Boltzmann传输方程)进行解算;硬件上,设计了组织氧检测探头(该探头包括发光二极管作为光源,光电检测器检测从组织中出射的漫反射光)、前级精密放大电路、后级滤波电路、AD采样、EEPROM数据存储以及无线传送模块,主控器件选用C8051F340单片机,利用该系统可以准确检测漫反射光在组织中的光衰减,并通过上位机软件实现...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 运动中人体指标检测方法综述
    1.3 研究方法
    1.4 论文结构安排
第2章 组织氧参数计算理论和运动心率系统组成
    2.1 组织氧参数算法概述
    2.2 利用Lambert-Beer 定律计算组织氧参数算法
    2.3 利用组织光学原理计算组织氧饱和度算法
    2.4 算法小结及关于组织氧参数算法的进一步探讨
    2.5 运动心率系统组成及各部分功能概述
    2.6 小结
第3章 运动用组织氧检测仪的设计
    3.1 系统总体框图和各部分概述
        3.1.1 单片机控制时序
        3.1.2 单片机与EEPROM 存储芯片的数据接口
        3.1.3 单片机与其它芯片接口
    3.2 二极管驱动电路设计
    3.3 光电二极管前级放大电路设计
        3.3.1 分立元器件实现光强的检测
        3.3.2 集成芯片OPT101 实现光强的检测
    3.4 滤波电路和后级放大电路
    3.5 底层硬件控制算法
    3.6 探头设计
    3.7 上位机软件设计
    3.8 小结
第4章 极量强度运动实验及数据分析
    4.1 运动强度定义及相关说明
    4.2 血红蛋白及人体供能系统
        4.2.1 血红蛋白分子构成及其在运动过程中的作用
        4.2.2 人体供能系统组成
    4.3 极量强度运动实验受试者及实验步骤
    4.4 实验结论及相关数据分析
        4.4.1 极量强度运动心率数据分析
        4.4.2 极量强度运动组织氧参数数据分析
    4.5 极量强度运动组织氧参数和运动心率相互关联初步探讨
    4.6 极量强度运动对人体冲击的预测
    4.7 小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3818886