Sistema de fuerza prensil
Páginas: 7 (1563 palabras)
Publicado: 6 de abril de 2011
SISTEMA MEDIDOR DE FUERZA PRENSIL CON TRANSMISIÓN DE DATOS A PC.
INTRODUCCIÓN:
Un medidor de fuerza prensil es un sistema destinado a realizar medidas de fuerza ejercidas por la mano de un usuario con el objetivo de realizar estudios médicos o deportivos, o bien, para determinar cual es la evolución de la fuerza en deportistas. En los últimos años las medidas de fuerza prensil han ayudadoa prever enfermedades como minusvalía durante la vejez, realizar estudios de desnutrición, etc.
En el presente artículo se presenta la construcción de un sistema medidor de fuerza prensil económico, capaz de detectar variaciones de fuerza desde 10 Kg., hasta 90 Kg. El sistema es capaz de almacenar datos de fuerza para diferentes usuarios y posteriormente, mediante una herramienta decomunicación y un software específico, trasmitir los datos a PC.
Existen tres tipos de ejercicios diferentes que se pueden realizar con el medidor de fuerza prensil presentado en este artículo.
Ejercicio de fuerza media:
- En este ejercicio el usuario deberá realizar fuerza durante 30 s, tras los cuales, obtendrá como resultado cual ha sido el valor medio de la fuerza realizada y tendrá laposibilidad de almacenar este valor en memoria junto a los 60 valores de fuerza tomados durante el transcurso del ejercicio. Todos estos valores podrán ser transmitidos posteriormente a PC y poder realizar, entre otras utilidades, tablas de resistencia.
Ejercicio de fuerza máxima:
- En este caso el ejercicio a realizar permitirá obtener cual ha sido la fuerza máxima realizada durante los 5s que dura el ejercicio. El sistema será capaz de detectar picos de fuerza y descartarlos para obtener un resultado fiable. De igual modo, los valores obtenidos podrán ser almacenados en memoria para una posterior consulta de ellos, ó para una transmisión a PC y almacenaje en una base de datos.
Ejercicio ON-LINE:
- Mediante la herramienta de comunicación con PC se podrá realizar unatransmisión de los datos de fuerza captados por el sistema medidor de fuerza prénsil, y mediante la herramienta software creada para el sistema, poder almacenar los datos en una base de datos.
FUNCIONAMIENTO:
Sistema Medidor:
En la figura 1 se muestra un esquema general de bloques del sistema medidor. Se observa un bus de alimentación que da energía a todo el sistema a partir de unalimentador AC/DC o bien desde una batería. Todo el sistema queda controlado por un microcontrolador de MICROCHIP (PIC16F877A), el cual posee un modulo conversor A/D interno que recibe la señal amplificada desde el sensor de fuerza, en este caso una ‘celda de carga’. Se dispone además de un teclado y un ‘display’ Lcd para interaccionar con el usuario. Los datos de los resultados de los diferentesejercicios son almacenados en una memoria externa de tipo EEPROM de acceso serie mediante bus I2C(24LC64).
[pic]
Figura 1
Celda de carga:
Como se ha dicho, el sistema sensor del sistema medidor de fuerza prensil es una celda de carga como la que se muestra en la figura 2, la cual pertenece a la casa SCAIME (www.scaime.com). Corresponde al modelo AG de 5 a 100Kg.[pic]
Figura 2
El funcionamiento interno de la celda de carga es muy simple, dispone de un puente de resistencias que varia la señal a la salida tras ejercer presión sobre la celda, debido a una deformación de las resistencias que forman el puente. La variación de tensión a la salida es proporcional a la fuerza ejercida.
La celda de carga estaformada por 6 hilos, a continuación se muestra cual es la función de cada uno de los hilos.
+ SENSE (gris) Reservado para medida a cuatro hilos.
- SENSE (rosa) Reservado para medida a cuatro hilos.
+ IN (marrón) Alimentación positiva de la celda (9 v).
- IN (verde) Alimentación negativa de la celda (0 v).
+ OUT (amarillo) Salida de señal...
INTRODUCCIÓN:
Un medidor de fuerza prensil es un sistema destinado a realizar medidas de fuerza ejercidas por la mano de un usuario con el objetivo de realizar estudios médicos o deportivos, o bien, para determinar cual es la evolución de la fuerza en deportistas. En los últimos años las medidas de fuerza prensil han ayudadoa prever enfermedades como minusvalía durante la vejez, realizar estudios de desnutrición, etc.
En el presente artículo se presenta la construcción de un sistema medidor de fuerza prensil económico, capaz de detectar variaciones de fuerza desde 10 Kg., hasta 90 Kg. El sistema es capaz de almacenar datos de fuerza para diferentes usuarios y posteriormente, mediante una herramienta decomunicación y un software específico, trasmitir los datos a PC.
Existen tres tipos de ejercicios diferentes que se pueden realizar con el medidor de fuerza prensil presentado en este artículo.
Ejercicio de fuerza media:
- En este ejercicio el usuario deberá realizar fuerza durante 30 s, tras los cuales, obtendrá como resultado cual ha sido el valor medio de la fuerza realizada y tendrá laposibilidad de almacenar este valor en memoria junto a los 60 valores de fuerza tomados durante el transcurso del ejercicio. Todos estos valores podrán ser transmitidos posteriormente a PC y poder realizar, entre otras utilidades, tablas de resistencia.
Ejercicio de fuerza máxima:
- En este caso el ejercicio a realizar permitirá obtener cual ha sido la fuerza máxima realizada durante los 5s que dura el ejercicio. El sistema será capaz de detectar picos de fuerza y descartarlos para obtener un resultado fiable. De igual modo, los valores obtenidos podrán ser almacenados en memoria para una posterior consulta de ellos, ó para una transmisión a PC y almacenaje en una base de datos.
Ejercicio ON-LINE:
- Mediante la herramienta de comunicación con PC se podrá realizar unatransmisión de los datos de fuerza captados por el sistema medidor de fuerza prénsil, y mediante la herramienta software creada para el sistema, poder almacenar los datos en una base de datos.
FUNCIONAMIENTO:
Sistema Medidor:
En la figura 1 se muestra un esquema general de bloques del sistema medidor. Se observa un bus de alimentación que da energía a todo el sistema a partir de unalimentador AC/DC o bien desde una batería. Todo el sistema queda controlado por un microcontrolador de MICROCHIP (PIC16F877A), el cual posee un modulo conversor A/D interno que recibe la señal amplificada desde el sensor de fuerza, en este caso una ‘celda de carga’. Se dispone además de un teclado y un ‘display’ Lcd para interaccionar con el usuario. Los datos de los resultados de los diferentesejercicios son almacenados en una memoria externa de tipo EEPROM de acceso serie mediante bus I2C(24LC64).
[pic]
Figura 1
Celda de carga:
Como se ha dicho, el sistema sensor del sistema medidor de fuerza prensil es una celda de carga como la que se muestra en la figura 2, la cual pertenece a la casa SCAIME (www.scaime.com). Corresponde al modelo AG de 5 a 100Kg.[pic]
Figura 2
El funcionamiento interno de la celda de carga es muy simple, dispone de un puente de resistencias que varia la señal a la salida tras ejercer presión sobre la celda, debido a una deformación de las resistencias que forman el puente. La variación de tensión a la salida es proporcional a la fuerza ejercida.
La celda de carga estaformada por 6 hilos, a continuación se muestra cual es la función de cada uno de los hilos.
+ SENSE (gris) Reservado para medida a cuatro hilos.
- SENSE (rosa) Reservado para medida a cuatro hilos.
+ IN (marrón) Alimentación positiva de la celda (9 v).
- IN (verde) Alimentación negativa de la celda (0 v).
+ OUT (amarillo) Salida de señal...
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