[实用新型]肌肉等长最大主动收缩力测试仪

说明书

技术领域

本实用新型设备是涉及一种测试肌肉等长最大主动收缩力的测试仪，属于运动生物力学、生物电控制技术和计算机数据采集与处理领域。

背景技术

在体育运动中，人体的任何运动都是在神经系统控制下肌肉收缩力驱动完成的，肌肉收缩力中包含主动收缩力和被动弹性力。如何测试人体活体(在体)肌肉最大主动收缩力是一个重要课题。目前国内市场尚未有专门的测试仪器，而国外的检测设备只采用了应变式传感器将肌肉收缩力转换为电信号，再通过放大器和模/数转换器来测得肌肉最大收缩力值。研究得知，肌肉主动收缩力值达到最大值之前肌肉要先达到最大兴奋值，同时活体肌肉在收缩时要受到对抗肌、协作肌等其他肌肉的影响。因此测试活体肌肉时，根据肌肉最大兴奋情况去确定肌肉最大收缩力值并同步监测、判定拮抗肌、协同肌的副作用也是非常重要的。国外仪器没有考虑到这种人体活体肌肉测试与离体肌纤维测试的差别，只搬用离体肌纤维的研究成果去测试活体肌肉，因而只能检测出活体肌肉大概的最大收缩力值，不是很精确且缺乏重要的肌肉活动信息。

发明内容

发明目的：本实用新型的目的就是提供一种通过同步测定被测活体肌的最大兴奋值并同步监测拮抗肌、协同肌的兴奋影响来精确测定被测活体肌等长最大主动收缩力的测试仪。

技术方案：一种肌肉等长最大主动收缩力测试仪，它包括基座、测试装置和信息采集转换装置，基座上设有测试装置，测试装置与信息采集转换装置连接；所述的信息采集转换装置包括拉力传感器、一号通道电压放大器、二号微电极、三号微电极、四号微电极、二号通道电压放大器、三号通道电压放大器、四号通道电压放大器、模拟多路开关、同步采集保持器、A/D转换器和计算机，拉力传感器的输出端与一号通道电压放大器的输入端连接；二号微电极的输出端和二号通道电压放大器的输入端连接；三号微电极的输出端和三号通道电压放大器的输入端连接；四号微电极的输出端和四号通道电压放大器的输入端连接；一号通道电压放大器、二号通道电压放大器、三号通道电压放大器和四号通道电压放大器的输出端均与模拟多路开关输入端连接，模拟多路开关输出端与同步采集保持器输入端连接，同步采集保持器的输出端与A/D转换器的输入端连接，A/D转换器的输出端与计算机连接。

所述的拉力传感器是应变式传感器。

所述的测试装置包括作业板、挡板、凸块、调节碗、手臂固定板、连杆柄和关节角度调节板，基座上设有作业板，作业板左侧安装有防止人体前倾的挡板，作业板上挡板的前方设有带有滑动槽的凸块，调节碗安装在凸块的滑动槽内；调节碗前方设有手臂固定板，手臂固定板上设有固定手臂的扣环和皮带；手臂固定板的上端有一个固定腕前臂的套环，套环连接拉力传感器，拉力传感器与连杆柄连接，连杆柄的一侧设有关节角度调节板，关节角度调节板上有螺栓孔，连杆柄通过螺栓插入螺栓孔与关节角度调节板相连。

所述的关节角度调节板上的螺栓孔设有两排，每排设有八个，右边第一个螺栓孔与水平线呈30°夹角，左边第一个螺栓孔与水平线呈90°夹角。

本实用新型的硬件主要完成对各种非生物电信号即肌张力、生物电信号即肌电的调理、放大，进而同步采集这些信号对这些信号进行模/数(A/D)转换，使之进入电脑。软件主要是安装在电脑内的MedLab生物信号采集处理系统通用软件，该软件是由南京美易科技有限公司研制。软件部分主要完成对系统各部分进行控制和对已经数字化了的生物信号进行处理、显示、记录、存储及打印输出。为了和离体肌纤维的研究成果进行对比研究，本实用新型在通用软件里还增加了根据肌肉张力-长度的性质和人体被测部位的解剖学结构所编制的将测试时关节角度转换成被测活体肌肉实际长度的程序。

本实用新型的应变式测力仪是通过拉力传感器，将肌肉收缩力值的大小转变为电压信号传输给放大电路，再通过同步采集保持器经A/D转换器传到电脑，通过电脑内部的软件处理后，在电脑显示装置上显示出肌肉收缩力值的大小。而肌肉表面的微电极则根据人体肌肉兴奋时会产生生物电电流，在皮肤的表面用微电极片可以测到它们的变化，然后通过导线传输到放大电路、通过同步采集保持器经A/D转换器传到电脑，经过电脑内安装的软件来显示出肌肉兴奋的情况，从而可以根据电脑显示装置上的肌电图看出肌肉的兴奋值，它包括被测肌和拮抗肌、协同肌的肌肉兴奋值的大小。