METROLOGIA SPORTOWA

Słowo „metrologia” w języku greckim oznacza „naukę pomiarów” (metro - miara, logo - nauczanie, nauka). Każda nauka zaczyna się od pomiarów, dlatego nauka o pomiarach, metodach i środkach zapewniania ich jedności i wymaganej dokładności ma fundamentalne znaczenie w każdym polu działalności.

Metrologia sportowa  - Nauka o pomiarach w wychowaniu fizycznym i sporcie. Specyfiką metrologii sportowej jest to, że przedmiotem pomiaru jest żywy system - osoba. Pod tym względem metrologia sportowa ma szereg zasadniczych różnic w dziedzinie wiedzy, która uwzględnia tradycyjne klasyczne pomiary wielkości fizycznych. Specyfikę metrologii sportowej określają następujące cechy obiektu pomiarowego:

Metrologia sportowa zajmuje się zatem nie tylko tradycyjnymi pomiarami technicznymi wielkości fizycznych, ale także rozwiązuje ważne zadania zarządzania procesem treningowym:

Przedmiot metrologii sportowej  - kompleksowa kontrola w zakresie wychowania fizycznego i sportu, która obejmuje monitorowanie stanu sportowca, obciążeń treningowych, techniki ćwiczeń, wyników sportowych i zachowania sportowca w zawodach.

Cel metrologii sportu  - wdrożenie zintegrowanej kontroli w celu osiągnięcia maksymalnych wyników sportowych i zachowania zdrowia sportowca na tle dużych obciążeń.

W trakcie badań sportowych i pedagogicznych oraz podczas realizacji procesu treningowego mierzy się wiele różnych parametrów. Wszystkie są podzielone na cztery poziomy:

  1. Pojedynczy - ujawnia jedną wartość określonej właściwości badanego układu biologicznego (na przykład czas prostej reakcji motorycznej).
  2. Różnicowy - charakteryzuje jedną właściwość systemu (na przykład prędkość).
  3. Zintegrowane - odnoszą się do jednego z systemów (na przykład sprawności fizycznej).
  4. Całka - odzwierciedla całkowity efekt działania różnych systemów (na przykład sportowego).

Podstawą do ustalenia wszystkich tych parametrów są pojedyncze parametry, które są kompleksowo związane z parametrami wyższego poziomu. W praktyce sportowej najczęstsze parametry, które służą do oceny podstawowych cech fizycznych.

POMIAR WIELKOŚCI FIZYCZNYCH

Miarą w szerokim znaczeniu tego słowa jest ustalenie zgodności między badanymi zjawiskami, z jednej strony, a liczbami, z drugiej strony.

Pomiar wielkości fizycznej - jest to empiryczne ustalenie związku między zmierzoną wielkością a jednostką miary danej wielkości, wytworzoną z reguły za pomocą specjalnych środków technicznych. Jednocześnie wielkość fizyczna jest rozumiana jako cecha różnych właściwości, które są ilościowo wspólne dla wielu obiektów fizycznych, ale są jakościowo indywidualne dla każdego z nich. Wielkości fizyczne obejmują długość, czas, masę, temperaturę i wiele innych. Uzyskanie informacji o charakterystyce ilościowej wielkości fizycznych jest w rzeczywistości zadaniem pomiaru.

1. Elementy układu do pomiaru wielkości fizycznych

Główne elementy, które w pełni charakteryzują układ pomiarowy dowolnych wielkości fizycznych, przedstawiono na ryc. 1.

Bez względu na to, jaki rodzaj pomiarów wielkości fizycznych jest wykonywany, wszystkie z nich są możliwe tylko wtedy, gdy istnieją ogólnie akceptowane jednostki miary (metry, sekundy, kilogramy itp.) I skale pomiarowe, które pozwalają organizować mierzone obiekty i przypisywać im liczby. Jest to zapewnione przez zastosowanie odpowiednich przyrządów pomiarowych w celu uzyskania niezbędnej dokładności. Aby osiągnąć jednolitość pomiarów, opracowano normy i reguły.

Należy zauważyć, że pomiar wielkości fizycznych jest podstawą wszystkich pomiarów bez wyjątku w praktyce sportowej. Może mieć charakter niezależny, na przykład przy określaniu masy ogniw w ciele; służyć jako pierwszy krok w ocenie wyników sportowych i wyników testów, na przykład podczas punktowania w oparciu o wyniki pomiaru długości skoku z miejsca; pośrednio wpływa na jakościową ocenę umiejętności wykonywania, na przykład w amplitudzie ruchów, rytmie, pozycji połączeń w ciele.

2. Rodzaje pomiarów

Pomiary dzielone są przez przyrządy pomiarowe (organoleptyczne i instrumentalne) oraz przez metodę uzyskiwania wartości liczbowej mierzonej wielkości (bezpośrednie, pośrednie, kumulatywne, wspólne).

Pomiary organoleptyczne są oparte na wykorzystaniu ludzkich zmysłów (wzroku, słuchu itp.). Na przykład ludzkie oko może z dużą dokładnością określić względną jasność źródeł światła poprzez porównanie parami. Jednym z rodzajów pomiarów organoleptycznych jest wykrywanie - decyzja o tym, czy wartość mierzonej wartości jest różna od zera, czy nie.

Pomiary instrumentalne to pomiary wykonywane specjalnymi środkami technicznymi. Większość pomiarów wielkości fizycznych ma charakter instrumentalny.

Pomiary bezpośrednie to pomiary, w których pożądana wartość jest znaleziona bezpośrednio przez porównanie wielkości fizycznej z miarą. Takie pomiary obejmują na przykład określenie długości obiektu przez porównanie go z miarą - linijką.

Pomiary pośrednie charakteryzują się tym, że wartość wartości jest określana na podstawie wyników bezpośrednich pomiarów wielkości związanych z pożądaną specyficzną zależnością funkcjonalną. Tak więc, mierząc objętość i masę ciała, możesz obliczyć (pośrednio zmierzyć) jego gęstość lub, mierząc czas trwania fazy lotu skoku, obliczyć jego wysokość.

Pomiary zbiorcze to takie, w których wartości zmierzonych wartości znajdują się na podstawie danych ich powtarzanych pomiarów z różnymi kombinacjami miar. Wyniki powtarzanych pomiarów są podstawiane do równań i obliczana jest żądana wartość. Na przykład objętość ciała można najpierw ustalić, mierząc objętość wypartego płynu, a następnie mierząc jego wymiary geometryczne.

Wspólne pomiary to jednoczesne pomiary dwóch lub więcej heterogenicznych wielkości fizycznych w celu ustalenia zależności funkcjonalnej między nimi. Na przykład określanie zależności rezystancji elektrycznej od temperatury.

3. Jednostki

Jednostkami miary wielkości fizycznych są wartości tych wielkości, które z definicji są uważane za równe jedności. Są one umieszczane za wartością liczbową wielkości w postaci symbolu (5,56 m; 11,51 s itp.). Jednostki są pisane wielkimi literami, jeśli są nazwane na cześć znanych naukowców (724 N; 220 V itp.). Zbiór jednostek związanych z określonym systemem wielkości i skonstruowany zgodnie z przyjętymi zasadami tworzy system jednostek.

System jednostek obejmuje jednostki podstawowe i pochodne. Głównymi są jednostki wybrane i niezależne od siebie. Wartości, których jednostki są traktowane jako główne, z reguły odzwierciedlają najbardziej ogólne właściwości materii (zasięg, czas itp.). Pochodne nazywane są jednostkami wyrażonymi w kategoriach podstawowych.

W całej historii rozwijało się wiele systemów jednostek miar. Wprowadzenie we Francji w 1799 roku jednostki długości - metra równego jednej dziesiątej milionowej części łuku paryskiego południka - posłużyło jako podstawa systemu metrycznego. W 1832 r. Niemiecki naukowiec Gauss zaproponował system o nazwie absolut, w którym milimetr, miligram, sekundę wprowadzono jako podstawowe jednostki. System GHS (centymetr, gram, sekunda) znalazł zastosowanie w fizyce, a ISS (metr, siła kilograma, sekunda) w technologii.

Najbardziej uniwersalnym systemem jednostek, obejmującym wszystkie gałęzie nauki i techniki, jest Międzynarodowy System Jednostek (Systeme International ďUnites - francuski) o skróconej nazwie „SI”, w rosyjskiej transkrypcji „SI”. Został przyjęty w 1960 r. Podczas 11. Konferencji Generalnej Wag i Miar. >

Jednostki miary poza układem, które nie należą ani do układu SI, ani do żadnego innego układu jednostek, są wykorzystywane w kulturze fizycznej i sporcie ze względu na tradycję i rozpowszechnienie w literaturze przedmiotu. Korzystanie z niektórych z nich jest ograniczone. Najczęściej stosuje się następujące jednostki niesystemowe: jednostka czasu to minuta (1 min \u003d 60 s), płaski kąt to stopień (1 deg \u003d π / 180 rad), objętość to litr (1 l \u003d 10-3 m 3), siły to kilogram siła (1 kg \u003d 9,81 N) (nie mylić kilograma siły kg z kilogramem masy kg), praca - kilogram metra (1 kg · m \u003d 9,81 J), ilość ciepła - kalorii (1 cal \u003d 4, 18 J), moc - moc (1 KM \u003d 736 W), ciśnienie - milimetr rtęci (1 mmHg. \u003d 121,1 N / m 2).

Jednostki niesystemowe obejmują dziesiętne jednostki wielokrotne i ułamkowe, których nazwy mają przedrostki: kilo - tysiąc (na przykład kilogram kg \u003d 10 3 g), mega - milion (megawat MW \u003d 10 6 W), milli - jedna tysięczna (miliamper mA \u003d 10-3 A), mikro - jedna milionowa (mikrosekunda μs \u003d 10-6 s), nano - jedna miliardowa (nanometr nm \u003d 10-9 m) itp. Angstrem jest również stosowany jako jednostka długości - jedna dziesiąta miliardowa (1 Å) \u003d 10-10 m). Te same jednostki obejmują jednostki narodowe, na przykład angielski: cal \u003d 0,0254 m, jard \u003d 0,9144 m lub określone, takie jak mila morska \u003d 1852 m.

Jeśli zmierzone wielkości fizyczne są stosowane bezpośrednio w kontroli pedagogicznej lub biomechanicznej, a dalsze obliczenia nie są z nimi wykonywane, wówczas mogą być prezentowane w jednostkach różnych układów lub w jednostkach niesystemowych. Na przykład ilość ładunku podczas podnoszenia ciężarów można określić w kilogramach lub tonach; kąt zgięcia nóg sportowca podczas biegania - w stopniach itp. Jeśli zmierzone wielkości fizyczne są uwzględniane w obliczeniach, należy je przedstawić w jednostkach jednego układu. Na przykład we wzorze na obliczanie momentu bezwładności ciała osoby metodą wahadła okres oscylacji należy zastąpić w sekundach, odległość - w metrach, masa - w kilogramach.

4. Skale pomiarowe

Skale pomiarowe są uporządkowanymi zbiorami wartości wielkości fizycznych. W praktyce sportowej stosuje się cztery rodzaje wag.

Skala nazw (skala nominalna) jest najprostsza ze wszystkich skal. W nim liczby służą do wykrywania i rozróżniania badanych obiektów. Na przykład każdemu graczowi drużyny futbolowej przypisany jest określony numer - liczba. W związku z tym gracz pod numerem 1 różni się od gracza pod numerem 5 itd., Ale jak bardzo się różnią i czego dokładnie nie można zmierzyć. Możesz tylko obliczyć, jak często występuje określona liczba.

Skala zamówień składa się z liczb (rang) przypisanych sportowcom zgodnie z pokazanymi wynikami, na przykład miejsc w zawodach bokserskich, zapasach itp. W przeciwieństwie do skali nazw, skala zamówień pozwala określić, który sportowiec jest silniejszy, a który słabszy, ale nie można powiedzieć, o ile silniejsze lub słabsze. Skala zamówień jest szeroko stosowana do oceny wskaźników jakości sportowych. Po znalezieniu rang na skali kolejności można wykonać wiele operacji matematycznych, na przykład w celu obliczenia współczynników korelacji rang.

Skala przedziałowa wyróżnia się tym, że liczby w niej są nie tylko uporządkowane według rangi, ale także oddzielone pewnymi przedziałami. Jednostki miary są ustawiane w tej skali, a mierzonemu obiektowi przypisywana jest liczba równa liczbie zawartych w nim jednostek miar. Punkt zerowy w skali przedziałów jest wybierany dowolnie. Przykładem zastosowania tej skali może być pomiar czasu kalendarzowego (odniesienie można wybrać inaczej), temperatury Celsjusza, energii potencjalnej.

Skala relacji ma ściśle określony punkt zerowy. Na tej skali można dowiedzieć się, ile razy jeden obiekt pomiarowy przekracza inny. Na przykład, mierząc długość skoku, dowiadują się, ile razy ta długość jest większa niż długość ciała przyjętego jako jednostka (linijka metra). W sporcie skala relacji mierzy odległość, siłę, prędkość, przyspieszenie itp.

5. Dokładność pomiaru

Dokładność pomiaru  - jest to stopień zbliżenia wyniku pomiaru do rzeczywistej wartości zmierzonej wartości. Błąd pomiaru  nazywa się różnicę między wartością uzyskaną podczas pomiaru a rzeczywistą wartością zmierzonej wielkości. Terminy „dokładność pomiaru” i „błąd pomiaru” mają przeciwne znaczenie i są w równym stopniu stosowane do charakteryzowania wyniku pomiaru.

Żaden pomiar nie może być wykonany absolutnie dokładnie, a wynik pomiaru nieuchronnie zawiera błąd, którego wartość jest mniejsza, tym dokładniejsza jest metoda pomiaru i urządzenie pomiarowe.

Ze względu na wystąpienie błąd dzieli się na metodologiczny, instrumentalny i subiektywny.

Błąd metodologiczny wynika z niedoskonałości zastosowanej metody pomiarowej i niedostateczności zastosowanego aparatu matematycznego. Na przykład maska \u200b\u200bdo wlotu wydychanego powietrza utrudnia oddychanie, co zmniejsza mierzone wyniki; matematyczne działanie wygładzania liniowego w trzech punktach zależności przyspieszenia połączenia ciała sportowca z czasem może nie odzwierciedlać kinematyki ruchu w charakterystycznych momentach.

Błąd instrumentalny jest spowodowany niedoskonałością przyrządów pomiarowych (sprzętu pomiarowego), nieprzestrzeganiem zasad działania przyrządów pomiarowych. Jest to zwykle podane w dokumentacji technicznej przyrządów pomiarowych.

Błąd subiektywny powstaje z powodu nieuwagi lub braku gotowości operatora. Ten błąd jest praktycznie nieobecny przy korzystaniu z automatycznych przyrządów pomiarowych.

Zgodnie z charakterem zmiany wyników powtarzanych pomiarów błąd dzieli się na systematyczny i losowy.

Wywoływany jest błąd systematyczny, którego wartość nie zmienia się z pomiaru do pomiaru. W wyniku tego często można z góry przewidzieć i wyeliminować. Błędy systemowe mają znane pochodzenie i znaną wartość (na przykład opóźnienie sygnału świetlnego podczas pomiaru czasu reakcji z powodu bezwładności żarówki); o znanym pochodzeniu, ale o nieznanej wartości (urządzenie stale przecenia lub nie docenia mierzonej wartości o inną kwotę); nieznane pochodzenie i nieznana wartość.

Aby wyeliminować błąd systematyczny, wprowadza się odpowiednie poprawki, które eliminują źródła błędu: urządzenie pomiarowe jest prawidłowo zlokalizowane, przestrzegane są jego warunki pracy itp. Kalibracja jest stosowana (niemiecka tariren - do kalibracji) - weryfikacja odczytów przyrządu przez porównanie ze standardami (pomiary standardowe lub pomiary standardowe urządzenia).

Błąd nazywa się błędem powstającym pod wpływem różnych czynników, których nie można przewidzieć i wziąć pod uwagę z góry. Z uwagi na fakt, że na ciało sportowca i wyniki sportowe wpływa wiele czynników, prawie wszystkie pomiary w dziedzinie kultury fizycznej i sportu zawierają błędy losowe. Są one zasadniczo niemożliwe do odzyskania, jednak za pomocą metod statystyki matematycznej można ocenić ich wartość, określić wymaganą liczbę pomiarów, aby uzyskać wynik z określoną dokładnością, poprawnie zinterpretować wyniki pomiarów. Głównym sposobem ograniczenia błędów losowych jest przeprowadzenie serii powtarzanych pomiarów.

Tak zwany poważny błąd lub chybienie wyróżnia się w osobnej grupie. Jest to błąd pomiaru, który jest znacznie wyższy niż oczekiwano. Pomyłki występują na przykład z powodu nieprawidłowego odczytu skali urządzenia lub błędu zapisu wyniku, nagłego wzrostu napięcia w sieci itp. Pomyłki można łatwo wykryć, ponieważ gwałtownie spadają z całkowitej liczby odebranych numerów. Istnieją statystyczne metody ich wykrywania. Kupony należy wyrzucić.

Zgodnie z formą prezentacji błąd dzieli się na bezwzględny i względny.

Błąd bezwzględny (lub po prostu błąd) ΔX  równa różnicy między wynikiem pomiaru X  i prawdziwą wartość mierzonej wielkości X 0:

ΔX \u003d X - X 0 (1)

Błąd bezwzględny jest mierzony w tych samych jednostkach, co sama zmierzona wartość. Błąd bezwzględny władców, sklepów oporu i innych środków w większości przypadków odpowiada cenie podziału. Na przykład dla linijki milimetrowej   ΔX  \u003d 1 mm

Ponieważ prawdziwej wartości mierzonej wielkości zwykle nie można ustalić, jej wartość przyjmuje się jako określoną wartość uzyskaną w dokładniejszy sposób. Na przykład określenie częstotliwości kroków podczas biegu na podstawie zliczenia liczby kroków w danym okresie, mierzonej za pomocą ręcznego stopera, dało wynik 3,4 kroków / s. Ten sam wskaźnik, mierzony za pomocą radiowego systemu telemetrycznego, który obejmuje czujniki kontaktowe przełączniki, okazał się wynosić 3,3 kroki / s. Dlatego bezwzględny błąd pomiaru w przypadku ręcznego stopera wynosi 3,4 - 3,3 \u003d 0,1 stopnia / s.

Błąd przyrządów pomiarowych powinien być znacznie niższy niż sama zmierzona wartość i zakres jej zmian. W przeciwnym razie wyniki pomiarów nie zawierają żadnych obiektywnych informacji o badanym obiekcie i nie mogą być wykorzystane do kontroli w sporcie. Na przykład pomiar maksymalnej siły zginaczy ręcznych za pomocą dynamometru z błędem bezwzględnym wynoszącym 3 kg, biorąc pod uwagę fakt, że wartość siły mieści się zwykle w zakresie 30–50 kg, nie pozwala na wykorzystanie wyników pomiarów do monitorowania prądu.

Błąd względny ԑ reprezentuje procent błędu bezwzględnego ΔX  do wartości zmierzonej wartości X  (znak ΔX  nieuwzględnione):

(2)

Błąd względny przyrządów pomiarowych charakteryzuje się klasą dokładności K.. Klasa dokładności to procent błędu bezwzględnego urządzenia ΔX  do maksymalnej wartości mierzonej wartości X maks:

(3)

Na przykład, zgodnie ze stopniem dokładności, urządzenia elektromechaniczne są podzielone na 8 klas dokładności od 0,05 do 4.

W przypadku, gdy błędy pomiarowe mają charakter losowy, a same pomiary są bezpośrednie i powtarzane, ich wynik podaje się w postaci przedziału ufności dla danego prawdopodobieństwa ufności. Z niewielką liczbą pomiarów n  (wielkość próbki n≤ 30) przedział ufności:

(4)

z dużą liczbą pomiarów (wielkość próby n≥ 30) przedział ufności:

(5)

gdzie jest średnią arytmetyczną próbki (średnia arytmetyczna zmierzonych wartości);

S.  - odchylenie standardowe próbki;

t α  - wartość graniczna testu t-studenta (znaleziona w tabeli rozkładu t-studenta w zależności od liczby stopni swobody ν   \u003d n-1 i poziom istotności α ; poziom istotności zwykle akceptowany α   \u003d 0,05, co odpowiada prawdopodobieństwu ufności wystarczającemu dla większości badań sportowych 1 - α   \u003d 0,95, czyli 95% prawdopodobieństwo ufności);

u α  - punkty procentowe znormalizowanego rozkładu normalnego (dla α = 0,05 u α = u 0,05 = 1,96).

W dziedzinie kultury fizycznej i sportu, wraz z wyrażeniami (4) i (5), zwykle podaje się wynik pomiaru (wskazując n) w formie:

(6)

gdzie jest błąd standardowy średniej arytmetycznej .

Wartości   i   w wyrażeniach (4) i (5), a także w wyrażeniu (6) reprezentują wartość bezwzględną różnicy między średnią próbki a rzeczywistą wartością zmierzonej wartości, a tym samym charakteryzują dokładność (błąd) pomiaru.

Przykładową średnią arytmetyczną i odchylenie standardowe, a także inne cechy liczbowe można obliczyć na komputerze za pomocą pakietów statystycznych, na przykład STATGRAPHICS Plus dla systemu Windows (praca z pakietem jest szczegółowo badana w trakcie komputerowego przetwarzania eksperymentalnych danych badawczych - patrz instrukcja A.G. Katranova i A.V. Samsonova, 2004).

Należy zauważyć, że wartości zmierzone w praktyce sportowej są określane nie tylko z jednym lub drugim błędem pomiarowym (błędem), ale same z reguły różnią się w pewnych granicach ze względu na ich losowy charakter. W większości przypadków błąd pomiaru jest znacznie mniejszy niż wartość naturalnego odchylenia określonej wielkości, a ogólny wynik pomiaru, podobnie jak w przypadku błędu losowego, podawany jest w postaci wyrażeń (4) - (6).

Jako przykład możemy rozważyć pomiar wyników w biegu na 100 m grupy uczniów w wieku 50 osób. Pomiary przeprowadzono z ręcznym stoperem z dokładnością do dziesiątych części sekundy, czyli z błędem bezwzględnym 0,1 s. Wyniki wahały się od 12,8 s do 17,6 s. Można zauważyć, że błąd pomiaru jest znacznie mniejszy niż wyniki w biegu i ich zmienność. Obliczona charakterystyka próbki wyniosła: \u003d 15,4 s; S.  \u003d 0,94 s. Podstawiając te wartości, a także u α  \u003d 1,96 (z 95% prawdopodobieństwem ufności) i n  \u003d 50 w wyrażeniu (5) i biorąc pod uwagę, że nie ma sensu obliczanie granic przedziału ufności z większą dokładnością niż dokładność pomiaru czasu pracy ręcznym stoperem (0,1 s), wynik końcowy jest zapisany w postaci:

(15,4 ± 0,3) s, α = 0,05.

Często podczas przeprowadzania pomiarów sportowych pojawia się pytanie: ile pomiarów należy wykonać, aby uzyskać wynik z określoną dokładnością? Na przykład, ile skoków należy wykonać, oceniając zdolności prędkości i mocy, aby z 95% prawdopodobieństwem ustalić średni wynik, który różni się od prawdziwej wartości o nie więcej niż 1 cm? Jeśli zmierzona wartość jest losowa i jest zgodna z normalnym prawem rozkładu, wówczas liczbę pomiarów (wielkość próbki) określa się według wzoru:

(7)

gdzie d  - różnica między średnim wynikiem próbki a jego wartością rzeczywistą, to jest z góry ustalona dokładność pomiaru.

We wzorze (7) odchylenie standardowe próbki S.obliczone na podstawie pewnej liczby wstępnych pomiarów.

6. Przyrządy pomiarowe

Przyrządy pomiarowe - Są to urządzenia techniczne do pomiaru jednostek wielkości fizycznych, które mają znormalizowane błędy. Przyrządy pomiarowe obejmują: miary, przetworniki, przyrządy pomiarowe, systemy pomiarowe.

Miara jest narzędziem pomiarowym zaprojektowanym do odtwarzania wielkości fizycznych o danym rozmiarze (linijki, ciężary, rezystancje elektryczne itp.).

Przetwornik jest urządzeniem do wykrywania właściwości fizycznych i przekształcania informacji pomiarowych w formę dogodną do przetwarzania, przechowywania i transmisji (wyłączniki krańcowe, zmienna rezystancja, fotorezystory itp.).

Przyrządy pomiarowe to przyrządy pomiarowe, które umożliwiają uzyskanie informacji pomiarowych w formie dogodnej dla użytkownika. Składają się z elementów konwertera tworzących obwód pomiarowy i urządzenie do odczytu. W praktyce pomiarów sportowych szeroko stosowane są urządzenia elektromechaniczne i cyfrowe (amperomierze, woltomierze, omomierze itp.).

Systemy pomiarowe składają się z funkcjonalnie zintegrowanych przyrządów pomiarowych i urządzeń pomocniczych połączonych kanałami komunikacyjnymi (system do pomiaru kątów, sił itp.).

Biorąc pod uwagę zastosowane metody, przyrządy pomiarowe dzielą się na stykowe i bezdotykowe. Środki kontaktowe obejmują bezpośrednią interakcję z ciałem podmiotu lub sprzętem sportowym. Produkty zbliżeniowe oparte są na lekkiej rejestracji. Na przykład przyspieszenie aparatu sportowego można zmierzyć za pomocą środków kontaktowych za pomocą czujników akcelerometru lub środków bezkontaktowych za pomocą fotografii stroboskopowej.

Ostatnio pojawiły się wydajne zautomatyzowane systemy pomiarowe, takie jak MoCap (motion capture), system do rozpoznawania i digitalizacji ruchów człowieka. System ten to zestaw czujników przymocowanych do ciała sportowca, z których informacje są przekazywane do komputera i przetwarzane przez odpowiednie oprogramowanie. Współrzędne każdego czujnika są wykrywane przez specjalne detektory 500 razy na sekundę. System zapewnia dokładność pomiaru współrzędnych przestrzennych nie gorszych niż 5 mm.

Środki i metody pomiaru zostały szczegółowo omówione w odpowiednich częściach kursu teoretycznego i warsztatów metrologii sportowej.

7. Jedność pomiarów

Jedność pomiarów to taki stan pomiarów, w którym zapewniona jest ich niezawodność, a wartości mierzonych wielkości wyrażone są w jednostkach prawnych. Jedność pomiarów opiera się na podstawach prawnych, organizacyjnych i technicznych.

Ramy prawne dla zapewnienia jednolitości pomiarów przedstawia ustawa Federacji Rosyjskiej „W sprawie zapewnienia jednolitości pomiarów” przyjęta w 1993 r. Główne artykuły ustawy określają: strukturę administracji państwowej dla zapewnienia jednolitości pomiarów; dokumenty regulacyjne zapewniające jednolitość pomiarów; jednostki ilości i stanowe normy jednostek ilości; środki i metody pomiaru.

Podstawą organizacyjną zapewnienia jednolitości pomiarów jest praca służby metrologicznej Rosji, na którą składają się państwowe i departamentalne służby metrologiczne. Departamentowa służba metrologiczna jest na boisku sportowym.

Podstawą techniczną dla zapewnienia jednolitości pomiarów jest system odtwarzania pewnych wielkości wielkości fizycznych i przesyłania informacji o nich do wszystkich przyrządów pomiarowych w kraju bez wyjątku.