Dynamometrie

Die Dynamometrie oder die dynamometrischen Verfahren dienen der direkten Erfassung von Reaktionskräften und den daraus ableitbaren Messgrößen (z.B. Impuls, Drehmomente, Massenträgheitsmomente). Die Kenntnis der (äußeren) Reaktionskräfte ist eine Voraussetzung für die Abschätzung von inneren Kräften bzw. den zugrunde liegenden Kraftvermögen. Die Messung von Reaktionskräften erfolgt heute üblicherweise auf elektronischem Wege. Dabei wird entweder die Verformung einer Messfeder (Dehnmessstreifenprinzip) oder die Ladungsverschiebung auf einem piezo-elektrischen Sensor über Verstärker aufgezeichnet und in einem Auswertecomputer weiterverarbeitet. Allen dynamometrischen Messverfahren ist gemeinsam, dass Kraftänderungen in Abhängigkeit von der Zeit (in einem Kraft-Zeit-Diagramm) registriert werden. 


Dehnungsmessstreifen (DMS) sind flächige Messwertaufnehmer oder Sensoren, die ohne äußere Krafteinwirkung durch einen elektrischen Widerstand charakterisiert sind. Erfahren sie eine Deformation, so hat dies eine Änderung ihres elektrischen Widerstandes zur Folge. Die Widerstandsänderung wird über eine Spannungsänderung in einem elektronischen Schaltkreis an einen A/D-Wandler übertragen. Auf Dehnmessstreifen (z.B. von der Firma Hottinger & Baldwin) wird heute vor allem dort zurückgegriffen, wo nur wenig Raum zur Verfügung steht (z.B. an der Ruderrolle, beim Skidynamometer oder an der Reckstange).

Auf der Grundlage des Piezoeffektes arbeiten u.a. die weltweit verbreiteten KISTLER-Mehrkomponenten-Messplattformen. Der Piezoeffekt beruht auf dem Verhalten von bestimmten Kristallen (vor allem Quarz), die bei (mechanischem) Druck an den Dipolen der Kristalle elektrische Ladungen ansammeln. Diese Ladungsverschiebungen werden zunächst über einen Ladungsverstärker in elektrische Spannungen umgesetzt und einer Auswerteelektronik zugeführt.

Am Institut für Sport und Sportwissenschaft kommen für leistungsdiagnostische Messungen zwei in den Mechanischen Werkstätten der Universität Kassel entwickelte dynamometrische Messsysteme zum Einsatz. Neben einem Beinstreckkraft-Messgerät, das für die Analyse des Maximal- und Schnellkraftverhaltens der Beinstreckmuskulatur eingesetzt wird, können für den Startvorgang beim Schwimmen über einen Mobiler Messstartblock horizontale und vertikale Bodenreaktionskräfte erfasst werden (siehe neben stehendes Bild). Die abgeleiteten Messsignale werden einer speziell hergestellte Auswerte-Software zugeführt und in Messparameter umgesetzt.