Google   Google+   Vk   Facebook   Youtube   Twitter   Wikipedia   Mail.ru   yandex.ru   Yahoo   Evernote   myspace   linkedin.com   blogger.com   www.livejournal.com   webdiscover.ru 

Автоматизація вимірювань антропометричних параметрів людини

Опубликовано в События

ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ НА ПРИСВОЄННЯ КВАЛІФІКАЦІЇ МАГІСТРА з метрології та інформаційно-вимірювальних технологій за напрямом 152 “Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка” Кононець Дмитро Олександрович

 

 

 

ЗМІСТ

 

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ .......................................................... 9

ВСТУП......................................................................................................... 10

1 ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЗРІСТ ЛЮДИНИ

 ТА ЙОГО ВИМІРЮВАННЯ..................................................................... 11

1.1 Антропометрія...................................................................................... 11

1.2 Методи вимірювання зросту................................................................ 14

1.3 Методи вимірювання ваги.................................................................... 17

1.4 Правила зважування на електронних підлогових вагах..................... 23

1.5 Індекс маси тіла..................................................................................... 24

1.6 Ультразвуковий датчик HC-SR04........................................................ 28

1.7 Тензодатчики......................................................................................... 30

1.8 Міст Уитстона........................................................................................ 33

2        ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ

ІВС АНТРОПОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ЛЮДИНИ....................... 35

2.1 Вимоги до програмного забезпечення................................................. 35

2.2 Розробка програмного забезпечення................................................... 36

2.3 Інтерфейс програми.............................................................................. 48

2.4 NRF24L01.............................................................................................. 53

2.5 HX711.................................................................................................... 58

2.6 Стабілізація........................................................................................... 60

2.7 Структурна та функціональна схема ІВС............................................ 62

3 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА .................................................... 64

3.1 Задачі експериментальної частини....................................................... 64

3.2 Реакція ультразвукового перетворювача при вимірюванні відстані. 64

3.3 Калібрування розроблених електронних ваг...................................... 75

3.4 Точність розроблених електронних ваг в залежності від

точки прикладання маси............................................................................. 80

4 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА .................................................................... 82

4.1 Розрахунок собівартості ІВС............................................................... 82

4.2 Оцінка конкурентоспроможності ІВС.................................................. 85

5 ОХОРОНА ПРАЦІ................................................................................... 87

5.1 Небезпечні та шкідливі фактори, які діють на користувача ПК......... 87

 

5.2 Вплив електромагнітних випромінювань ПК

на здоров’я користувачів та захист від них............................................... 88

5.3 Вимоги до організації роботи місць.................................................... 91

5.3.1 Вимоги до приміщення для експлуатації ПК.................................... 93

5.3.2 Вимоги до освітлення робочих місць користувачів ПК................... 94

5.3.3 Вимоги до мікроклімату, стану іонного складу

 повітря на робочих місцях........................................................................ 96

5.3.4 Вимоги до режиму праці та відпочинку

 користувачів ПК......................................................................................... 99

5.4 Профілактичні медичні огляди користувачів ПК.............................. 100

5.5 Пільги для користувачів ПК .............................................................. 101

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ......................................................................... 103

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ............................................................................ 104

ДОДАТОК А ............................................................................................ 106

ДОДАТОК Б ............................................................................................. 119

 

Дипломний проект складається с пояснювальної записки і графічної частини. Пояснювальна записка: 121 сторінки, 58 рисунка, 8 таблиць, перелік посилань з 17 джерел, 2 додатки. Графічна частина: 5 креслення формату А1.

Об’єкт дослідження – процес вимірювання антропометричних параметрів людини.

Предмет дослідження – вимірювання ваги та зросту людини.

Мета роботи – підвищення достовірності та удосконалення інформаційно-вимірювальної системи.

Методи дослідження –  статистична та цифрова обробка даних.

Зріст та вага людини – це важливі параметри, за якими можливо передбачити стан  здоров’я людини  на різних етапах її розвитку. На сьогодні сучасні методи вимірювання зросту основані на механічних приладах, які мають аналогові покази. Достовірність показань в такому випадку залежить від кваліфікації працівників та рівня зношеності вимірювального обладнання. А вимірювання ваги людини частіше всього виконується механічними вагами, які в свою чергу мають низьку точність та відсутність можливості збереження результатів вимірювань. Тому перспективним вважається розробка цифрової інформаційно-вимірювальної системи антропометричних параметрів людини, яка має високу достовірність, швидкодію, а також безконтактний метод вимірювання зросту людини. бездротової передачі інформації з розроблених електронних ваг та можливістю підрахунку індексу маси тіла, що може відповідати поточному стану здоров’я людини. . Тому темою дипломного проекту є саме розробка такої інформаційно-вимірювальної системи, яка дасть можливість суттєво збільшити точність та достовірність, а головне збільшить рівень автоматизації, який дозволить зменшити вплив людського фактору на вимірювання, та створити електронну документацію обліку показань зросту та ваги людини. В роботі були  використані ультразвукові датчики відстані, обробка сигналів яких, дозволила додатково підвищити точність в середньому на 20% в залежності від досліджуваного матеріалу. Додатково були проведено експериментальні дослідження для виявлення реакцій перетворювача на різні об’єкти, які моделюють волосяний покрив голови людини. Та розроблено електронні ваги на базі мосту з тензодатчиками, точність яких дорівнює ± 10г, що в порівнянні з існуючими аналогами 5-10 разів точніша, при чому передача даних від вагів виконується бездротовим шляхом, що збільшує їх мобільність.

ЗРІСТ, ВАГА, ЗДОРОВ'Я, ЛЮДИНА, ІНДЕКС МАСИ ТІЛА, ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНА СИСТЕМА, УЛЬТРАЗВУКОВИЙ, ДАТЧИК, ТЕНЗОДАТЧИК, ВІДСТАНЬ, NRF24L01, HX711, LABVIEW.

 

ABSTRACT

The diploma project consists of an explanatory note and a graphic part. Explanatory note: 121 pages, 58 figures, 8 tables, list of references from 17 sources, 2 supplements. Graphic part: 5 drawings of A1 format.

The object of the study is the process of anthropometric measuring parameters.

The subject of the study is the measurement of human weight and height.

The purpose of the work is to increase the reliability and improvement of the information-measuring system.

Research methods - statistical and digital data processing.

The height and weight of a human are important parameters that can predict human health at different stages of its development. Today, modern methods of growth measuring are based on mechanical devices that have analogue displays. The reliability of the evidence in this case depends on the skills of the workers and the level of wear of the measuring equipment. The measurement of human weight most often performed by mechanical weights, which in turn have low accuracy and no possibility of saving of measurements results. The refore, perspective to develop of the digital information-measuring system of anthropometric parameters, which has high reliability, speed, as well as contactless method of measuring human growth. Wireless transmission of information on developed electronic weights and the ability to calculate the body mass index, which can correspond to the current state of human health. Therefore, the topic of the diploma project is precisely the development of such information and measurement system, which will significantly increase the accuracy and reliability, and most importantly, increase the level of automation, which will reduce the impact of the human factor on the measurement, and create an electronic documentation for measuring the height and weight of the person. In the work, ultrasonic distance sensors were used, the processing of which signals, which allowed an additional increase of accuracy by an average of 20%, depending on the material being studied. Additionally, experimental studies were conducted to detect the reactions of the converter to various objects that simulate the hair follicles of the human head. In addition, the electronic scales based on the bridge with strain gauges have been developed, the accuracy of which is equal to ± 10 g, which is 5-10 times more accurate than the existing analogs, and the data transmission from the weights is carried out wirelessly, which increases their mobility.

HEIGHT, WEIGHT, HEALTH, HUMAN, BODY MASS INDEX, INFORMATION AND MEASUREMENT SYSTEM, ULTRASONIC, SENSOR, TENSION, HUMIDITY, NRF24L01, HX711, LABVIEW.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (1 Голос)

House Real Estate