Hegewald, Günther: Ganganalytische Bestimmung und Bewertung der Druckverteilung unterm Fuß und von Gelenkwinkelverläufen - eine Methode für Diagnose und Therapie im medizinischen Alltag und für die Qualitätssicherung in der rehabilitationstechnischen Versorgung

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14. Anhang 3: Technische Daten des Meßsystems

C.1. Technische Daten der FSR-Sensoren

14.1.1. Herstellerangaben / [5-3] , [5-4] /

Exemplarstreuung: +90 % bis -35 % bei 0,1 bar und 23 °C

 

±30 % bei 1 bar und 23 °C

 

±20 % bei 10 bar und 23 °C

Reproduzierbarkeit eines Einzelsensors:

±20 % bei 0,1 bar und 23 °C

 

±5 % bei 1 bar und 23 °C

 

±3 % bei 10 bar und 23 °C

Einschaltdruck:

0,02 bis 0,1 bar und 23 °C

Maximaldruck:

10 bar und 23 °C

Elektr. Widerstand (unbelastet):

> 1 M\|[OHgr ]\|

Mechanische Ansprechzeit:

< 2 ms

Lebensdauer:

> 10 Millionen Schaltzyklen bei 3,5 bar

Betriebstemperatur TB:

-40 °C < TB < +85 °C

Temperaturkoeffizient:

-0,8 % pro Kelvin

Elektrischer Strom:

max. 1 mA pro cm² aktivierter Fläche

Elektrische Spannung:

1 bis 5 V

Verlustleistung:

maximal 1 mW


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14.1.2. Eigene Messungen

Tabelle 18: Exemplarstreuung und Temperatureinfluß auf die Druck-Widerstandskennlinien,
Meßunsicherheit des Druckes: <3 mbar,
Meßunsicherheit des elektrischen Widerstandes: <0,1 %

Abb. 133: Elektrischer Widerstand R als Funktion des Druckes P (T=23 °C)


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Abb. 134: Elektrischer Widerstand R als Funktion des Druckes P (T=33 °C)

Abb. 135: Elektrischer Widerstand R als Funktion des Druckes P (T=43 °C)


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14.2. Eigenschaften der Goniometer der Firma Penny and Giles

Tabelle 19: Die Temperaturabhängigkeit der Goniometer der Firma Penny and Giles (Ablesegenauigkeit am Winkelmesser: ± 2 Grad)

14.3. Untersuchungen zur Reproduzierbarkeit der Sohlenmessungen

Um die Reproduzierbarkeit bei der Bestimmung der Sohlenparameter abschätzen zu können, wurde eine Person insgesamt 80 mal bei gleicher Geschwindigkeit vermessen. Bei den Messungen wurden immer die gleichen Schuhe genutzt. Die Ganganalysen erfolgten an verschiedenen Tagen. Es sind immer 10 Messungen hintereinander durchgeführt worden. Nach jeder Serie wurde eine Pause von mindestens 30 min eingelegt. Eine Serie dauerte ca. 6 min. In Tabelle 20 sind die Ergebnisse für die Allgemeinen Parameter aufgelistet. In der Zeile A wurden die ersten drei Messungen jeder Serie zusammengefaßt, in Zeile M die mittleren vier und in Zeile E die letzten drei Messungen.

Es kann davon ausgegangen werden, daß die Meßsohlen sich im Verlauf der Meßserie erwärmten. Ein Temperatureinfluß müßte sich dann im Unterschied zwischen den Werten in den Zeilen A, M und E dokumentieren. Da innerhalb der Meßgenauigkeit kein Unterschied festzustellen ist, kann man davon ausgehen, daß die Erwärmung der Sohlen keinen Einfluß auf die Bestimmung der Allgemeinen Gangparameter ausübt.

Innerhalb einer Meßserie liegt der Variationskoeffizient V für die Schrittlänge, der Schrittfrequenz und der Standphasendauer bei ca. 1 %. Wenn man berücksichtigt, daß der Gang des Probanden auch gewissen Schwankungen unterliegt, dann erhalten wir eine sehr gute Reproduzierbarkeit. Die Standardabweichung des Parameters Zweibeinstand ZBS liegt unterhalb von 1 % Doppelschrittdauer, was ebenfalls einer sehr guten Reproduzierbarkeit entspricht.

Ebenso wie bei den Allgemeinen Parametern beeinflußt die Erwärmung der Meßsohlen während eines Meßzyklusses nicht die Bestimmung der Abrollparameter. Zwischen den Serien sind größere Unterschiede festzustellen. Innerhalb einer Meßserie ist die Standardabweichung i.a. geringer als zwischen den Zeilen A, M und E, was darauf hindeutet, daß bei diesen Parametern die intraindividuellen Schwankungen größer sind als bei den Allgemeinen Parametern.

Bemerkenswert ist die Asymmetrie der effektiven Fußlänge Leff und des Überlappungsintegrals FV. Das rechte Bein wird weniger abgerollt als das linke Bein. Die Tabelle 21 enthält die Ergebnisse des Reproduzierbarkeitsexperimentes für die Abrollparameter.

In der Tabelle 22 sind die Meßergebnisse der Belastungsparameter zusammengefaßt. Es ist zu erkennen, daß die Reproduzierbarkeit der Belastungsparameter geringer ist als die der vorherigen Parameter. Innerhalb einer Meßserie liegt diese bei ca. 5 %. Die Varianz für alle Messungen liegt z.T. deutlich über 10 %. Die Ergebnisse in den Zeilen A, M und E in der Tabelle 22 lassen auf einen Einfluß der Temperaturänderung der Meßsohle während einer Meßserie schließen.

Weiterhin ist eine Asymmetrie zwischen linker und rechter Seite festzustellen. Die linke Seite wird stärker belastet als die rechte Seite. Betrachtet man jedoch die einzelnen Meßserien separat, dann findet man nicht selten auch eine Umkehr der Belastungsrelationen.


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Tabelle 20: Die Reproduzierbarkeit der Allgemeinen Gangparameter


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Tabelle 21: Die Reproduzierbarkeit der Abrollparameter


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Tabelle 22: Die Reproduzierbarkeit der Belastungsparameter, A-Messungen zu Beginn einer Meßserie, M-Messungen in der Mitte einer Meßserie, E-Messungen am Ende einer Meßserie, TS H-Turnschuhe harter Auftritt, TS W-Turnschuhe weicher Auftritt, NS-Neutralschuhe


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Wed Jun 7 17:17:09 2000