Työkalu ja menetelmä optisten sykesensorien mittaamiseen
Mettovaara, Toni (2021)
Mettovaara, Toni
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021110819406
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021110819406
Tiivistelmä
Työn tarkoituksena oli tutkia optisten sykesensorien suorituskykyä erilaisissa urheilutilanteissa. Työssä haluttiin varmistaa tilaajan optisen sykesensorin laatu ja verrata, kuinka se toimii suhteessa kilpailijoiden sensoreihin. Tutkimus toteutettiin testauttamalla 10 eri henkilöllä työssä suunniteltu testiprotokolla. Protokolla oli tunnin mittainen urheilusuorite, jonka ajan testihenkilöltä mitattiin sykettä kummastakin ranteesta sekä rinnasta. Rinnan ympäri kiinnitetty sykevyösensori toimi referenssilaitteena, viitearvona, johon optisten sensoreiden sykearvoja verrattiin.
Datan analysointia varten kehitettiin työkalu Python-ohjelmointikielellä. Työkalun avulla haettiin harjoitustiedostoista harjoituksen aikaiset aikaleimat ja sykenäytteet. Sykenäytteet tallennettiin taulukoihin ja taulukot synkronoitiin täsmäämään ajallisesti. Synkronoiduista sykedatasta laskettiin optisten sensoreiden harjoitusten aikainen sykenäytteiden keskipoikkeama ja keskihajonta. Lisäksi laskettiin, kuinka suuren osan ajasta sensorin näyttämä sykelukema oli kuuden yksikön sisällä todellisesta sykearvosta. Laskutoimitusten avulla voitiin päätellä ja perustella eri optisten sykesensorien suorituskyky sähköiseen sykevyösensoriin verrattuna.
Tuloksena saatiin aikaan toimiva, harjoitustiedostoista syketarkkuutta laskeva työkalu. Saaduista testituloksista voitiin todeta, että tilaajan sykesensori on erittäin kilpailukykyinen ja kestää vertailun suhteessa kilpailijoidensa optisiin sykesensoreihin. Tulokset näyttivät, että optisten sykesensoreiden tarkkuus ei vielä yllä sähköisen sykkeenmittauksen tasolle, vaikka suurimman osan ajasta ne toimivat tarkasti. Sähköiseen sykesensoriin verrattuna, häiriöherkkyyden kasvaessa ranteesta mittaavan optisen sensorin suorituskyky heikkenee edelleen huomattavasti valmistajasta riippumatta.
Datan analysointia varten kehitettiin työkalu Python-ohjelmointikielellä. Työkalun avulla haettiin harjoitustiedostoista harjoituksen aikaiset aikaleimat ja sykenäytteet. Sykenäytteet tallennettiin taulukoihin ja taulukot synkronoitiin täsmäämään ajallisesti. Synkronoiduista sykedatasta laskettiin optisten sensoreiden harjoitusten aikainen sykenäytteiden keskipoikkeama ja keskihajonta. Lisäksi laskettiin, kuinka suuren osan ajasta sensorin näyttämä sykelukema oli kuuden yksikön sisällä todellisesta sykearvosta. Laskutoimitusten avulla voitiin päätellä ja perustella eri optisten sykesensorien suorituskyky sähköiseen sykevyösensoriin verrattuna.
Tuloksena saatiin aikaan toimiva, harjoitustiedostoista syketarkkuutta laskeva työkalu. Saaduista testituloksista voitiin todeta, että tilaajan sykesensori on erittäin kilpailukykyinen ja kestää vertailun suhteessa kilpailijoidensa optisiin sykesensoreihin. Tulokset näyttivät, että optisten sykesensoreiden tarkkuus ei vielä yllä sähköisen sykkeenmittauksen tasolle, vaikka suurimman osan ajasta ne toimivat tarkasti. Sähköiseen sykesensoriin verrattuna, häiriöherkkyyden kasvaessa ranteesta mittaavan optisen sensorin suorituskyky heikkenee edelleen huomattavasti valmistajasta riippumatta.