真正的vo2max - 衡量你的运动潜力

5,807

88.

24.

简介:真正的vo2max - 测量您的运动潜力

VO2MAX是一个有趣的概念,提出了利用空气中的氧营养并消耗它具有自然有限的能力。这就像体育活动的智商 - 一些算法,告诉你你在做各种运动比赛的情况。188bet比分直播吧它在上个世纪初进行了工作,依赖于用奥术气体分析仔细测量的呼出空气袋,这些气体分析只有更复杂。衡量这一点所需的机器足够昂贵,即仅服用约150美元的测试费用。它需要一个带有奇怪机器,助手,面具和跑步机的房间。或者你可以获得一个苹果手表“做一些数学”并提出了一个基于各种良好的测试的数字 - “随机医生的名称,他们将昂贵的测试与心率很容易测量的东西相关步行”。他们总是告诉你,Lance Armstrong在阿拉斯加拥有一个非常高的雪橇犬,并且有一个两倍高的矛盾。它随着年龄的增长而降低,女性低于男性,似乎有一些基础生理学 - 它是每千克组织一分钟内使用的氧气中的CC的量。

为了衡量这一点,您实际上必须仔细测量本体进出身体的气体,二氧化碳水平和这种气体中的氧气,其湿度和温度,并使用混淆的公式来获得该号码。(或者只是通过鞋子尺寸来弥补......)这种说明将使您能够建立3D可打印便携式设备,以合理的准确性为此进行,以满足150美元,可用于在各种运动中进行测试。它可以是蓝牙/ WiFi连接并在使用过程中提供丰富的信息。呼吸部件可以容易地与昂贵的传感器分离,以限制病毒传输的担忧。它可以在健身俱乐部或个人用户提供廉价的提供,以评估培训进度。

第1步:收集你的材料

在这种构建中唯一昂贵的是非常精细的传感器,这些传感器是做分析所必需的。设计的核心是基于https://www.sledutah.com/3d-printed-piromete ...

使用该传感器测量体积流过管的螺旋测压器设计:

1. SDP816-125PA压力传感器,CMOSENS®,125Pa,模拟,差异30美元纽瓦克,Digikey

2. TTGO T-DISPLAY ESP32 CP2104 WIFI蓝牙模块1.14寸液晶开发板$ 8 BANDOOD

3.重力:I2C氧气传感器55美元。DFROBOT.

4. SCD30气体检测传感器,二氧化碳,40000 ppm,3%$ 55

5. Lipobattery 600 Mah $ 3

6.切换1美元

7.连接器电缆2美元

8.死浮潜$ 1

9.硅胶薄膜高温薄橡胶板垫片超级透明柔性12x19.7 x1 / 32英寸

这些传感器已经仔细测试了在该设备中使用......有更便宜但具有良好功能障碍的替代品。我过去使用了不同的氧传感器,所以需要单独的ADC和助推板,但发现这一新的DFROBOT已经建成了I2C并运作良好。(我没有从没有人那里的钱)

第2步:3D打印它

该设计基于以前的阀门浮潜设计:https://www.sledutah.com/3d-printed-snorkel / ...这利用单向阀门来防止呼吸管中的死气收集。在这种情况下,我们构建一个呼吸器的呼吸器,以一种方式吸入空气,并通过从将其连接到气体测量装置的浮潜借来的柔性管排出。以这种方式,我们只测量呼出部分中的呼出量和CO 2和O2的水平。如果没有单向阀门,我们将获得传入和传出流程的混合。一种方式的设计和它们的组装可以在上面的可间隙中找到。阀门材料是软硅片,易于用3D印刷导向器切出。

Venturi塔与螺旋仪的设计相同,具有额外的O2传感器和带内置盖板的CO2传感器,使其气密,不会干扰气体层流。包含差压传感器的计算机外壳的唯一修改是稍微放大,以适应两个I2C连接器电缆的额外房间。

第3步:电线

该设备的布线非常简单。我做了一个FRITZING图,但大多数情况下它依赖于两个连接在同一总线上的两个I2C设备(它们具有不同的基线地址,这些设备与不必修改的不同基线地址)与TTGO板和地面的3V电源。SDP816-125PA压力传感器必须与其输出连接到GPIO引脚33.电源和地面也从电路板上的3V线提供。SDA和SCL线连接到GPIO引脚21和22.电池连接与带有微小JST连接器的肺部计到TTGO单元的电池连接与正线通过主按钮开关运行,打开和关闭。要充电,您当然必须打开设备。在接线时,SPD816单元确保在图中将OCS引脚GND。我使用了600 Mah电池,但在壳体中较大的电池可以适合。该装置也可以通过C型连接器进行电源。

第4步:建立它

用于收集昂贵的标准实验室单元的各种方法用于收集呼出的呼吸 - 大多数涉及在掩盖上的带子,用于从鼻子和嘴巴中呼吸。我们的构建依赖于浮潜口呼吸器单元,使其更加紧凑。嘴部单元有两个阀门,将吸入的吸入气体分开并将其引导到测量的文丘里单元中。本机的所有零件都是3D打印,除了必须从薄片硅片中切割出来的阀门盘。还包括用于切割阀盘的3D印刷光盘。然后用中心孔冲压盘放置在阀门上,并且微小的螺母叠加在它们上面以将它们固定到位。阀座旋转,所以输入一个,输出一个。然后,空气出口管在出口侧上的超级胶合,并且孔的入口盖盘粘在入口侧。计算机单元的组装很像肺血仪。塑料水族箱管的两部分安装在本机的底部孔中,然后将其旋转齐平,然后用Clippers.m3加热螺母置于计算机单元中的孔中,压力传感器用M3拧入到位。 20 mm screws. It is then wired to the TTGO unit which is easily fit into its notch in the housing. Some E6000 is used to stabilize it into the housing. Cabling ( 4 wire I2C) to the O2 and CO2 sensors is wired and led through the holes in the top case. The small switch is superglued into place after placement of the battery and wiring. The head of the O2 sensor fits into the round receptacle on the Venturi tube and is held in place with additional heat nuts and M3 screws. A cover fits over the unit and is held in place with additional M3 screws. The CO2 sensor is held in place with a touch of hot-glue and the snap fit cover keeps it airtight. Make sure you have the sensor side facing toward the air chamber.

第5步:编程

该程序依赖于对VO2 MAX计算的几个基本来源:https://sites.uni.edu/dolgener/instrumentation/rep ...

https://www.biopac.com/wp-content/uploads/h19_bsl4 ...

https://web.cortland.edu/buckenmeyerp/floft2004/lab ...

关键概念是您吸入的音量与您呼气的卷不一样!它由肺生理学修饰,必须计算多个因素以确定您啃氧气的真实量。该软件必须首先取下您的体重 - 这是由TTGO单元巧妙启用的两个按钮完成的 - VO2 MAX在CC / MIN /公斤。通过按下较低的按钮,在TFT屏幕截图中出现三个插槽。带到地面时的上按钮可让您操作下一个框。这是在WTREAD()函数中完成的。一旦完成完成,启动呼吸循环检查以检查VolumeMinute总计超过30秒的读数。这可以在过程中随时重置下按钮,以重新启动30秒的呼吸计数。到目前为止,在样本中的收集量和30秒的倒计时计时器出现新屏幕。大多数商业机器使用一分钟,但如果您在呼吸限制结束时,我发现它很长时间。在呼吸之间,检查氧气和CO 2水平并置于轧制平均基质中。从CO2传感器采样温度和湿度。在采样时间结束时,Gofigure()函数计算VO2 Max并将其与先前的样本进行比较,并选择最大当然并在最后一次屏幕上呈现它。 The volume of expired gas is compensated based on the corrected volumes of expired CO2 and O2 and the temperature, pressure and humidity. I did not include an atmospheric sensor in the unit and used sea level. Bluetooth, Wifi and App development could easily be deployed to make continuous output to TV screens in a club or your phone display CO2, O2, Gas Volumes and Calories Burned.

第6步:测试

像这样的大多数商业单位都使用标准化的气体混合物测试,检查其传感器的精度。我没有。我更关注文丘里管的体积测量的准确性。在构建肺部计时,我在相当总流量计(15升/分钟)上检查它,并发现它非常准确,但商业实验室用大1升空气注射器标准化其体积计算。我建造了一个超出PVC和3D印刷部件,并发现我印象深刻的准确性约为+/- 8%。我没有春天用于“真正的”VO2 MAX测试,以比较我的两台机器的结果....

第7步:使用它

校长很简单 - 你是燃烧氧气的发动机,你想要转动发动机直到红线,然后测量每公斤每公斤燃烧多少氧气。这种便携式设备的简单性是您可以追求您最喜欢的超速运动---运行,骑自行车,极端网球 - 并在您的卷发并检查您的VO2MAX时使用本乐器。如果更方便,您可以将此设备从一组安全眼镜挂起,但我发现它最容易抓住它并吹30秒。在VO2Max的意义上有垃圾桶的相关材料,我不会漂移,但像生活中的许多其他事情一样,你可能已经有一个伟大的人,或者像我们其他人一样诅咒。

微控制器比赛

这是一个条目
微控制器比赛

是第一个分享

    建议书

    • 微控制器比赛

      微控制器比赛
    • 自动化比赛

      自动化比赛
    • 让它发光比赛

      让它发光比赛

    24评论

    这太棒了!在学院学习公共卫生时,我必须使用其中一个:D

    0.
    Leannagarcia-crespo.

    1天前回复

    你去过哪所健康的学院?我想学习健康。我想成为一个营养师。

    0.
    杰西拉特菲克

    21小时前回复

    我根据公共卫生计划去了路易斯维尔大学。

    营养是我想回来的东西,但我想知道我是否可以通过多年的学校来实现。:P.

    0.
    多恩

    2天前

    如果可以使用非Apple产品(Android),我没有注意到这是这种情况吗?
    有些关于限制使用的Apple产品是否有特殊?

    0.
    rabbitcreek.

    2天前回复

    我只是用苹果作为一个例子,因为我是他们的产品的粉丝。我认为所有健康体IT产品都试图通过算法推断信息,在这种情况下,他们的传感器无法达到 - 在这种情况下肺部。

    0.
    Scanlancm.

    5天前

    这个项目是一个很好的主意,遗憾的是,O2传感器需要能够在O2中监控毫秒的变化,这需要达到成千上万的顺磁传感器。我愿意这样做,实际上是工作,而是一名专业人士刚刚购买了我的第二次测试钻机的专业人士,仍然可以说它仍然可以弥补/估计VO2。有一天,快速响应02传感器较便宜?

    0.
    rabbitcreek.

    4天前回复

    我猜滚动平均是一个坏主意......
    GADS我想知道这些机器的费用!感谢您的写作。建立一个并提供两级服务级别!我和我的妻子很高兴发现我们处于“良好”的水平。

    1
    Scanlancm.

    4天前回复

    嗨,这是对2个帖子的回复。
    是的,对于真正准确的测量,需要快速响应O2。

    你可以使用二氧化碳的一些时间。这是因为当我们开始锻炼时,我们烧伤我们的(糖原)碳水化合物商店。用于燃烧碳水化合物的每种分子使得一个二氧化碳分子如此测量CO 2将得到O 2。但如果你锻炼超过15到20分钟,你开始燃烧更多的脂肪。这使80%CO2至O2。更加复杂,因为你接近一个真正的VO2 Max,你会移动到厌氧代谢,在你通过呼吸更清楚更多的二氧化碳,使血液的酸度保持恒定(作为乳酸爬升的水平)。为了做准确的测试,您需要“斜坡”练习,以确保您大约15分钟的“最大化”,并且能够准确地测量O2,因为与CO2的关系将在此时未知。具有二氧化碳的设备只是有趣,并将告诉您多个SmartWatch,但VO2最大测量的目标仍然难以捉摸(具有电流传感器技术)。

    0.
    albercook.

    回复3天前

    谢谢。我显然必须阅读更多。测量初始呼吸,燃烧碳水化合物商店,告诉我我的运动条件吗?我不合格。我的呼吸短得多,比我年轻,更好的形状更快。因为我在过去的形状中,我注意到在被缠绕为进步的指标之前能够锻炼身体更长。我可以使用我可能会如何称呼初始呼吸作为我的有氧调节的衡量标准,或者是我的呼吸沉重意味着我很快进入厌氧的情况;我想量化由于我的形状而没有变得容易地蜿蜒的主观体验。

    我可以说做一个50码Sprint并测量我可以生成多少二氧化碳。锻炼一个月并再次这样做。如果我处于更好的形状,我假设我能够在短时间冲刺之后将更多O2和Glycogon转换为CO2。

    0.
    albercook.

    回复3天前

    也许在50岁的比赛走路后可以更好地进行测量,以便我留在有氧范围内。

    1
    Scanlancm.

    回复3天前

    嗨,这里有2个问题。从制造商的角度来看,可以建造一个低成本的VO2分析仪?遗憾的是,我已经注意到,而不是电流传感器技术。我一直在寻找,但是Paramagnetic O2传感器似乎是“与我们联系”引用类型的物品。所以仍然不在家庭制造商领域(如果任何电子工程师正在阅读这一点 - 小而不到100美元的快速O2传感器将在医学和体育科学中具有大应用,并且我怀疑很多其他地方)。
    第二个问题是关于测量健身。为此,我建议搜索“增量班车步行测试” - 它是非常低的技术,但与VO2有良好的相关性。有可用于基于结果的应用程序帮助测试和显示预测的VO2。希望这可以帮助。

    0.
    rabbitcreek.

    2天前回复

    我认为您可能无法通过这些更便宜的传感器达到测量的复杂程度,但您可以实现的,并且可能更大的兴趣是收集到运动生理领域的数据的可移植性和民主化。

    0.
    onetruegod.

    问题4天前

    如果您衡量过期的O2,您不能使用它来解决O2MAX而不会测量CO2?
    如果不是你如何使用CO2来解决O2MAX?

    0.
    rabbitcreek.

    4天前回答

    https://sites.uni.edu/dolgener/instrumentation/rep ...
    这显示了一些使用的等式。卷已过期与音量的启发相同,以便计算所用氧气卷的变化,您必须准确地了解两者。卤化物转换通过使用激励为过期的氮浓度的比率为您提供了该信息 - 从100%的CO2和O2的总和计算过期的到期 - 这就是我使用两个传感器的原因。由于两种代谢活性气体浓度的变化,氮浓度变化。
    是的,这整件事是有点整洁而有趣!

    0.
    onetruegod.

    4天前回复

    哇!谢谢你的信息,它真的很复杂。你可以用这个(双关语)真正走下兔子洞。伟大的写作。

    0.
    albercook.

    4天前

    如果您准确了解流程,您是否需要测量O2?O2在房间空气变化吗?

    0.
    onetruegod.

    4天前回复

    您需要在过期的空气中测量O2,这绝对是改变。