2016年1月31日 星期日

中篇:胸帶式心率錶介紹

【大標】胸帶式心率錶

【中標】心跳帶的出現

心跳帶(chest strap)的出現,象徵著可以使用心跳率來監測運動強度,當作運動時的指標,對跑步而言,這更是重要,因為單看跑步配速而忽略心率的變化,就可能因為坡度、風向、生理狀況等等因素,而導致運動強度難以評估。


【中標】胸帶式心率錶簡介

胸帶式心率錶包含一條胸帶、手錶,負責發射與接收訊號,因此在運動過程中,你得將胸帶穿戴著,讓胸帶上的兩片導電橡膠(其實就是電極)持續地貼緊皮膚,因此你得調整胸帶的鬆緊度,以免心跳帶偵測心臟跳動時產生的微量電流收訊不良。當胸帶接收到電流後,就能直接以無線訊號的方式傳到手錶內,經由演算後,錶面就能顯示目前的心率為多少。


【小標】心電圖原理簡介

目前最為跑者所知用來偵測心率的方式就是使用胸帶式心率錶,這是因為只要將心率帶束在心臟附近的肋骨下緣,就可以藉由偵測心肌電位的變化速率得知心率。


關於心電圖(Electrocardiogram,簡稱ECG),由於醫師可以藉由心臟搏動產生的電流得知心臟的波形變化起伏,藉此判斷受測者的生理狀態,或是可能有什麼病症。


【圖說】筆者重製,心電示意圖:從一個 R 波到下一個 R 波的間距,在心率呈現規律的情況下,可用來換算心速率。
許多運動員配戴心率帶的原因,是因為胸帶式的確比光學式偵測來得精準,由於它是使用心電圖原理的方式,在運動時心跳錶可以藉由束在胸口上的心率傳感器來偵測心電,也就是心臟跳動時會產生的微弱電流。


【中標】偵測心率失誤的主因

由於心跳帶的兩側的電極會偵測心臟搏動所產生的微量電流,藉由心臟搏動所產生的電流變化來演算心率。但也正因為電流很微小,因此得容易受到各種電波干擾,其中最常見的的莫過於心率帶電極與皮膚位移摩擦導致的噪音訊號。
【圖說】筆者繪製,速度變化不大時,心率卻大幅度跳動。這種情況最容易在運動時產生,像是很可能有跑者使用胸帶式心跳錶來訓練時,回去觀看自己的心率數值怎麼突然大起大落。

原因通常都是胸帶沒有條好鬆緊的關係。而現在各大廠商也有適當改進,像是在心跳帶兩側電極處增加一層柔軟的薄膜,好處就是可以緊密貼著人體胸口構造,增加了兩側電極與皮膚的接觸範圍、實際戴起來不會有摩擦感,而且當你運動流汗時仍能保持緊貼吸附在肌膚上,不影響偵測功能,也因此能有效減少此類因為摩擦導致的電磁訊號干擾。

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