Аппарат для исследования словесной и двигательной реакций Советский патент 1955 года по МПК G01C17/02 A61B5/16 G04F10/00 H04B7/00 G01D3/10 

Предлагаемый аппарат для исследования словесной и двигательной реакции, подобно известным аппаратам того же назначения, состоит из соединенных между собой каналом связи пультов у экспериментатора и у испытуемого. Первый пзльт снабжен электросекундомерОМ, который включается при подаче сигнала экспериментатором и выключается при поступлении ответного сигнала с пульта испытуемого.

Особенностью предлагаемого аппарата, у которого оба пульта соединены между собой радиотелефонной связью, является включение секундомера на тиратрон, отпираемый с помощью проходного контакта, управляемого экспериментатором и кратковременно замыкающего накоротко при перемещении его в одном направлении промел уток сетка-катод тиратрона, запираемого при поступлении в приемник на пульте экспериментатора сигнала с пульта испытуемого, обусловливающего уменьщение анодного тока тиратрона.

Аппарат обеспечивает возможность точного определения скрытого периода условных реакций как при подаче экспериментатором электрических условных сигналов (реакция типа П-С), так и при подаче словесных сигналов, обусловливающих отсчет времени с начала произнесения слова (реакция типа С-Н) и конца произнесения слова (реакция типа С-С).

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого аппарата; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема релейной приставки, расположенной на пульте экспериментатора и управляющей работой электросекундомера; па фиг. 3 - управляемый вручную ключ для исследования реакций типа П-С; на фиг. 4 - реле, используемое при исследовании реакций типа С-П и С-С; на фиг. 5 - схема включения этого реле.

Па фиг. 1 буквами ПЭ обозначен пульт экспериментатора, буквами ПИ - пульт испытуемого, / - радиотелефоп, 2 - зуммер, 3 - микрофон, 4 - телефон, 5 - релейная приставка, 6 - электросекундомер, 7 - гальванометр, 8 - усилитель, 9 - пзсковое реле, 10 - ключ, // - реостатный датчик.

Показанная на фиг. 2 релейная приставка (5 - на фиг. 1), расположенная на пульте экспериментатора и управляющая работой секундомера (6 - на фиг. 1), состоит из релейного Ззла, работающего па тиратроне Л (ВТ-109), включающем и

,,

выключаюгЬСем электросекундомер, из выпрямительяога каскада-на лампе Лч (6Н7), управляющего Каскада на лампе Лз X6F6) и модуляторного каскада на лампе //4 (6F6).

Выпрямптельпый каскад предназначается для питапия от сети переменного тока в ПО-220 в анодных и накальных цепей отдельных каскадов.

Для выпрямления пере менпого тока служит лампа Ла, которая дает возможность получить двухполупериодное выпрямление. Предварительно напряженпе повышается с помощью силового трансформатора (TPI), имеющего (фиг. 2)

секционированную первичную обмотку для включения в сеть 110- 220 в,

секционированную вторичную обмотку для получения выпрямленного анодного напряжения 250-260 в,

четыре одинаковых накальных обмотки (1-2, 3-4, 5-6, 7-8) для каждой из ламп в отдельности,

модуляционную обмотку (9-10), рассчитанную на напряженпе 15- 16 в переменного тока,

обмотку для питания селенового выпрямителя, нодающего постоянное напряжение порядка 15 б на участок сетка-катод тиратрона Л.

Дроссель Др и конденсаторы Ci п Са предназначены для сглаживания пульсации переменных составляющих в постоянном токе.

Управляющий каскад (на лампе Лз) обеспечивает резкий скачок вниз анодного напряжения, питающего тиратрон, и тем самым остановку электросекупдомера. Вследствие того, что лампа Лз включена триодом, а смещение на управляющей сетке равно пулю, лампа имеет малое внутреннее сопротивление и падение напряжения на ней незначительно.

Основным элементом релейного узла, обеспечивающим включеиие и выключение электросекуидомера, является тиратрон Ль выполняющий роль исполнительпого реле, осуществляющего включение и выключение электросеку пдомер а.

Для отпирания тиратрона и тем самым включеиия электросекундомера требуется уменьпиить отрицательное напряжение на управляющей

сетке. Это достигается путем кратковременного короткого замыкания промежутка сетка-катод тиратрона.

Для прекращения тока (остановки электросекундомера) необходимо понизить анодное напряжение, питающее тиратрон, до так называемой критической величины. Это достигается в результате появления на выходе приемника, при приеме радиосигнала, напряжения звуковой частоты.

Модуляторный каскад (на лампе Л4) носит чисто вспомогательный характер. Он необходим в случае применения электросекуидомера, работающего па переменном токе промышленной частоты. На управляющую сетку лампы Л с отдельной обмотки (9-10) силового трансформатора Тр} подается переменное напряжение частоты 50 гц. Переменная составляющая, поступая наряду с постоянной составляющей на первичную обмотку трансформатора Тр2, создает в его вторичной обмотке, на которую включен секундомер, напряжение 15 в.

Начало действия светового, звукового или словесного условных сигиалов автоматически связано с подачей положительного импульса па управляющую сетку тиратрона, который в исходных условиях опыта заперт и блокирует прохождение тока через электросекундомер. Подача вышеупомянутого импульса обеспечивает отпирание тиратрона и тем самым включение электросекундомера.

Испытуемый, восприняв сигнал, реагирует на него тем или иным движением (допустим, нажатием на плечо рычага реостатиого датчика - 11 на фиг. 1) или словом, с началом которых, строго одновременно, передающее устройство излучает радиосигнал. Передний фронт радиосигнала поступает в приемник на пульте экспериментатора и вызывает подачу отрицательиого импульса на тиратрон релейной приставки 5 (фиг. 1), в результате чего он запирается и электросекундомер 6 останавливается, показывая скрытый период условной реакции.

Чувствительным элементом при измерении величины двигательной реакции является реостатный датчик //, посредством которого геометрическая величина (степеиь перемещения руки в пространстве) преобраззется в электрическую.

При регистрации звуковой интенсивности словесной реакции датчиком служит микрофон 3.

Пропорционально амплитуде движения руки или звуковой иитенсивности словесной реакции в микрофонную цепь передающего устройства подается больщее или меньшее напряжение, что отражается на величине нанряжения звуковой частоты, образующейся на выходе приемника экспериментатора и регистрирующейся с помощью гальвапометра 7 (самописца или показывающего).

Как указывалось выще, для включения электросекундомера, управляемого релейной приставкой, требуется на мгновение произвести короткое замыкание участка сетка-катод тиратрона.

С другой стороны, для определения реакции типа П-С треб ется вКоТючение электрического зв}кового или светового условного сигнала, для чего необходимо замкнуть электрическую цень на время действия сигнала.

Для осуществления этих операций слзжит зпраВоТяемый вручнзпо ключ, названныйключом-нистолетам

(фиг. 3).

Основным элементом этого ключа, как и обычного телеграфного, является двуплечий рычаг 12, вращающийся вокрзг горизонтальной оси и несущий подвижный контакт 13, взаимодействующий с неподвижным контактом 14,

Под действием сильной пружины 15 правое плечо рычага опускается вниз и, следовательно, левое поднимается вверх.

В исходном положении опусканию правого плеча препятствует щтырек 16, продолл ением которого является кольцо 17. Штырек свободно перемещается в имеющем наКоТои канале основаиия.

Если потянуть за кольцо 17, штырек 16 освобождает правое плечо рычага и оно с быстротой спущенного курка опускается книзу. При этом контакт 13 кратковременно

взаимодействует с неподвижным контактом 14 и производит требуемое короткое замыкание и включение через релейную приставку 5 секундомера 6.

Одновременно происходит замыкание пр окинящего контакта 18, что обеспечивает включение условного сигнала.

Для звуковой сигнализации применяется звуковой генератор (или зуммер), включаемый в цепь микрофона передающего устройства через ключ-пистолет. Подаваемый звуковой сигнал той или иной частоты или интенсивности восприиимается испытуемым через телефон 4 (фиг. 1).

Для подачи светящихся цветовых сигналов применяется светофор 19 (фнг. 3).

«Взвод ключа-пистолета производится нажатием на головку 20. При этом щтырек 16, благодаря наклону канала, в котором он расположен, автоматически возвращается в исходное ноложение.

Чтобы предупредить включение электросекундомера в момент взвода, нижняя поверхность неподвижного контакта 14 (или верхняя поверхность нодвижного контакта 13) покрывается изоляцией.

При подаче экспериментатором сигнала словом включение секундомера, осуществляемое путем замыкания накоротко промежутка сеткакатод тиратрона, производится с помощью электромагнитного реле, показанного на фиг. 4 и включенного но схеме, представленной на фиг. 5. Это реле, включенное на выход микрофона 3 через усилитель 8, имеет на якоре 21, находящемся под воздействием пружины, контакт 22, взаимодействующий с неподвижным контактом 23. Верхняя поверхность подвижного контакта 22 (или пижняя поверхность неподвижного контакта 23} покрыта изоляцией. Поэтому при произнесении экспериментатором слова, вызывающего возбзждение реле 9, его якорь притягивается, контакт 22 задевает за контакт 23, заходит за него и разъединяется с ннм, чем обеспечивается кратковременное короткое замыкание участка сетка-катод тиратрона

аличие изоляции на верхней поерхности контакта 22 (или на нижей новерхности контакта 23) предпреждает вторичное включение лектросекундомера при опускании еле, когда якорь поднимается вверх од воздействием пружины.

Такое устройство осуществляет ключение секундомера в начале произнесения слова и, следовательо, позволяет определить скрытый период условных реакций типа С-Н.

Для исследования реакций типа С-С, при которых испытуемый реагирует только после восприятия всего словесного сигнала (слово произнесено экспериментатором полностью), необходимо, чтобы элект росекундомер включался не в начале слова, а одновременно с окончанием словесного сигнала.

Исходя из тех соображений, что экспериментатор должен произносить слово четко и что произнесение самого короткого слова занимает не менее 0,5 сек., для осуществления поставленной задачи используется электромагнитное реле Р (фиг. 5) с выдержкой времени на отпускание порядка 0,2 сек.

Реле, как и в первом случае, срабатывает в начале произнесения экспериментатором слова. Однако наличие изоляции на нижней поверхности контакта 22 (или на верхней поверхности контакта 23) предупреждает короткое замыкание промежутка сетка-катод тиратрона. В момент произнесения окончания слова реле отпускает якорь, который под воздействием пружины перемещается вверх, и контакт 22 кратковременно взаимодействует с контактом 23. В этом случае электросекундомер начинает отсчитывать время после окончания произнесения слова. Опаздывание будет происходить только за счет времени отпускания реле (0,2 сек.) и, следовательно, может быть учтено.

Замедленное отпускание реле необходимо, чтобы избежать включения электросекундомера в середине слова, состоящего из нескольких слогов.

Для включения в схему реле 9 ИДИ 5 служит переключатель 24.

Для регистрации величины условных реакций (двигательных и словесных) служит гальванометр 7 (самописец или показывающий), рассчитанный на регистрацию напряжения звуковой частоты и отградуированный соответственно единицам интенсивности звука.

Прибор для регистрации величины условных реакций (гальванометр 7) включается на выходе приемника эксперимептатора параллельно релейной приставке 5 (фиг. 1). В момент прихода радиосигнала в зависимости от его амплитзды, обусловленной той или иной величиной двигательного рефлекса или звуковой интенсивностью словесной реакции, на выходе приемника возпикает соответствующее напряжение звуковой частоты, регистрируемое упомянутым прибором.

Шкалу прибора желательно дополнительно отградуировать соответственно линейным величинам двигательной реакции.

Предмет изобретения1.Аппарат для исследования словесной и двигательной реакций, состоящий из соединенных между собой радиотелефонной связью пультов у экспериментатора и испытуемого, из которых первый снабжен электросекундомером, вклЕОчаемым при подаче сигнала экспериментатором и выключаемым прн поступлении ответного сигнала с пульта испытуемого, отличающийся тем, что, с целью обеспечения точного определения скрытого периода условных реакций, секундомер включен на тиратрон, отпираемый с помощью проходного контакта, управляемого экспериментатором и кратковременно замыкающего накоротко при перел1ещенни его в одном направлении промежуток сетка-катод тиратрона, запираемого при поступлении в приемник на пульте экспериментатора сигнала с пульта испытуемого, обусловливающего уменьщение анодного тока тиратрона.

2.Форма выполнения аппарата

по п. I, отличающаяся тем, что, с целью включения секундомера и отсчета времени с начала произнесения слова экспериментатором (реакция типа С-Н), проходной контакт укреплен на якоре электромагнитного реле, включенного в цепь микрофона, и выполнен такнм образом, чтобы при возврате якоря в исходное положение не происходило замыкания цепн, шунтнруюндей промежз-ток сетка-катод тиратрона.

3. Форма выполнения аппарата по п. 1, отличаюш;аяся тем, что, с целью включения секундомера и отсчета времени с конца произнесения слова экспериментатором (реакция типа С-С), проходной контакт укреплен на якоре электромагнитного реле, включенного в цепь микрофона и имеющего выдержку времени на отпускание (порядка 0,2 сек.), и выполнен таким образом, чтобы замыкание цепи, шунтирующей промежуток сетка-катод тиратрона, происходило при возврате якоря реле в исходное положение.4.Форма выполнения аппарата по н. 1, отличающаяся тем, что, с целью включепня секундомера и отсчета времени при подаче экспериментатором условного электрического сигнала (реакция типа Н-С), проходной контакт укреплен на одном .плече поворотного двуплечего рычага, поворачиваемого при спуске управляюнлей им пружины и несущего на другом своем плече контакт для включения сигнала, и выполнен так, чтобы прн взводе пружины, осуществляемом поворотом рычага в исходное положение, в нем не происходило замыкания электрической цепи.

5.В аппарате по пп. 1-4 применение электроизмерительного прибора, включенного на выход приемннка на пульте экспериментатора и служащего для определения величины словесной и двигательной реакции.

/7/7

Вход

Пцием:

Ш-v.,,,.,

Фиг. 3

/7