Устройство для исследования функционального состояния оператора Советский патент 1985 года по МПК A61N1/42 

«1 Изобретение относится к устройствам медико биологического назначения и может быть использовано в целях исследования функционального состояния оператора в системах профйлакти- ческого-контроля и эргономических исследований, а также для лечебных целей и исследования различных биообъектов. Известно устройство для исследования функционального состояния оператора, включающее генератор и ряд каналов, каждый из которых содержит соединенные аттенюатор и источник электромагнитных полей, полупрозрачные зеркала, индикатор режима, подключенный к выходу аттенюатора, индикатор состояния, оптоэлектронный преобразователь и последовательно соединенные блок связи с внешними устройствами, блок управления, выход которого подключен соответственно к входам индикатора состояния и, аттенюатора, а второй вход соединен с оптоэлектронным преобразовате- лем Q1 . . Недостатком известного устройства является возможность изменения только одного параметра воздействия напряженности электромагнитного поля Необходимо обеспечить возможность изменения частоты этого поля, что сократитвремя исследования. Целью изобретения является сокращениг времени исследований. Поставленная цель достигается тем что в устройство для исследования ф кциoнaльнoгo состояния оператора, содержащее генератор и ряд каналов, каждый из которых содержит соединенные аттенюатор и источник электромагнитных полей, полупрозрачные зеркала , индикатор режима, подключенный к выходу аттенюатора, индикатор, соетояния, оптозлектронный иреобразова тель и последовательно соединенные. блок связи с внешними- устройствами, блок управления, выход которого подключен соответственно к входам индикатора состояния и аттенюатора, а второй вход соединен с оптоэлектронным преобразователемi введены второй генератор, дополнительный блок управ ления и последовательна соединённые источник постоянного напряжения и дополнительный аттенюатор, соединенные с генератором, а также в каждый канал введены ряд ключей и ряд после 22 довательно соединенных двоичных триггеров, выход каждого предыдущего из которых соединен с входом последующего ключа, импульсной модулятор, соединенный выходом через усилитель с аттенюатором, а входами - с генератором и выходами ключей, при этом дополнительный блок управления выходом соединен с входом дополнительного аттенюатора, а входами - с выходами оптоэлектронных преобразователей и блоком связи, при этом второй генератор выходом соединен с входами двоичных триггеров и ключей. Кроме того, генератор содержит усилительный каскад, подключенные к последнему параллельно соединенные катушку и конденсатор, резистор и варикапную матрицу, подключенную параллельно конденсатору, а средним выводом соединенную с резистором. Второй блок.управления содержит дешифратор, соединенные между собой генератор тактовых импульсов и счетчик и ряд каналов, каждый из которых содержит источник эталонного напряжения и последовательно соединенные видеоусилители, схему сравнения, второй вход которой подключен к источнику эталонного напряжения, ряд схем И и триггерных регистров, последние из которых подключены к дешифратору. Кроме того, электронный ключ содержит транзистор, подключенный по . схеме с общим эмиттером, и резистор, соединенный с коллектором. На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема второго блока управления. Устройство для исследования функционального состояния оператора содержит источник 1 постоянного напряжения, второй аттенюатор 2, первый генератор 3, второй генератор 4, электронные ключи 5, двоичные триг- геры 6, импульсные.модуляторы 7. Bw ходные. усилители 8, первые аттенюаторы 9, источники 10 эпектро 1агнит-« ных полей, полупрозрачные зеркала 11, оптоэлектркческие преобразователи 12, индикаторы 13 режимов воздействия, первые блоки 14 управления, индикаторы 15 состояния биологического объекта, второй блок 16 управления, . блок 17 связи.с внешними устройст- . вами. . Первый генератор 3 содержит усилительный каскад 18, контурную катуш311ку 19, контурный конденсатор 20, катушку 21 связи, варикапную матрицу 22 развязывающий резистор 23. Источник I постоянного напряжения подключен к первому входу второго аттенюатора 2, выход которого через развязывающий резистор 23 соединен со средним выводом варикапной матрицы 22. Выход первого генератора 3 соединен с первыми входами импульсных модуляторов 7, к выходу второго генератора 4 подключены цепочки последовательно соединенных двоичных триггеров 6, входы которых и выход второго генератора связаны с первыми входами злектронных ключей 5, выходы которых подключены к вторым входам импульсных модуляторов 7, связанных своими выходами, через выходные усилители 8 - с первыми входами первых аттенюаторов 9, к выходам которых подключены источники 10 электромагнитного поля и индикаторы 13 режимов воздействия. Оптоэлектрические преоб разователи 12 соединены с первыми входами первых блоков 14 управления и второго блока 16 управления,, вторы входы первых и вторых блоков управления соединены с блоком 17 связи с внешними устройствами, первый выход .блока 14 подключен к второму входу первого аттенюатора 9, вторые выходы к вторым входам электронных ключей 5 третий выход - к индикатору состояния биологического объекта. В первом генераторе 3 к входу усилительного каскада 18 подключены параллельно соединенные контурная катушка 19, контурный конденс.атор 20 и варикапная матрица 22, а к выходу - катушка 21 связи, индуктивно связанная с контурной катушкой 19, и первые входы импульсных модуляторов 7. Электронный ключ 5 содержит транзистор 25, подключенный по схеме с общим эмиттером, и резистор 24, соединенный с коллектором. Второй блок 16 управления содержи видеоусилители 26, источники 27 эталонного напряжения, схемы. 28 сравнения, схемы-И 29, триггерные ре|гистры 30, генератор 31 тактовых импульсов, счетчик 32, дешифратор 33. Входы видеоусилителей 26 соединены с выходами оптоэлектрических преобразо вателей 12, выходы видеоусилителей 2 и источников 27 эталонного напряжения - с входами схем 28 сравнения. 24 выходы которых подключены к первым входам схем И 29, соединенных своими выходами через триггерные регистры 30 с входами дешифратора 33. Генератор 31 тактовых импульсов подключен к входу счетчика 32, выходы которого соединены с вторььми входами схем И 29. Выходы дешифратора 33 подклигчены к вторым входам второго аттенюатора 2.. Устройство работает следующим образом. На первые входы импульсных модуляторов 7 поступает высокочастотное синусоидальное напряжение от первого генератора 3, на вторые входы - напряжение в форме прямоугох1ьных импульсов от второго генератора 4 через ключи 5 или через цепочки: триггер (триггеры) 6 - ключ 5. Прохождение напряжения через тот или иной ключ 5 с использованием того или иного числа триггера 6 зависит от того, на блзе какого из транзисторов 25 имеется потенциал, запирающий транзистор и тем самым разрешающий прохождение сиг-нала через ключ. Базы транзисторов 25 подключены к выходам дешифратора 33 таким образом, что в каждый момент времени в цепи каждого импульсного модулятора 7 открыт только один из ключей 5. Триггеры 6 работают как делители частоты на два, и при включении между выходом второго генератора 4 и вторым входом импульсного модулятора 7 N триггеров частота следования прямоугольных им пульсов На втором входе импульсного модулятора и соответственно радиоимпульсов с прямоугольной огибакмцей на его выходе равны , где f частота следования прямоугольных импульсов на выходе второго генератора 4 . Напряжение с выходов импульсных модуляторов 7 через выходные усилители 8 и первые аттенюаторы 9 подается на источник 10 электромагнитных полей.. , Состояние участков объекта, подвергнутых воздействиюл может быть оценено визуально наблюдением соответствукмцих участков объекта через полупрозрачные зеркала .11. Одновременно изображения подвергнутых воздействию участков преобразуются в . электрические сигналы чОптоэлектрическими преобразователями 12, воспринимающими изображения, отдельных

участков объекта через зеркала П. Сигналы от оптоэлектрических преобразователей 12 анализируются первыми блоками 14 управления и вторыми блоками 16 управления одновременно с дан1шми измерения- электрофизиологическнх .и других характеристик- биологического объекта (например, характеристик, деятельности человекаоператора СЧМ, поступивших с выходи блока 17 связи с внешними устройствами.

Па основании анализа совокупности входных сигналов .блоки-управления вырабатывают в случае необходимости команды .управления аттенюаторами 2 и 9 и электронными ключами 5, При переключении резисторов 25 в .первых аттенюаторах 9 изменяется-величина напряжения, на источниках 10. электромагнитного поля, при переключении резисторов 25 во втором аттенюаторе 2 изменяется напряжение на варикапной матрице 22., при этом изменяется емкость.матрицы, частота на.стройки контура, состоящего из катушки 19 конденсатора 20, варикапной матри

цы 22 и, соответственно-частота сигнала на вькодв первого генератора 3 и частота заполнения радиоимпульсов на выходе.импульсного модулятора 7, выходного усилителя 8, первого аттенюатора 9. Переключение ключей 5 изменяет частоту следования радиоиьгпульсов, как описано вьше. Индикаторы 13 режимов-воздействия обеспечивают контроль параметров (величина напряжения, частота следования, частота заполнения радиоимпульсов, поступающих на источники, электромагнитных полей., ндикаторы 15 состояния биологического объекта измеряют значение кода- на выходе управления и, таким образом, позволяют контролировать состояние участков, подвергнутых воздействию.

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить повышение- эффективности воздействия на-биологический объект, что выражается-в повышегши производительности труда операторов за счет снижения времени исследования во время профилактического .контроля и эргономических исследований.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОПЕРАТОРА, содержащее генератор и ряд каналов, каждый из которых содержит соединенные аттенюатор и исто1 ник электромагнитных полей, нолупрозрачные зеркала, индикатор режима, подключенный к выходу аттенюатора, индикатор состояния, оптоэлектронный преобразователь и последовательно соединенные блок связи с внешними , устройствами, блок управления, выход которого подключен соответственно к входам индикатора, состояния и аттенюг атора, а второй вход соединен с оптоэлектронным преобразователем, отличающее ся тем, что, с целью сокращения времени исследова ния, в него введены второй генератор, дополнительный блок управления и последовательно соединённые источник постоянного напряжения и дополнительный аттенюатор, соединенные с генератором, а также в каждый-канал введены -ряд ключей и ряд-последовательно соединенных двоичных триггеров, выход каждого предыдущего из которых соединен с входом последующего ключа. импульсный модулятор, соединенный ньг ходом через усилитель с аттенюатором, а входами - с генератором и выходами ключей, при этом дополнительный блок правления выходом соединен с входом дополнительного аттенюатора, а входами - с выходами оптоэлектронных преобразователей и блоком связи, при этом второй генератор выходом соединен с входами двоичных триггеров и ключей. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, генератор содержит усилительньй каскад, подключенные к последнему параллель-, но соединен ые катушку и конденсатор, резистор и-варикапную матрицу, под(Л ключенную параллельно конденсатору, а средним.выводом соединенную, с резистором. 3.Устройство по п.}, о т л и Q С чающееся тем, что второй блок управления содержит дешифратор, соединенные между собой генератор &9 ЭО тактовых импульсов и счетчик, и ряд каналов, каждый из которых содержит источник эталонного напряжения и Н a последовательно соединенные видеоусилители, схему сравнения,, второй вход которой подключен к источнику эталонного напряжения, ряд схем И и триггерных регистров, последние из которых подключены к дешифратору, 4.Устройство по П.1, отличающееся тем, что электрон,н.ый ключ содержит транзистор, подключенный по схеме с общим эмиттером, и резлстор, соединенный с коллектором.

Фиг.1

фиг, г