Преобразователь движения головы человека в электрический сигнал Советский патент 1990 года по МПК A61B5/11 

О

о Xl

XI XI

сл

Изобретение относится к медицине, а также к измерительным приборам для проверки движения головы человека, предназначенным для проведения психологических, нейрофизиологических и эргономических экспериментов, а также может быть использовано в системах, предназначенных для визуального поиска и определения координат цели. Цель изобретения - повышение точности преобразования путем введения обратной связи. Для достижения этой цели в преобразователь движения головы человека в электрический сигнал введены блок 2 дополнительных катушек, резонансный усилитель 13, регистратор 27 и операционный усилитель 18 с новыми связями. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.

Фиг. 1

Изобретение относится к области медицины, а именно к измерительным приборам для проверки движения головы человека, предназначенным для проведения психологических и эргономических экспериментов, а также может быть использовано в системах, предназначенны/х для визуального поиска и определения координат цели.

Целью изобретения является повышение точности преобразования путем использования обратной связи.

На фиг. 1 предназначена функциональная схема преобразователя движения головы в электрический сигнал; на фиг. 2 - временные диаграммы, отражающие работу преобразователя.

Устройство для преобразования движения головы человека в электрический сигнал содержит передающий блок 1 катушек, на каркас которого также намотаны дополнительные катушки, блок 2 дополнительных катушек, блок 3 приемных катушек, генератор 4 синусоидальных колебаний, селектор 5, выходные усилители 6-8, предварительные усилители 9-11, мультиплексор 12, резонансный усилитель 13, демодулятор 14, преобразователь 15 аналог - код, микро- ЭВМ 16, регистратор 17 и операционный усилитель 18.

В начале работы устройства для преобразования движения головы человека в электрический сигнал (фиг. 2) в момент времени ti оператор нажимает кнопку Пуск и на соответствующий контакт разъема входного порта м1 кроЭВМ 16 поступает сигнал логической единицы , Уз (фиг. 2а). В результате чего на выходах микроЭВМ 16 формируется последовательность управляющих сигналов, при помощи которых регистратор 17 и преобразователь 15 аналог - код устанавливаются в исходное положение, в котором их выходные сигналы равны нулю. В момент времени t2 микроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы Ui (фиг. 26), что соответствует подключению селектором 5 выходного сигнала операционного усилителя 18 через аыходной усилитель 6 к первой катушке 1 возбуждения. Далее микроЭВМ в. момент времени ts выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы и (фиг. 26), что соответствует подключе- нию мультиплексором 12 выходного сигнала первой приемной катушки 3 через предварительный усилитель 9 к входу резонансного усилителя 13. Выходной сигнал резонансного усилителя, 13 демодулируется демодулятором 14. Демодулированный сигнал поступает на вход преобразователя: 15

аналог - код, где преобразуется в кодовый сигнал. При-этом преобразование демоду- лированного сигнала в код происходит после поступления управляющего сигнала в

момент времени с микроЭВМ 16 на преобразователь 15 аналог- код. Управляющий сигнал формируется в момент времени, когда в передающем и приемном трактах заканчиваются переходные процессы. Этот

0 момент времени задается заранее программным путем. Как только преобразователь 15 аналог-код выдает сигнал готовности вы- , дать информацию, с микроЭВМ поступает управляюш,ий сигнал и происходит запись

5 информации с преобразователя 15 аналог- код в память микроэвм 16. Процесс обмена данных заканчивается в момент времени ts (фиг. 2з). В момент времени te (фиг, 2д) осуществляется отключение мультиплексором

0 11 сигнала первой приемной катушки 3 от входа резонансного усилителя 13. В момент времени ty микроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема порта сигнал логической единицы Us (фиг. 2е), что

5 соответствует подключению мультиплексором 12 выходного сигнала второй приемной катушки 3 через предварительный усилитель 10 к входу резонансного усилителя 13. С момента времени t по tio работа устрой0 ства аналогична описанной работе с момента t3 по te. В момент времени tio мультиплексором 12 отключается выходной сигнал второй приемной катушки 3, а в момент времени tii (фиг. 2ж) подключается вы5 ходной сигнал третьей приемной катушки 3 к входу резонансного усилителя 13. По истечении момента времени ti4 осуществляется отключение выходного сигнала третьей приемной катушки 3 от входа резонансного уси0 лителя 13. В момент времени tis сигнал Ui становится равным нулю, что соответствует отключению селектором 5 в том же момент времени выходного сигнала операционного усилителя 18 от входа первого выходного

5 усилителя 6. В момент времени tie микро- ЭВМ выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы U2 (фиг. 2 в), что соответствует подключению селектором 5 выходного сигнала

0 операционного усилителя 18 через второй выходной усилитель 7 к второй катушке 1 возбуждения. Работа устройства с момента времени tie до момента времени 129 аналогична работе устройства с момента времени

5 t2 до момента времени xis. После отключения в момент времени t29 селектором 5 выходного сигнала операционного усилителя 18 от входа второго выходного усилителя 7 в момент времени t30 микроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы Us (фиг. 2г), что соответствует подключению селектором 5 выходного сигнала операционного усилителя 18 через третий выходной усилитель 8 к третьей катушке 1 возбужде- ния. Работа устройства с момента времени t30 до момента времени ti3 аналогична работе устройства с момента времени ta до момента времени ti5. В момент времени t43 селектор 5 отключает выходной сигнал one- рационного усилителя 18 от входа третьего выходного усилителя 8, тем самым от входа третьей возбуждающей катушки 1. С момента времени t44 до момента времени t-qs мик- роЭВМ 16 осуществляет расчет углов(р ,1р,к , и координат X,Y,Z. С момента времени t46 до момента времени t47 осуществляется выдача информации на регистратор 17i После выполнения операции выдачи информации на регистратор 17 микроЭВМ 16 осуществляет операцию сравнения (фиг. 2а), если , то с момента начинается новый цикл. Если , то работа устройства закончена.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что блок дополнительных катушек содержит три взаимно перпендикулярных катушки, расположенные на каркасе вместе с катушками в блоке передающих катушек.