Устройство для профессионального отбора операторов Советский патент 1991 года по МПК G09B9/00 

(Л

с

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для профессионального отбора операторов различных систем управления. Цель изобретения расширение дидактических возможностей устройства путем определения оперативного порога различия интервала между сигналами. Устройство содержит.генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 задания программы, блок 3 коммутации, мультиплексор 4, демультиплексор 5, блок 6 анализа ответов, блок 7 управления, блОк 8 предъявления информации, пульт 9 оператора и индикатор 10. Изобретение обеспечивает предъявление испытуемому десяти различной длительности интервалов с повторами, уменьшающихся по длительности от цикла к циклу. 9 ил.

Фи&1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для профессионального отбора операторов различных систем управления.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем определения оперативного порога различения интервала между сигналами, позволяющего составлять рекомендации по использованию испытуемых в качестве операторов соответствующих систем управления.

На фиг.1 представлена структура устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока задания программы; на фиг.З - то же, блока коммутации; на фиг.4 - то же, блока определения верных ответов; на фиг.З - то же, блока управления; на фиг.6 - то же, блока предъявления информации; на фиг.7 - то же, пульта оператора; на фиг.8 - то же, индикатора; на фиг.9 - временные диаграммы, поясняющие работу уст- ройства.

Устройство для профессионального отбора операторов содержит генератор 1 тактовых импульсов (формирует импульсы длительностью 1, 2, 4 и 8 мс), блок 2 задания программы, блок 3 коммутации, мультиплексор 4, демульти- плексор 5, блок 6 анализа ответбв (определения верных ответов), блок 7 управления, блок 8 предъявления ин- формации, пульт 9 оператора и индикатор 10.

Блок 2 содержит генератор 11 псевдослучайной последовательности кодов (пятиразрядных), первый и второй од- новибраторы 12 и 13 (соответственно длительности импульсов на выходе 1 с и 3 с), элемент НЕ 14, элемент 15 запрета, элемент И 16 и элемент ИЛИ 17.

Блок 3 коммутации включает регистр 18 сдвига (распределитель), первый и второй триггеры 19 и 20 и первый и второй элементы ИЛИ 21 и 22.

Блок 6 содержит счетчик 23, первую и вторую группы элементов И 244- 244 и 254 - 254-, группу счетчиков 26 - 26, формирователь 27 короткого (одиночного) импульса, элемент И 28, элемент 29 запрета, элемент 30 задержки и элемент ИЛИ 31 .Блок 7 управления включает регистр 32 сдвига, пятивходовый элемент И 33, триггер 34, первый и второй элементы И 35 и 36, СЧРЧЧИК 37.

5

0

5

Q 5

5

0

0

Блок 8 содержит генератор 38 звуковой (тональной) частоты, ключ 39 и головные телефоны 40.

Пульт 9 оператора включения кнопки (формирователи одиночных импульсов) 41 Пуск и 42 Есть, индикаторы 43 Проверка и 44 Стоп.

Индикатор 10 имеет светодиоды-ин- дикаторы: верхний ряд с цифрами 2, 4, 8 и 16, и нижний ряд с цифрами 1, 2,, 3 и 4.

Устройство работает следующим образом.

Включение питания. Триггер 34 устанавливают в единичное положение (на первом выходе - единичный потенциал). Сигнал тональной частоты (1000 Гц) с выхода генератора 38 поступает на информационный вход ключа 39 (фиг,9а). Запускается генератор 1,тактовые импульсы с выходов которого подаются на входы мультиплексора 4.

В зависимости от положения триггеров 1 9 и 20 блока 3, формирующих на управляющих входах мультиплексора 4 и демультиплексора 5 двоичные комби- нации 01, 00, 10 или 11, обеспечивается прохождение (сигнализация) тактовых импульсов длительностью соответственно 8, 4, 2 или 1 мс. Пусть на выходах триггеров 19 и 20 после включения питания имеются нулевые потенциалы (00). Мультиплексор 4 пропускает тактовые импульсы длительностью 4 мс с второго выхода генератора 1 на информационный вход элемента 15. Так как на управляющий вход элемента 15 подан нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 17, то тактовые импульсы (фиг.96) поступают на второй (тактовый) вход регистра 32 и на вход генератора 11, обеспечив появление на выходе последнего псевдослучайной последовательности (фиг.9в). Импульсы с выхода генератора 11 поступают на первый (информационный) вход регистра 32, продвигаясь в нем тактовыми импульсами, поступающими на второй (сдвигающий) вход С и на вход элемента НЕ 14.

Инвертированная псевдослучайная последовательность импульсов с выхода элемента НЕ 14 (фиг.9г) поступает на управляющий вход ключа 39, на один вход элемента И 16, на другой вход которого подаются тактовые импульсы с выхода элемента 15 запрета, и на входы одновибраторов 12 и 13.

Единичный импульс с выхода элемента НЕ 1А прекращает подачу сигнала тональной частоты с выхода генератора 38 в головные телефоны 40 (фиг.9а) на время длительности импульса, запускает одновибратор 12, обеспечив подачу с его выхода импульса длительностью 1с (фиг.9д) на вход кнопки 42 и фиксирует свою длительность числом тактовых импульсов в счетчике 23 (фиг. 9е)

Задний фронт единичного импульса (отрицательный импульс) с выхода элемента НЕ 14 запускает одновибратор 13 (фиг.9ж), обеспечив подачу с его выхода импульса длительностью Зс, через элемент ИЛИ 17, на управляющий вход элемента 15 запрета, который прекращает подачу тактовых импульсов на вход генератора 11 (Фиг.9б).

По окончании импульса с выхода од- новибратора 13 подача тактовых импульсов с выхода мультиплексора 4 через элемент 15 возобновляется, обеспечив появление следующего единичного импульса инвертированной последовательности (фиг.9г).

Импульсы (единичные) прямой последовательности (фиг.9в) вызывают появление на выходе регистра 32 единичных зо И 35. потенциалов, которые прикладываются к входам элемента И 38. При поступлении на информационный вход регистра 32 единичного импульса длительностью I IJJ1 пять единиц (фиг.9з), ко всем входам элемента И 33 прикладываются единичные потенциалы, обеспечивающие появление на его выходе единичного импульса, который поступает на одни входы элементов И 35 и 36. Так как на другой вход элемента И 35 подан единичный потенциал с выхода триггера 34, то импульс с его выхода проходит на вход индикатора 43, засветив тран35

40

Тактовые импульсы (фиг.9б) длител ностью 8 мс (на управляющих входах мультиплексора 4 комбинация 01) с выхода мультиплексора 4 поступают на вход генератора 11, обеспечив появле ние на его выходе псевдоспучайной по следовательности импульсов, которая подается на информационный вход реги стра 32. Инверсная последовательност с выхода элемента НЕ 14, импульсы ко торой имеют длительность 16, 32, 48 64 мс, подается на входы одновибрато ра 12 и 13, на один вход элемента И 16, на другой вход которого поступаю

спарант Проверка (фиг.9и), и через 45 тактовые импульсы с выхода элемента

элемент ИЛИ 47 поступает на управляющий вход элемента 15, прекратив подачу тактовых импульсов (фиг.96) на вход генератора 11.

Единичный потенциал с выхода элемента И 35 также поступает на информационный вход регистра 18 и через элемент ИЛИ 21 на тактовый вход регистра 18, обеспечив появление на его первом выходе единичного потенциала, который устанавливает триггер 19 в нулевое, а триггер 20 - в единичное положение. Управляющая комбинация 01 - нулевого и единичного потенци15, и на управляющий вход ключа 39.

Импульс с выхода генератора 11 (фиг.9г), длительность 111 - три единицы (24 мс), поступивший на уп- 50 равляющий вход ключа 39, прекратит подачу сигнала тональной частоты с выхода генератора 38 в головные теле фоны 40 (фиг.9а). Одновременно импульс с выхода элемента НЕ 14 залус- 55 кает одновибратор 12, импульс с выхо да которого, длительностью 1с, подается на первый вход пульта 9 (вход кнопки 42), а приложенный к входу элемента И 16, обеспечивает прохожде

алов с выходов триггеров 19 и 20 при- (кладьшается к соответствующим входам управления мультиплексора 4 и демуль- типлексора 5, обеспечив появление на выходе мультиплексора 4 тактовые импульсов с четвертого выхода генератора 1 максимального периода длительности (16 чс) и, подготовив цепь для

включения индикатора в блоке 10 по четвертому выходу демультиплексора 5 (с цифрой 16).

Высвечивание индикатора 43 Проверка оповещает с готовности устройства.

5 По готовности испытуемого, последний нажимает кнопку 41 Пуск. Импульс с ее выхода (фиг.9к), через элемент ИЛИ 31 поступает на обнуляющий вход счетчика 23, переведя его в исходное

0 положение, на вход установки регистра 32, возвратив его в исходное состояние, на вход триггера 34, подготовив цепь для прохождения импульсов с выхода элемента И 33, через элемент И 36,

5 на счетный вход счетчика 37 (с предварительной установкой)„

Индикатор 43 Проверка гаснет, на управляющий вход элемента 15 подается нулевой потенциал с выхода элемента

И 35.

Тактовые импульсы (фиг.9б) длительностью 8 мс (на управляющих входах мультиплексора 4 комбинация 01) с выхода мультиплексора 4 поступают на вход генератора 11, обеспечив появление на его выходе псевдоспучайной по- . следовательности импульсов, которая подается на информационный вход регистра 32. Инверсная последовательность с выхода элемента НЕ 14, импульсы кот. торой имеют длительность 16, 32, 48 и 64 мс, подается на входы одновибрато- ра 12 и 13, на один вход элемента И 16, на другой вход которого поступают

тактовые импульсы с выхода элемента

15, и на управляющий вход ключа 39.

Импульс с выхода генератора 11 (фиг.9г), длительность 111 - три единицы (24 мс), поступивший на уп- равляющий вход ключа 39, прекратит подачу сигнала тональной частоты с выхода генератора 38 в головные телефоны 40 (фиг.9а). Одновременно импульс с выхода элемента НЕ 14 залус- кает одновибратор 12, импульс с выхода которого, длительностью 1с, подается на первый вход пульта 9 (вход кнопки 42), а приложенный к входу элемента И 16, обеспечивает прохожде8

ние через него тактовых импульсов с выхода элемента 15 на счетный вход счетчика 23. На третьем выходе счетчика 23 появляется единичный потенциал.

Испытуемый, различив интервал в предъявленном тональном сигнале, нажимает кнопку 42 Есть. Если время реакции испытуемого составило не более )с, то на выходе кнопки 42 появляется импульс, который поступает на одни входы элементов И 24. Так как йа другом входе одного из элементов И 24 (третьего) имеется единичный тенциал с выхода счетчика 23, то импульс с выхода третьего элемента И 24 поступает в третий счетчик 26, зафиксировав верный ответ на временной интервал длительностью 48 мс (вторая градация). Регулируемый цикл счета первого счетчика 26 установлен равным 20, второго счетчика 26 10, а третьего и четвертого счетчиков 26 5.

4 нижнего ряда (первая града1651306

рой ция) .

Если испытуемый в двух градациях, первой и второй, верные ответы по которым фиксируются счетчиками 26 4. и 26 соответственно, различил все интервалы, то единичные потенциалы с выходов счетчиков 26 и 26, приложен

4

JQ ные к первым входам элементов И 25 25з соответственно, обеспечат прохождение импульса с выхода счетчика 37 на входы элемента И 28, а с выхода элемента И 25з - на управляющий вход

15 элемента 29, пре-дотвратив засвечивание индикатора 44, Импульс с выхода элемента И 28 поступает на вход элемента 30 и вход элемента ИЛИ 21.

Импульс с выхода элемента ИЛИ 21

2Q поступает на сдвиговый вход регистра 18, обеспечив перемещение единицы на второй выход. Единичный потенциал с второго выхода регистра 18 поступает на вход триггера 19, обеспечив поЕсли испытуемый но различил интер- 25 явление на его выходе нулевого потенвал (разрыв) в сигнале тональной частоты, то никаких действий не производит, следовательно, предъявленный временной интервал считается неразличимым для данного испытуемого.

Задний фронт инверсного импульса запускает одновибратор 13, обеспечив трехсекундную задержку перед предъявлением следующего интервала.

После предъявления пяти псевдослу- чайных последовательностей первого цикла (временных интервалов разной длительности 1-4 градаций) на выходе счетчика 37 появляется импульс (фиг.9л), который поступает на эле- мент И 25.

Если испытуемый по первой градации длительности (максимальной, равной 64 мс) различил все временные интер- валы, на выходе счетчика 26 единичный потенциал, а по второй градации (с временным интервалом 48 мс) - не все, на выходе счетчика 26 - нулевой потенциал, то нулевой потенциал с выхода элемента И 25j, приложенный к управляющему входу элемента 29 запрета, обеспечивает прохождение импульса с выхода счетчика 37 на вход индикатора 44 Стоп, оповестив испытуемого о прекращении испытаний. Импульс с выхода счетчика 37, поданный на управляющий вход мультиплексора 5, выс-( ветит в индикаторе 10 элемент с циф-

8

4 нижнего ряда (первая града4

ные к первым входам элементов И 25 25з соответственно, обеспечат прохождение импульса с выхода счетчика 37 на входы элемента И 28, а с выхода элемента И 25з - на управляющий вход

элемента 29, пре-дотвратив засвечивание индикатора 44, Импульс с выхода элемента И 28 поступает на вход элемента 30 и вход элемента ИЛИ 21.

Импульс с выхода элемента ИЛИ 21

поступает на сдвиговый вход регистра 18, обеспечив перемещение единицы на второй выход. Единичный потенциал с второго выхода регистра 18 поступает на вход триггера 19, обеспечив по0

с 0

5

0

5

циала.

К входам управления мультиплексора 4 прикладываются нулевые потенциалы, обеспечивающие появление на его выходе тактовых импульсов длительностью 4 мс, которые подаются на вход ратора 11 , образуя на его выходе последовательности из импульсов длительностью 8, 16, 24 и 32 мс.

Импульсы- управления с выхода блока 3, подаваемые на соответствующие входы управления демультиплексора 5, подготавливают цепи для высвечивания в индикаторе 10 элемента с цифрой 8.

Задержанный импульс с выхода элемента 30 возрастает счетчик 26 и счетчик 37 в исходное состояние .

Испытуемому предъявляются временные интервалы в два раза короче предыдущих .

Если испытуемые в трех или четырех градациях цикла различил все интервалы, то работа блоков устройства происходит аналогично вышеописанному при различии двух градаций в цикле, т.е. испытуемому в следующем цикле будут предъявлены импульсы временные интервалы) с уменьшенной в два раза длительностью.

При высвечивании индикатора 44 засвечиваются светодиоды в индикаторе 10.

Оперативный порог различия временного интервала определяется перемножением числа светящегося индикатора

верхнего ряда на число светящихся элементов нижнего ряда в индикаторе 10.

Использование изобретения в устройствах для профессионального отбрра операторов позволяет определять оперативный порог различения интервала, что расширяет дидактические возможности устройства.

В предлагаемом устройстве при пе- реходе от цикла к циклу градации t(временные интервалы) предъявляются с перекрытием (повтор половины градаций в следующем цикле), а изменение длительности временных интервалов в градациях уменьшается при приближена к оперативному порогу, обеспечивая достижение высокой точности. Определение оперативного порога различения интервала дает возможность составлять рекомендации по использованию операторов в соответствующих системах управления с высокой достоверностью, так как определяет не границу абсолютного порога различия интервала, а минимальный интервал, превышение которого не улучшает показателей его восприятия.

Формула изобретения

Устройство для профессионального отбора операторов, содержащее блок анализа ответов, входы с первого по четвертый которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока задания программы и первым и вторым выходами пульта оператора, распределитель импульсов, первый и второй входы которого подключены к третьему и четвертому выходам блока зада-

иия программы соответственно, генератор тактовых импульсов, блок иредгяв- ления информации и б.лок коммутации, информационный вход которого соединен с первь м выходом блока анализа ответов, отличающееся тем, что, с целью расширения д фактических возможностей устройства, в него введены мультиплексор, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами генератора тактовых импульсов, первый и второй управляющие входы - с соответствующими выходами блока коммутации, а выход - с тактовым входом блока задания программы, пятый выход которого подключен к входу блока предъявления информации, а управляющий вход - к первому выходу распределителя импульсов, первому входу пульта оператора и управляющему входу блока коммутации, индикатор, входы первой группы которого соединены с соответствующими выходами группы блока анализа ответов, и де- мультиплексор, выходы которого подключены к соответствующим входам второй группы индикатора, первый и второй управляющие входы - к соответствующим ( выходам блока коммутации, а информационный вход - к второму входу пульта оператора и второму выходу блока анализа ответов, третий выход и пятый вход которого соединены соответственно с третьим входом и вторым выходами распределителя импульсов, третий вход пульта оператора подключен к первому выходу блока задания программы, а первый выход - к четвертому входу распределителя импульсов.

-tsN