Устройство для измерения критической частоты слияния мельканий Советский патент 1992 года по МПК A61B5/16 

фиг. 1

Изобретение относится к медицинской технике , в частности к устройствам для оценки психофизиологических параметров человека, и может быть использовано при профориентации, при оперативном контроле работоспособности человека, при определении утомляемости человека в течение рабочей смены, а также в диагностических целях,

По основному авт. св. СССР № 1623605 известно устройство для измерения критической частоты слияния мельканий, содержащее ключ испытуемого, сдвигающий регистр, пять триггеров, три ждущих мультивибратора, переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение - частота, источник световых импульсов, элемент ИЛИ, вычислитель среднего значения, блок индикации, компаратор и индикатор сбоя, причем выход ключа соединен с входом сдвигающего регистра, первый выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй выход - с вторым входом первого триггера, первым входом второго триггера и входом первого ждущего мультивибратора, третий выход - со вторым входом третьего триггера и входом второго ждущего мультивибратора, четвертый выход - с вторыми входами пятого триггера и элемента ИЛИ, выход первого ждущего мультивибратора соединен с вторым входом второго триггера и первым входом третьего триггера, выход второго ждущего мультивибратора соединен с первыми входами четвертого триггера и элемента ИЛИ и входом третьего ждущего мультивибратора, выход которого соединен с вторым входом четвертого триггера и первым входом пятого триггера, выходы тригге- ров соединены через переключатель режимов со входом генератора, выход которого соединен с входами компаратора и преобразователя, выходы которых соединены соответственно со входами индикатора сбоя и источника световых импульсов, выход преобразователя соединен также с пер- вым входом вычислителя среднего значения, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выходы - с входами блока индикации.

Недостатком устройства является отсутствие контроля достоверности измерения критической частоты слияния мельканий. При неправильном определении критической частоты слияния мельканий частота F, зафиксированная испытуемым в момент времени Т4, равна или даже меньше частоты F, зафиксированной испытуемым в момент времени Т7.

При правильном определении критической частоты слияния мельканий из-за наличия времени реакции испытуемого частота F1 всегда больше частоты F .

Цель изобретения - повышение достоверности результатов исследований путем контроля правильности определения критической частоты слияния мельканий.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Устройство содержит ключ 1 испытуемого, сдвигающий регистр 2, первый - шестой триггеры 3-8, первый - четвертый

ждущие мультивибраторы 9-12, переключатель 13 режимов, генератор 14 линейно изменяющегосянапряжения, преобразователь 15 напряжение - частота, источник 16 световых импульсов, первый и

второй элементы ИЛИ 17-18, вычислитель 19 среднего значения, блок 20 индикации, компаратор 21, индикатор 22 сбоя, первый и второй счетчики 23-24, элемент сравнения 25, одновибратор 26 и ключ 27 сброса.

Триггеры 3-7 представляют собой стандартные R-S-триггеры, триггер 8 - синхронный D-триггер с входом предустанова в нуль. Одновременно во включенном состоянии может находиться только один из триггеров.

В качестве генератора 14 линейно изменяющегося напряжения используется стандартный интегратор на операционном усилителе с регистрами на входе, коммутируемыми переключателем 13, чтобы получить различную скорость нарастания напряжения на выходе генератора 14, а,из- меняя полярность входного напряжения, - изменять направление интегрирования (нарастание или падение выходного напряжения).

Вычислитель 19 определяет среднее от двух значений частот световых мельканий зафиксированных испытуемым.

Компаратор 21 вырабатывает сигна/ при уменьшении или превышении напряже ния на входе относительно значений, соот ветствующих минимальной и максимально

критическим частотам слияния мельканий равным соответственно 20 и 50 Гц.

Счетчики 23 и 24 определяют значени частот слияния мельканий, зафиксирован ных испытуемым в моменты времени Т4 i Т7, Элемент сравнения 25 определяет соот ношение этих частот. При правильном опре делении критической частоты слияни; мельканий частота, зафиксированная испы туемым в момент времени Т4, должна быт

больше частоты, зафиксированной в момент времени Т7.

Одновибратор 26 вырабатывает импульс, длительность которого больше интервала времени Т4 - Т5 или равного ему Т7 - Т8 на время переходных процессов элемента сравнения 25.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 3-8 выключены, счетчики 23 и 24 обнулены, в регистр 2 записан код 10000, генератор 14 выдает на преобразователь 15 постоянное напряжение, соответствующее начальной частоте F1 световых мельканий. Преобразователь 15 преобразует это напряжение в частоту, которая управляет источником 16 (интервал времени 0 - Т1).

Испытуемый нажимает ключ 1 (момент времени Т1). Импульс с ключа 1 сдвигает состояние регистра 2 на один разряд впра- во, сигнал с первого выхода регистра 2 включает триггер 3, который через переключатель 13 устанавливает генератор 14 в режим генерации быстро меняющегося линейно нарастающего напряжения с кру- тизной S1. Преобразователь 15 преобразует это напряжение в пропорционально изменяющуюся частоту, которая источником 16 преобразуется i в световые импульсы, предъявляемые испытуемому (интервал времени Т1 - Т2). В момент слияния световых мельканий испытуемый нажимает ключ 1 (момент времени Т2, частота F2), импульс с которого вновь сдвигает состояние регистра 2 на один разряд вправо. Сигнал с второго выхода регистра 2 выключает триггер 3, запускает мультивибратор 9 и включает триггер 4, последний через переключатель 13 устанавливает генератор 14 в режим генерации быстроменяющегося линейно падающего напряжения с крутизной S2. Интервал времени Т2 - ТЗ определяется длительностью импульса, вырабатываемого мультивибратором 9, при этом частота уменьшается на фиксирован- ную величину, равную, например 5 Гц. В момент времени ТЗ мультивибратор 9 выключается и задним фронтом импульса выключает триггер 4 и включает триггер 5, который через переключатель 13 устанавли- вает генератор 14 в режим генерации медленноменяющегосялинейнонарастающего напряжения с крутизной S3, преобразуемого по цепи генератор 14-преобразователь 15 - источник 16 в световые импульсы (интервал времени ТЗ - Т4). В момент слияния световых мельканий (момент времени Т4, частота F) испытуемый нажимает ключ 1, состояние регистра 2 вновь сдвигается на один разряд вправо,

сигнал с его третьего выхода выключает триггер 5 и включает мультивибратор 10. Генератор 14 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте F . С выхода мультивибратора 10 импульс через элемент 17 ИЛИ поступает на вычислитель 19, в который записывается значение частоты F . Кроме того, импульс с выхода мультивибратора 10 поступает на первый счетчик 23 и разрешает его работу. Частота F считывается счетчиком 23 в течение интервала времени Т4-Т5, который определяется длительностью импульса, вырабатываемого мультивибратором 10. В момент времени Т5 мультивибратор 10 выключается и задним фронтом импульса включает мультивибратор 11 и триггер 6, последний через переключатель 13 устанавливает генератор 14 в режим генерации быстроменяющегося линейно нарастающего напряжения с крутизной S2, при этом частота увеличивается на 5 Гц. Интервал времени Т5 - Т6 определяется длительностью импульса, вырабатываемого мультивибратором 11. В момент времени Т6 мультивибратор 11 выключается и задним фронтом импульса выключает триггер 6 и включает триггер 7, последний через переключатель 13 устанавливает генератор 14 в режим генерации медленно меняющегося падающего напряжения с крутизной S3, преобразуемого по цепи генератор 14-преобразователь 15 - источник 16 в световые импульсы (интервал времени Т6 - Т7). В момент слияния световых мельканий (мо11

мент времени Т7, частота F ) испытуемый нажимает ключ 1, состояние регистра 2 сдвигается на один разряд вправо, сигнал с его четвертого выхода выключает триггер 7, генератор 14 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте F . Одновременно сигнал с четвертого выхода регистра 2 через элемент 17 ИЛИ поступает на вычислитель 19, в который записывается значение частоты F. Кроме того, сигнал с четвертого выхода регистра 2 запускает мультивибратор 12, с выхода которого импульс поступает на одновибратор 26 и второй счетчик 24, работа последнего разрешается. Частота F считывается счетчиком 24 в течение интервала времени Т7 - Т8, который определяется длительностью импульса, вырабатываемого мультивибратором 12. Интервал времени Т7 - Т8 по длительности равен интервалу времени Т4 - Т5. В вычислителе 19 определяется среднее значение частот F и F , результат выводится на блок 20 индикации. В элементе сравнения 25 происходит сравнение значений частот F1 и F и при сигнал с

выхода элемента сравнения 25 поступает на D-вход триггера 8, который срабатывает по заднему фронту импульса с одновибратора 26, поступаемому на его С-вход. Если критическая частота слияния мельканий в моменты времени Т4, Т7 определена неправильно, то значение частоты F оавно или меньше значения частоты FIL В этом случае элемент сравнения 25 сигнала не вырабатывает, сигнал с инверсного выхода триггера 8 проходит через второй 18 элемент ИЛИ и включает индикатор 22. По окончании процессов вычислитель 19 вырабатывает импульс, устанавливающий устройство в исходное состояние (цепи не показаны), за исключением триггера 8, который устанавливается в исходное состояние нажатием ключа 27 сброса.

В том случае, когда испытуемый пропустит момент слияния мельканий на интервалах Т1 - Т2, ТЗ - Т4 или Т6 -17, теряет смысл дальнейшее проведение испытаний, и компаратор 21, установленный на минимальное и максимальное значения критических частот слияния мельканий человека, через второй 18 элемент ИЛ И включает индикатор 22 сбоя и приводит устройство в исходное состояние (цепи не показаны).

Таким образом, устройство позволяет обеспечить достоверность результатов исследований путем контроля правильности

определения критической частоты слияния мельканий.

Формула изобретения Устройство для измерения критической

частоты слияния мельканий по авт. св. № 1623605, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследований путем контроля правильности определения критической частоты

слияния мельканий, в него дополнительно введены два счетчика, элемент сравнения, четвертый ждущий мультивибратор, одно- вибратор, шестой триггер, второй элемент ИЛИ и ключ сброса, причем счетные входы

счетчиков соединены с выходом преобразователя напряжение - частота, вход разрешения работы первого счетчика - с выходом второго ждущего мультивибратора, выходы счетчиков - с входами элемента сравнения,

выход которого соединен с D-входом шестого триггера, вход четвертого ждущего мультивибратора соединен с четвертым выходом сдвигающего регистра, выход - с входом разрешения работы второго счетчика и входом одновибратора, выход которого соединен с С-входом шестого триггера, вход обнуления шестого триггера соединен с выходом ключа сброса, инверсный выход - с вторым входом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом компаратора, а выход - с входом индикатора сбоя.

Использование1 изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при профориентации, при оперативном контроле работоспособности человека, при определении утомленности человека в течение рабочей смены, а также в диагностических целях. Сущность: устройство содержит ключ 1 испытуемого, сдвигающий регистр 2, первый-шестой триггеры 3-8, первый-четвертый ждущие мультивибраторы 9-12, переключатель режимов 13, генератор 14 линейного изменяющегося напряжения, преобразователь 15 напряжение-частота, источник 16 световых импульсов, первый 17 и второй 18 элементы ИЛИ, вычислитель 19 среднего значения, блок 20 индикации, компаратор 21, индикатор 22 сбоя, первый 23 и второй 24 счетчики, элемент 35 сравнения, одновибратор 26, ключ 27 сброса. Устройство позволяет определить соотношения зафиксированных в моменты времени Т4 и Т7 критических частот слияния мельканий, тем самым проконтролировать правильность их определения, повысить достоверность исследований. 2 ил.

Я

77

п тз

77

Редактор

7 Т5Т6

Фиг. 2

Составитель В. Роженцов

Техред М.МоргенталКорректор И. Шулла

S3

77 78