Преобразователь аналогового сигнала, отображающего движение глаза Советский патент 1978 года по МПК H03K13/02 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА, ОТОБРАЖАЮЩЕЮ ДВИЖЕНИЕ ГЛАЗА poBoro счетчика подключен к одному входу биполярного преобразователя «код-напряжение, а к его другому входу подключен выход компаратора знака входного сигнала, выход же преобразователя «код-напряжение подключен ко второму входу вычитающего блока. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема преобразователя аналогового сигнала, отображающего движение газа; на фиг. 2, 3 - эпюры, поясняющие работу устройства. Преобразователь содержит вычитающий блок 1, который из входного сигнала Ui вычитает напряжение U2, вырабатываемое биполярным преобразователем «код-напряжение 2, амплитуда которого зависит от содержания реверсивного цифрового счетчика 3, а полярность - от знака входного сигнала Ui, определяемого компаратором знака входного сигнала 4, компаратора знака 5 выходного сигнала Us, блока эквивалентности 6, определяющего направление считывания реверсивного цифрового счетчика, и компаратора зоны 7, задающего необходимую зону регистрации U, например соответствующую двум градусам отклонения глаза. Если входной сигнал Ui (t) находится в первой зоне и не превыщает ее граничных значеНИИ ±0,5U,,. соответствующих ±1° поворота глаза, то напряжение смещения нулевой оси U2(t) на выходе преобразователя 2 равно нулю, и тогда Ui(t) U2(t). В момент времени ti сигнал Ui(t) UsCt) достигает верхнего предела первой зоны, равного 0,5 1Л, ко мпаратор зоны 7 вырабатывает импульс который запоминается в счетчике 3; на выходе преобра зователя 2 формируется напряжение 0,5Uj, выходной сигнал устройства 1 смещается на эту величину и таким образом становится равным нулю, а запись сигнала переводится из края зоны регистрации в середину. От момента времени ti до t2 входной сигнал Ui(t) находится во второй зоне, а выходной сигнал U3(t) не выходит из границ зоны регистрации. В момент времени t2 выходной сигнал опять достигает верхней границы зоны регистрации, и компаратор 7 вырабатывает второй импульс, вследствие чего напряжение смещения U2(t) становится равным 2.0,5Ц Ц, а сигнал на выходе вычитающего устройства 1 опять смещается в центр. От момента времени ta до ts входной сигнал находится в третьей зоне, а с момента ta - в четвертой. Применение биполярной зоны регистрации со средним нулевым уровнем и смещающим напряжением, кратным ноловине .ширины зоны п-0,517 .позволяет избежать переходов из зоны в зону с частотами, спектральвые составляющие которых, не превыщают щирины зоны регистрации. Например, в моменты времени t4-te сигнал Ui(t) находится в четвертой зоне, а выходной сигнал Usit) не достигает границ зоны регистрации, и переходов из зоны в зону не происходит. В момент времени t выходной сигнал достигает нижней границы зоны регистрации, и компаратор 7 вырабатывает импульс, который в этот раз должен уменьщить напряжение смещения U2(l) на одну ступень 0,5Uj. Для определения направления изменения смещающего напряжения U2(t) в преобразователе используется логический блок, состоящий из компараторов входного и выходного сигналов 4, 5, а также блока эквивалентности 6, который обеспечивает считывание в реверсивном счетчике при одинаковой полярности входного Ui(t) и выходного сигналов U3(t) и вычитание - при противоположной полярности. Поэтому в момент времени t содержание реверсивного цифрового счетчика 3 уменьщается на одну единицу, а смещающее напряжение U2(t) - на одну ступеньку 0,5 Ц, и запись опять переводится в середину зоны регистрации. Аналогично происходят переходы из зоны в зону в моменты времени ts, ig, . Таким образом, узкая зона регистрации, соответствующая двум градусам отклонения глаза и определяемая компаратором 7, ведет релейное слежение за входным сигналом, амплитуда которого во много раз превыщает зону регистрации. Полная амплитуда регистрируемого сигнала определяется путем подсчета суммы количества переходов из края зоны в середину, причем переходы вниз считаются положительными, а переходы вверх - отрицательными. Определенное число переходов соответствует целым градусам. Подсчет начинается от нулевого значения вход-ного сигнала Ui(t). Использование новых элементов, соединенных по предлагаемой схеме, выгодно отличает предлагаемый преобразователь аналогового сигнала, отображающего движение глаза, так как: -амплитуда сжатого преобразователем кусочно-аналогового сигнала меньше амплитуды входного сигнала BQ столько раз, на сколько зон разделен входной сигнал; -сжатый сигнал несет полную информацию о величине микро- -и макродвижений; -преобразователь позволяет записать сигнал с повыщенной относительной точностью и тем самым повысить разрещающую способность при его анализе; -применение преобразователя повыщает точность экспериментов с глазодвигательной системой и расщиряет круг возможных исследований-. Формула изобретения Преобразователь аналогового сигнала, отображающего движение глаза, содержащий вычитающий блок, преобразователь «код-напряжение, реверсивный цифровой счетчик, отличающийся тем, что, с целью получения кусочно-аналогового сигнала, сжатого по амплитуде и содержащего полную информацию о микрои макродвижениях глаза и, как следствие, повыщения точности его записи, в схему введены два компаратора знака, компаратор зоны и блок эквивалентности, причем входы компараторов знака входного и выходного сигналов подключены соответственно ко входу и к выходу вычитающего блока, а их выхолы через блок эквивалентности подключены ко входу реверсивного цифрового счетчика, считывающий вход которого подключен через компаратор зоны к выходу вычитаю цего блока, являющемуся выходом преобразователя, выход реверсивного цифрового счетчика подключен к одному входу биполярного преобразователя «код-напряжение, а к его другому входу подключен выход компаратора знака входногосигнала, выход же преобразователя «код-напряжение подключен ко второму входу вычитающего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шляндин В. М. Цифровые измерительные преобразователи и приборы, М., «Высщая щкола, 1973, с. 229.

0Фиг.1 -l-1--f

.T -p -f--- -r-rs, г|/jj М ts t, Ц

J

и,.

Фиг.2