Установка для испытаний биоэлектрических систем управления

 

Сок1а Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства Х

Заявлено 17.Xi1.1965 (№ 1044767/31-16) Кл, 306, 1/01

ЗОа, 4/01 с присоединением заявки №

МПК A 61f

A 61b

УДК 615.471:616-089.28:

:612.014.421 (088.8) Приоритет

Опубликовано 16Л .1967. Ьюллетень №

Дата опубликования описания 2ОХ11.1967

Комитет пп делам иаабретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

М. Д. Ежов

Заявитель

Центральный научно-исследовательский инсти ут протезирования и протезостроения

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСЙЫТАИИЙ БИОЗДЕКТРИЧЕСКИХ

СИСТЕМ УБРАРЛЕНИЯ

Изобретение относится к техническим средствам, предназначенным для испытаний систем управления или их отдельных узлов, Установки для испытаний биоэлектрических систем управления или нх узлов известны. Однако на этих установках можно исследовать только работоспособность систем. Для испытаний систем на надежность и долговечность они не приспособлены.

В отличие от известных, предлагаемая установка оснашеHB выключающими реле времени, коммутирующим устройством в виде переключателей, генератором калиброванного сигнала в виде мультивибратора на тиратронах с холодным катодом и многозвенным gC-фильтром на выходе, а ее реверсирующее устройство снабжено электромагнитным реле и питающим это реле автогенератором, который соединен с пересчетной ячейкой, собранной по тр игге р ной схем е. 20

Такое выполнение устройства позволяет имитировать реальные условия эксплуатации при испытаниях систем или их узлов на надежность и долговечность.

На фиг. 1 представлена принципиальная 25 схема установки; на фиг. 2 — блок-схема установки.

Автогенератор на лампах 1 и 2 выполнен в виде симметричного мультивибратора, работающего в автоколебательном режим В ле- з0 вое плечо генератора в качестве нагрузки вкл1очена обмотка электромагнитного счетчика 3. В правое плечо включена обмотка электромагнитного реле 4.

Лвтогенератор служит для реверсирования электродщГгателей приводов исполнительных мехапизъlов протезов, например 11рН испь!тании искусственных кистей и механиз IQB ротации этих кистей, а также прп испытании блоков питания с электродвигателями в качестве нагрузок.

Реверсирование достигается с помощью электромагнитного реле 4, питаемое автогенератором. тастот i. ВВТ01 енсратОра можно наменять с помощью переменного резистора 5. Электромагннтнь и счетчик 8 регистрирует число циклов работы автогенератора. Пересчетная ячейка на лампах б — 11 является системой, состоящей из трех =риггеров, которые могут быть с помощью переключателей 12 — 1б последовательно включень к катодной нагрузке аГ>тоге11ератора, с которой снимается запускающнй ..Мпульс.

Генератор калпсрованно"0 cIII I-IB;IB лампы 17 и 18 выполнен в виде мультивибратора на тиратро IBx с холодным катодом, работающим в автоколебательном режиме; сигнал с генератора снимается через многозвенньш RC-фильтр с .—,елнте. Icé 19 и 20. Амплитуда выходного

196249 сигналы составляет 100 мкв, а его частота

190 — 10 г!1. Генератор калиброванного сигнала предназначен для испытания усилителей биопотенциалов.

При испытании -à" êè,õ двухканаль:н.ы-.х усилителсй с логическими устройствами пересчетная ячейка с помощью реле 21 и реле времени 22 осуществляет подачу кратковременных импульсов с генератора калиброванного сигнала одновременно kk3 оба входа усилительных каналов. При этом длительность подачи сигналов регулируется посредством резисторы 28.

Реле времени 24 — 27 кннематически связаны с подв!!жными элементами испытуемых приводов в механизмах протезов H обеспечивают нагрузку на электродвигатели с последующим отключением их от источника питания. Длительность выдержки электродвигателей под током может меняться в зависимости от условий испытаний в пределах 0,1 — 2 сек с помощью переменных резисторов 28 и 29, 80 и 81.

Узел коммутации состоит из переключателей

12 — 16, 81 — 51 и выключателей 52 и 58. Узел обеспечивает выбор соответствующей программы испытаний.

Каждый из переключателей 12 — 16 имеет три положения — (левое, среднее и правое. см. фиг. 1), обеспечивающие чередование циклов работы приводов кисти и ротации в отношениях 1: 1, 1: 2 и 1: 4.

Каждый из переключателей 82 — 40 может занимать четыре последовательных положения включения (слева направо): приводов, усилителя, логического устройства (ЛУ) и усилителя с ЛУ.

Переключатели 41 — 50 могут иметь пять положений (слева направо), обеспечивающих выполнение программы испытаний при одновременном и последовательном режиме, а также включение усилителя, ЛУ и усилителя с

ЛУ.

Источник питания состоит из двух сетевых выпрямителей: низковольтного (диоды 54 — 57) и высоковольтного (диоды 58 — 65) . Высоковольтный выпрямитель обеспечивает работу узлов установки (автогенератора, генератора калиброванного сип!ала, ересчетной ячейки, реле времени>. Н!!зковс;!ьгilbkH Выпрямитель со сглаживающим LC-фильтром обеспечивает работу испытуемых объектов (усилителей биопотенпиалов, логических переключающих устройств, электромеханических приводов) при испытании их на надежность и долговечность.

При испытании всей системы биоэлектрического управления, включая электромеханические приводы и блоки питания, низковольтный выпрямитель отключается с помощью переключателя 51, ко" îðûé устанавливается в этом случае в положение испытания.

Установка для испытаний кистей и механизмов ротации при их одновременной работе работает следующим образом. На кисти (или приводе кисти) закрепляются концевые выся ключатели 66 н 6, и дат и-;к усилия схпа;а о!в

65 соединенный с тензометрическим усилителем; на прег!плечье (или приводе ротации) закрепляются концевые выключатели 69 и 70, причем выключатель бб устанавливается на срабатывание при полном смыкании пальцев кисти, а выключатель 67 — при полном разгибании их. Вьп;лючатели 69 и 70 устанавливаются так, чтобы выключатель 69 срабатывал в крайнем положении супинации кисти, а выключатель 70 — в крайнем положении пронации ее. Электродвигатели 71 и 72 приводов кисти и ротации соответственно присоединяloTck! к зажимам 78 и 74 установки. При этом выключатели 52 и 58 включены, переключате ли 82 — 40 устанавливаются в крайнее левое положение, а переключатели 41 — 50 — в положение, соответствующее одновременной работе. При обкатке приводов при испытании их на надежность и долговечность, переключатель 51 устанавливается в положение Сеть.

Если производится испытание блоков питания, а в качестве нагрузок используготся приводы, то переключатель 51 устанавливается в поло:кение испытания и к зажимам 75 с соблюдением полярности присоединяется блок питания.

С помощью, например, шлейфного осциллографа регистрируются усилие схвата на концах пальцев кисти, ток и напряжение источника питания и отметка времени. Количество циклов работы механизмов фиксирустся электромагнитным счетчиком 8.

Для испытаний кистей и механизмов ротации при их последовательной работе установка собирается аналогично. Переключатели

12 — 16 устанавливаются в одно из трех положений (1: 1, 1: 2, 1: 4) в зависимости от того, через какое количество циклов работы должны чередоваться приводы кисти и механизма ротации. Переключатели 82 — 40 устанавливаются в положение, соответствующее включению привода, переключатели 41 — 50 — — в положение последовательной работы, а псреключатель 51 — в положение испьпания. В этом случае производятся испытания:!а количество циклов работы механизмов за одгп! заряд — разряд блока питания. Выключатель 52 при этом включен, а выключатель 58 выключен.

При испытании двухканального усилителя к трем зажимам 76 и 77 присоедгп!я!отся входы усилительных каналов, причем к средней клемме присоединяется общая точка схемы усилителя (Зел.гя) и по одному из проводов от входа каждого усилительного канала. К крайним "à æèìàì 76 присоединяются вторые провода от входов усилительных каналов. К зажимам 78 присоединяется шнур питания усилителя с cGñ ë;î.kåïèeì полярно=ти включения. Выход усилителя присоед!икнется к зажимам 79.

Зык.понг!!ель 52 !!ри этом в !кл!очен, а выключател 58 включен. Перек.г!очатели 82 — 40 и 41 — 50 yc;"à!kàèëkkâàþòñÿ в положения, соот-! зе. ству!о!!!!! вкл!оное!! .!!О усилителя. Пере!< и -! 9Я2ф 5 ча ель 51 уста !!авливается В положеь!ие Сеть при испытании усилителя., или в положение

Ыспь!тания, если испытывается усилитель вм!-сте с блоком питания.

Количество циклов работы задающего гене- 5 ратора фиксируется счетчиком 8, а количество срабатываний усилителя — счетчиком 80.

Для испытаний усилителя с приводом установка собирается так же, как и для испыта-!!. и усилителя, а к выходу усилителя присое- 10 диняются привод исполнительного механизма (например, кисти) и счетчик 80. На приводе (или кисти) закрепля!отся концевые выключатели бб и 67. Степень надежности испытуемых объектов определяется по показаниям 15 счетчиков 8 и 80.

Для испытаний логического переключающего устройства его вход присоединяется к зажимам 81. К зажимам 78 присоединяются проьода питания этого устройства с соблюде- 20 ние. полярности включения. Один из проводов выхода логического устройства (не общий для обоих двигателей) присоединяется к правому (по схеме) зажиму 79 счетчика 80. Певекл!с .атели 12 — 16 устанавливаются в лезое 25

J (по схеме, положение 1: 1, перекл!очатели

82 — 10 и 41 — 50 устанавливаются в положение вклю !ен!!я Л К Ilpw 3Toi!I ьыкл!очатель 52

ci вы.; 1IO IHTe i h 58 BbIK."! !O eH, t1epeключатель 51 устанавливается ь зависимости 30 от условий эксперимента либо в положение

Сеть, либо в положение Испытания. Надежность работы логического устройства определяется по показаниям счетчиков 8 и 80, При испытаниях усилителя с логическим пе- 35 реключающим устройством вход усилителя и шнур питания присоединяются к зажимам 76, выход уси,!!ителя соединяется со входом логического устройства, питание и выход логического устройства соединяются с зажимами как 40 при испытаниях логического устройства. Переключатели 12 — 16 устанавливаются в положение 1: 1, выключатели 52 и 58 включены, переключатели 82 — 40 и 41 — 50 — в положение включения усилителя с ЛУ. Переключатель 45

51 в зависимости от условий эксперимента уста!-!авл! н а ется в по.! Оже!;не. с ь н.", и Ис/!ь!. тания.

При испытании протеза, например, нрсдг!лечья или пле»а с одной парой движении, он закрепляется ва штативе. HB кисти протеза устанавливается датчик усилия схвата 68 и концевь!е выключатели 66 и 67. Вык!! очатель

52 при этом выключен, а 58 — включен.

Перекл!очатели 82 — 40 и 41 — 50 устанавливаются в положение включения усилителя. Количество циклов работы протеза регистр. руется счетчиком 8. Величина. усилия схвата, потребляемый ток и напряжен,;.е .блока питания регистрируются, например, с помо!цью шлейфного осциллографа.

Подготовка установки длл испьпаннй протеза с двумя парами движеннй сводится к следующему. На протезе закрепляются концевые выключатели бб — 70, на кисти устанавлиLàåòñ датчик усилил схвата, токосъемники соединяются с зажимами 76. Переключатели

12 — 16 устанавливаются в одно из трех положен!и! 1: 1, l: 2, 1: 4), в зависимости от условиЙ эксперимента. Пе".еключатели 82 — 40 и

41 — 50 устанавливаются в положенне вколочен!!я уси,-.птеля с ЛР, а "-ыключатели 52 i! 58 ппи этом включены.

Предмет изобретения ! сг;:!!oi ка .;лл испытаниЙ биоэлектрических систем управле,п!я илн их узлов, содержащая генерато 3 калиб1?ованно!о сигнала и реверсирующее устройство, отликающаяся тем, ч!о, с целью имитации реальных условий эксплуатации при испытанпях на надежность и долговечность испытуе. !ых обьектов, она оснащена выключающими реле времени, коммутирующим устройстьом в виде переключателей, генератором калиброванного сигнала, выполненным в виде мультивибратора на тиратронах с холодным катодом и многозвенным

КС-фильтром на выходе, а ее реверсирующее устройство снабжено электромагнитным реле и питающим это реле автогенератором, соединенным с пересчетной ячейкой, собранной, например, по триггерной схеме.

Составитель В. Делов редактор А. И. Пименова Текред А. A. Камышпикова Корректоры: О. Б. Тюрина и T. Д. Чуиаева

Заказ 2190/13 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2