Устройство для исследования критической частоты слияния мельканий

 

Использование: изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для определения степени утомления человека и диагностических исследований. Сущность: устройство для измерения критической частоты световых мельканий (КИСМ) содержит кнопку 1 испытуемого, сдвигающий регистр 2, первый - третий триггеры 3, 4, 5, первый и второй ждущие мультивибраторы 6,7, переключатель 8 режимов, генератор 9 линейно изменяющегося напряжения, преобразователь 10 "напряжение - частота", источник 11 световых импульсов, элемент ИЛИ 12, вычислитель 13, блок 14 индикаторов, компаратор 15 и индикатор 16 сбоя. Благодаря введению сдвигающего регистра 2, элемента ИЛИ 12, вычислителя 13 и блока 14 индикаторов устройство позволяет вычислить изменение частоты за промежуток времени с момента достижения КЧСМ до момента нажатия кнопки испытуемым, которое зависит от времени реакции испытуемого и других его психофизиологических параметров. 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для определения степени утомления человека и диагностических исследований.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов исследования путем определения изменения частоты за промежуток времени с момента достижения критической частоты слияния мельканий до момента нажатия кнопки испытуемым.

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

Устройство содержит кнопку 1 испытуемого, сдвигающий регистр 2, первый 3, второй 4 и третий 5 триггеры, первый 6 и второй 7 ждущие мультивибраторы, переключатель 8 режимов, генератор 9 линейно изменяющегося напряжения, преобразователь 10 "напряжение - частота", источник 11 световых импульсов, элемент ИЛИ 12, вычислитель 13, блок индикаторов 14, компаратор 15 и индикатор 16 сбоя.

Триггеры 3-5 представляют собой стандартные R-S-триггеры. Одновременно во включенном состоянии может находиться только один триггер.

В качестве генератора 9 линейно изменяющегося напряжения используется стандартный интегратор на операционном усилителе с резисторами на входе, коммутируемыми переключателем 8, чтобы получить различную скорость нарастания напряжения на выходе генератора 9, а изменяя полярность входного напряжения - изменять направление интегрирования (нарастание или падение выходного напряжения).

Вычислитель 13 определяет разницу между двумя значениями частот световых мельканий, зафиксированных испытуемым.

Компаратор 15 вырабатывает сигнал при уменьшении или превышении напряжения на входе относительно значений, соответствующих минимальной и максимальной критическим частотам световых мельканий, равным соответственно 20 и 50 Гц.

Устройство работает следующим образом. При включении питания триггеры 3-5 выключаются, в регистр 2 записывается код 1000 (цепи не показаны), генератор 9 выдает на преобразователь 10 постоянное напряжение, соответствующее начальной частоте F₁ световых колебаний. Преобразователь 10 преобразует это напряжение в частоту, которая управляет источником 11 (интервал времени О - Т₁).

Испытуемый нажимает кнопку 1 (момент времени Т₁). Импульс с кнопки 1 сдвигает состояние регистра 2 на один разряд вправо, сигнал с первого выхода регистра 2 включает триггер 3, который через переключатель 8 устанавливает генератор 9 в режим генерации медленноменяющегося линейно нарастающего напряжения с крутизной S₁. Преобразователь 10 преобразует это напряжение в пропорционально изменяющуюся частоту, которая источником 11 преобразуется в световые импульсы, предъявляемые испытуемому (интервал времени Т₁ - Т₂).

На интервале времени Т₁ - Т₂ испытуемый определяет момент слияния световых мельканий, в который нажимает кнопку 1 (момент времени Т₂, частота F₂). При этом состояние регистра 2 вновь сдвигается на один разряд вправо. Сигнал со второго выхода регистра 2 выключает триггер 3 и включает мультивибратор 6. Генератор 9 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте F₂. С выхода мультивибратора 6 импульс через элемент ИЛИ 12 поступает на вычислитель 13, в который записывается значение частоты F₂. Интервал времени Т₂ - Т₃ определяется длительностью импульса, вырабатываемого мультивибратором 6. В момент времени Т₃ мультивибратор 6 выключается и задним фронтом импульса включает мультивибратор 7 и триггер 4, последний через переключатель 8 устанавливает генератор 9 в режим генерации быстроменяющегося линейно нарастающего напряжения с крутизной S₂, при этом частота увеличивается на фиксированную величину, равную, например, 5 Гц. Интервал времени Т₃ - Т₄ определяется длительностью импульса, вырабатываемого мультивибратором 7. В момент времени Т₄ мультивибратор 7 выключается и задним фронтом импульса выключает триггер 4 и включает триггер 5, последний через переключатель 8 устанавливает генератор 9 в режим генерации медленно меняющегося линейно падающего напряжения с крутизной S₁, преобразуемого по цепи генератор 9 - преобразователь 10 - источник 11 в световые импульсы (интервал времени Т₄ - Т₅).

В момент слияния световых мельканий (момент времени Т₅, частота F₃) испытуемый нажимает кнопку 1, состояние регистра 2 вновь сдвигается на один разряд вправо, сигнал с его третьего выхода выключает триггер 5, генератор 9 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте F₃. Одновременно сигнал с третьего выхода регистра 2 через элемент ИЛИ 12 поступает на вычислитель 13, в который записывается значение частоты F₃. Вычислитель 13 определяет разницу частот F₂ и F₃ и результат выводит на блок индикаторов 14, после чего вырабатывает импульс, устанавливающий устройство в исходное состояние (цепи не показаны).

В том случае, когда испытуемый пропустит момент слияния световых мельканий на интервалах времени Т₁ - Т₂ или Т₄ - Т₅, теряет смысл дальнейшее проведение исследований и компаратор 15, установленный на минимальное и максимальное значения критических частот слияния световых мельканий человека, включает индикатор 16 сбоя и приводит устройство в исходное состояние (цепи не показаны).

Таким образом, устройство позволяет повысить достоверность результатов исследования, определить изменение частоты за промежуток времени с момента достижения критической частоты слияния световых мельканий до момента нажатия кнопки испытуемым, являющимся диагностическим признаком, позволяющим идентифицировать его со степенью утомления человека.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТЫ СЛИЯНИЯ МЕЛЬКАНИЙ, содержащее кнопку испытуемого, первый, второй и третий триггеры, первый и второй ждущие мультивибраторы, переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение - частота, источник световых импульсов, компаратор и индикатор сбоя, причем выход генератора соединен с входами компаратора и преобразователя напряжение - частота, выходы которых соединены соответственно с входами индикатора сбоя и источника световых импульсов, выходы первого, второго и третьего триггеров соединены через переключатель режимов с входом генератора, выход первого ждущего мультивибратора соединен с первым входом второго триггера и входом второго ждущего мультивибратора, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего триггеров, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследования путем определения изменения частоты за промежуток времени с момента достижения критической частоты слияния мельканий до момента нажатия кнопки испытуемым, введены сдвигающий регистр, элемент ИЛИ, вычислитель и блок индикаторов, причем выход кнопки испытуемого соединен с входом сдвигающего регистра, первый выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй выход - с вторым входом второго триггера и входом первого ждущего мультивибратора, третий выход - с первым входом элемента ИЛИ и третьего триггера, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, а выход - с первым входом вычислителя, второй вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение - частота, а выход - с входом блока индикаторов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2