Тестер «Временные интервалы»

August 21, 2012 by admin Комментировать »

Прибор предназначен для оценки возможностей человека определять протяженность временных интервалов без использования хронометрической техники. В профессиональной деятельности операторов промышленных установок, космонавтов и летчиков, представителей · ряда других специальностей приходится пользоваться субъективной оценкой времени.

Передняя панель тестера изображена на рис. 113. Длительность формируемого интервала времени задается переключателем «тс»,содержащим

Рис 113 Передняя панель тестера «Временные интервалы»

семь кнопок с зависимым включением. Пределы изменения указанной длительности 1…7 с с шагом 1 с. Кроме того, на передней панели находятся кнопки «Сброс», «Пуск» и «Стоп», три светодиода «Пуск», «-» («Опережение»), «+» («Запаздывание»), а также трехразрядный цифровой индикатор, на котором отображается время ошибки реагирования.

Испытания проводятся следующим образом. Переключателем «τ, с» выбирают длительность формируемого интервала. Затем нажимают на кнопку «Сброс», при этом гаснут все светодиоды и цифровой индикатор. Испытания начинаются нажатием кнопки «Пуск», после чего зажигается светодиод «Пуск». Задача испытуемого по прошествии выбранного временного интервала нажать на кнопку «Стоп». Тестер регистрирует опережение или запаздывание реакции испытуемого (загоранием светодиодов «+» или «-», соответственно), а также время ошибки реагирования (разность между заданным временным интервалом и временем, прошедшим с момента нажатия кнопки «Пуск» до момента нажатия кнопки «Стоп»).

Функциональная схема психологического тестера «Временные интервалы» изображена на рис. 114. Устройство работает следующим образом. Перед началом испытаний переключателем, входящим в формирователь F интервалов времени, задают длительность формируемого тестером временного интервала (от 1 до 7 с с шагом 1 с). Затем нажатием на кнопку «Сброс» триггеры Т1-ТЗ устанавливаются в нулевое состояние, гаснет светодиод «Пуск», низким уровнем с прямого выхода триггера ТЗ блокируется генератор тактов (ГТ), а низким уровнем с выхода триггера Т2 гасится индикатор времени ошибки. Кроме того обнуляется счетчик СТт времени, в исходное состояние устанавливаются формирователь F интервала времени τ и блок регистрации ошибки (БРО) Светодиоды «-» и «+», подключенные к выходу БРО, гаснут. Коду ООО на входе ЛУ соответствует выходной код 110. На выходе формирователя F в исходном состоянии напряжение имеет высокий уровень.

т

ί

п

т

ΚΗΤψΒΜ

—I

ipeum

Рис. 114. Функциональная схема тестера «Временные интервалы»

п

По нажатию кнопки «Пуск» триггер ТЗ устанавливается в единичное состояние, загорается светодиод «Пуск». Высоким уровнем с выхода триггера ТЗ разрешается работа тактового генератора, на выходе которого формируются импульсы с частотами 1 Гц и 1кГц. Код на входе ЛУ становится равным 100, выходной код при этом не меняется. Подачей импульсов с частотой 1 Гц запускается формирователь F.

Задача испытуемого после загорания светодиода «Пуск» через заданный интервал времени нажать на кнопку «Стоп», пользуясь только «биологическими часами». При этом возможны два варианта:

–         испытуемый нажимает кнопку «Стоп» до завершения заданного интервала времени;

–         испытуемый нажимает кнопку «Стоп» с опозданием.

Рассмотрим оба варианта. В первом случае после нажатия кнопки

«Стоп» триггер Т2 устанавливается в единичное состояние и код на входе ЛУ становится равным 110. Ему соответствует выходной код 101. Высоким уровнем с первого выхода ЛУ разрешается прохождение импульсов с частотой 1 кГц через элемент И на вход счетчика СТт. Высоким уровнем с выхода триггера Т2 снимается гашение с индикатора времени ошибки. По завершению предварительно выбранного интервала времени х на выходе формирователя F появляется низкий уровень, устанавливающий триггер Т1 в единичное состояние. Код на входе ЛУ становится равным 111, ему соответствует выходной код 110. За счет формирования положительного перепада напряжения на втором выходе ЛУ на первом выходе БРО формируется высокий уровень и зажигается светодиод «+» («Опережение»). Низким уровнем с первого выхода ЛУ блокируется прохождение импульсов ГТ через элемент И на вход счетчика времени СТт. Отсчет времени прекращается, и на цифровом индикаторе индицируется время опережения, с которым среагировал испытуемый по отношению к заданному интервалу времени.

Во втором случае, если испытуемый нажмет на кнопку «Стоп» с опозданием (после завершения заданного интервала времени), то автомат работает следующим образом. Так как формирование временного интервала завершается до нажатия испытуемым кнопки «Стоп», то сначала на выходе формирователя F появляется низкий уровень, устанавливающий триггер Т1 в единичное состояние. На входе ЛУ формируется код 101, ему соответствует выходной код 011. Высоким уровнем с первого выхода ЛУ разрешается прохождение импульсов ГТ через элемент И на вход счетчика СТХ. Начинается отсчет времени. После нажатия кнопки «Стоп» триггер Т2 устанавливается в единичное состояние и высоким уровнем с его выхода снимается гашение с индикатора времени. Входной код ЛУ становится равным 111, ему соответствует выходной код 110. За счет положительного перепада напряжения на третьем выходе ЛУ на втором выходе блока регистрации ошибки формируется высокий уровень, и загорается светодиод «-» («Запаздывание»). Низким уровнем с первого выхода ЛУ блокируется прохождение импульсов ГТ на счетчик времени, отсчет времени прекращается, и на цифровом индикаторе индицируется время запаздывания, показанное испытуемым в этой попытке. Для возобновления испытаний необходимо нажать кнопку «Сброс».

Принципиальная схема тестера «Временные интервалы» изображена на рис. 115. Триггеры Т1, Т2 и ТЗ реализованы, соответственно, на логических элементах DD1.1, DD1.2, микросхемах DD2.1 и DD2.2. Тактовый генератор выполнен с кварцевой стабилизацией частоты на микросхеме DD3. Логическое устройство ЛУ собрано на ПЗУ DD4, формирователь временных интервалов содержит счетчик DD6, дешифратор DD8 и переключатель SB4. Блок регистрации ошибки реализован на триггерах DD7.1, DD7.2, счетчик времени на микросхемах DD9-DD12. Блок индикации времени содержит цифровые индикаторы HG1-HG3. Для согласования уровней микросхем ТТЛ и КМОП используются преобразователи уровней (DD5, VT1-VT3).

Устройство работает следующим образом. Первоначально переключателем SB4 выбирают длительность временного интервала (например, 5 с). После нажатия на кнопку SB3 «Сброс» триггеры DD2.1, DD2.2 и триггер на элементах DD1.1, DD1.2 устанавливаются в нулевое состояние, обнуляются счетчики DD9-DD12. Высоким уровнем напряжения с выхода элемента DD1.3 обнуляется счетчик DD6. На выходах “1-7” дешифратора DD8 формируется высокий уровень. Через замкнутый контакт переключателя SB4 высокий уровень с выхода “5” DC подается на вход S триггера на элементах DD1.1, DD1.2. Высоким уровнем с инверсного выхода триггера DD2.2 гасится светодиод HL1 «Пуск». Низким уровнем с прямых выходов триггеров DD2.1 и DD2.2 запираются транзисторы VT1, VT3. В результате подачи высокого уровня на вход R микросхемы DD3 блокируется генератор тактов. Напряжение питания на индикаторы HG1-HG3 не подается и они не светятся. На выходах Q2 и Q3 ПЗУ DD4 формируется высокий уровень, а на Q1 низкий. По нажатию кнопки SB2 «Пуск» триггер DD2.2 устанавливается в единичное состояние, загорается светодиод HL1 «Пуск». На входах ПЗУ формируется код 00100, выходной код остается неизменным.

Задача испытуемого, как отмечалось выше, после загорания светодиода «Пуск» нажать кнопку «Стоп» через заданный интервал времени.

Μ

При этом возможньгдва варианта:

–         испытуемый нажимает на кнопку «Стоп» с запаздыванием, когда формирование временного интервала уже завершилось;

–        испытуемый нажимает на кнопку «Стоп» с опережением.

Рассмотрим первый случай.

После нажатия кнопки SB2 высоким уровнем с прямого выхода триггера DD2.2 отпирается транзистор VT1 и низким уровнем на входе R разрешается работа генератора DD3. На выходе “15й формируются импульсы с периодом 1 с, а на выходе “5” с периодом около 1 мс. Импульсы с периодом 1 с поступают на вход счетчика DD6, начинается формирование временного интервала. Код на выходе счетчика DD6 монотонно возрастает. Дешифратор DD8 преобразует двоичный код в позиционный. Низкий уровень последовательно появляется на выходах дешифратора, причем через каждую секунду положение выхода, на котором формируется низкий уровень, смещается на одну позицию вправо. Как только низкий уровень появится на выходе (в нашем случае “5”), к которому подключена нажатая клавиша переключателя SB4, он поступает на S-вход триггера, собранного на элементах DD1.1, DD1.2, устанавливая его в единичное состояние. На входах ПЗУ формируется код 00101, при котором на выходах Q1 и Q2 высокий уровень напряжения, а на выходе Q3 низкий. Импульсы с периодом 1мс с выхода генератора тактов через элементы DD5.2 и DD1.4 и транзистор VT2 поступают на вход счетчика времени DD9-DD12. Начинается отсчет времени. Если теперь испытуемый нажмет на кнопку SB1 «Стоп», то триггер DD2.1 установится в единичное состояние, на входах ПЗУ DD4 формируется код 00111, которому соответствует выходной код 110. За счет положительного перепада напряжения на выходе Q3 микросхемы DD4 триггер DD7.2 устанавливается в единичное состояние и загорается светодиод HL3 «-» («Запаздывание»). Низким уровнем с выхода Q1 DD4 блокируется прохождение тактовых импульсов через элемент DD1.4 на вход счетчика времени. Отсчет времени прекращается. Высоким уровнем с выхода триггера DD2.1 отпирается транзистор VT3, и напряжение питания подается на аноды светодиодов цифровых индикаторов HG1-HG3. На индикаторах высвечивается время запаздывания, которое имело место со стороны испытуемого при определении длительности формируемого временного интервала.

Если же испытуемый нажмет кнопку SB1 «Стоп» до завершения формирования временного интервала, то триггер DD2.1 установится в единичное состояние. Как и в предыдущем случае, снимется гашение с индикаюров HG1-HG3. На входах ПЗУ DD8 формируется код 00110, при котором на выходах Q1, Q3 формируется высокий, а на выходе Q2 низкий уровень напряжения. Высоким уровнем с выхода Q1 разрешается прохождение тактовых импульсов через элемент DD1.4 на счетчик времени. Начинается отсчет времени. Как только формирование временного интервала завершится и низкий уровень появится на общем выводе переключателя SB4, триггер на элементах DD1.1, DD1.2 переключится в единичное состояние. На входах ПЗУ DD4 формируется код 00111, которому, как отмечалось выше, соответствует выходной код 110. Положительным перепадом с выхода Q2 микросхемы DD4 триггер DD7.1 установится в единичное состояние, и загорится светодиод HL2 «+» («Опережение»). Низким уровнем с выхода Q1 DD4 заблокируется прохождение тактовых импульсов через элемент DD1.4 на вход счетчика времени (DD9-DD12). Отсчет времени прекратится, и на индикаторах HG1-HG3 высветится время опережения, имевшего место со стороны испытуемого при определении длительности заданного временного интервала в данной попытке.

Для возобновления испытаний необходимо нажать кнопку SB3 «Сброс».

Нетрудно видеть, что длительность формируемых интервалов можно пропорционально увеличить в “п” раз, включив между генератором тактов и счетчиком DD6 делитель частоты с коэффициентом деления V.

Источник: Фромберг Э. М., Конструкции на элементах цифровой техники. М.: Горячая линия-Телеком, 2002. 264 с.: ил. (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1249).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты