Прибор «Теппинг-тест»

September 22, 2012 by admin Комментировать »

Этот прибор позволяет определить скорость двигательной реакции испытуемого. По максимально достигнутому темпу движения и степени его изменчивости можно судить о силе нервной системы.

На лицевой панели прибора (рис. 119) имеются десять металлизированных площадок, светодиоды «Старт» и «Стоп», цифровые индикаторы числа касаний, кнопка «Сброс», переключатели попыток и режима просмотра результатов испытаний. На боковой стенке прибора расположены разъемы для подключения щупа и осциллографа.

Рис. 119. Лицевая панель прибора «Теппинг-тест»

Испытания проводятся следующим образом. После нажатия на кнопку «Сброс» все светодиоды гаснут, на цифровом индикаторе появляются нулевые показания. После отпускания кнопки «Сброс» загорается светодиод «Старт». Испытуемый должен с максимальным темпом касаться щупом первой контактной площадки до тех пор, пока не погаснет светодиод «Старт».

После гашения светодиода «Старт» испытуемый переносит щуп к следующей контактной площадке. При загорании светодиода «Старт» испытания повторяются. Подобным образом испытуемый проводит цикл испытаний из 10 попыток, после чего загорается светодиод «Стоп». Результаты испытаний фиксируются автоматически. Для просмотра результатов испытаний переключатель «Режим просмотра» устанавливают в положение «Позиционный». Переключателем «Попытки» последовательно устанавливают номера десяти попыток, при этом на цифровых индикаторах индицируется число касаний щупом контактной площадки в этой попытке. Результаты испытаний заносятся в таблицу. Затем переключатель «Режим просмотра» устанавливают в положение «Непрерывный». Регуляторами времени развертки и усиления по вертикали осциллографа устанавливается изображение, удобное для наблюдения. На экране осциллографа можно наблюдать гистограмму, отображающую результаты в цикле испытаний из 10 попыток.

Функциональная схема прибора изображена на рис. 120, временные диаграммы на элементах схемы на рис. 121. Устройство работает следующим образом. По нажатию на кнопку «Сброс» за счет подачи высокого уровня на входы R обнуляются счетчики СТ1 числа касаний и СТ2 числа попыток, блокируется работа генератора интервалов измерения, гаснут светодиоды «Старт» и «Стоп». Низким уровнем напряжения с первого выхода счетчика СТ2 разрешается работа формирователя F1. По отпусканию кнопки «Сброс» на выходе генератора интервалов измерения формируются импульсы со скважностью 6. При этом в течение каждого периода формируемых импульсов на 5 с загорается светодиод «Старт» и разрешается

Рис. 121. Временные диаграммы напряжений

работа формирователя F1, на выходе которого формируются одиночные импульсы при каждом касании щупом контактной площадки. Импульсы с выхода формирователя F1 подсчитываются счетчиком числа касаний СИ, выход которого подключен к информационному входу оперативного запоминающего устройства.

По фронту импульса генератора интервалов измерения (ГИИ) гаснет светодиод «Старт». Подачей высокого уровня на вход R2 блокируется формирователь F1, подача импульсов на вход счетчика СИ прекращается. На выходе СИ формируется двоично-десятичный код числа касаний щупом контактной площадки за первый пятисекундный интервал. Кроме того, по фронту импульса на выходе ГИИ запускается формирователь импульсов F2. На его выходе формируется короткий импульс отрицательной полярности (рис. 121). Этот импульс подается на адресный вход первого коммутатора, и нулевой код со второго выхода счетчика СТ2 через коммутатор 1 подается на адресный вход ОЗУ. Одновременно низкий уровень с выхода формирователя F2 подается на вход W записи ОЗУ. В результате в ячейку с нулевым адресом заносится код числа касаний в первой попытке. Положительным перепадом напряжения с выхода формирователя F2 запускается формирователь F3, и на его выходе формируется короткий импульс положительной полярности (рис. 121), обнуляющий счетчик числа касаний СИ и увеличивающий на 1 выходной код счетчика числа попыток СТ2.

По срезу следующего импульсу генератора интервалов измерения вновь загорается светодиод «Старт» и разрешается работа формирователя импульсов F1. В каждой попытке на выходе счетчика СИ формируется код числа касаний щупом контактной площадки. После окончания интервала измерения этот код заносится в ячейку ОЗУ, адрес которой задается кодом с выхода счетчика попыток СТ2. После записи результатов испытаний в ОЗУ код счетчика попыток импульсом с выхода формирователя F3 увеличивается на 1. После окончания десятой попытки на первом выходе счетчика СТ2 формируется высокий уровень, блокирующий формирователь

F1 и генератор интервалов измерения. Последующие касания щупом контактных площадок не изменяют показаний устройства индикации.

После окончания цикла испытаний можно выполнить просмотр их результатов, который может производиться в двух режимах: позиционном и непрерывном. При установке переключателя «Режим просмотра» в положение «Позиционный» блокируется работа тактового генератора ГТ На адресный вход коммутатора 2 подается низкий уровень. На переключателе «Попытки» выставляется номер попытки, на выходе переключателя формируется двоичный код номера попытки. Через коммутатор 2 этот код передается на входы D2 коммутатора 1. Так как на адресный вход этого коммутатора с выхода формирователя F2 подается высокий уровень, то код номера попытки через первый коммутатор поступает на адресные входы ОЗУ, В результате на цифровом табло БИ высвечивается число касаний щупом контактной площадки, выполненных испытуемым в данной попытке. Можно последовательно просмотреть на БИ результаты всех попыток в цикле испытаний и занести их в таблицу для последующего анализа и составления гистограммы, по характеру которой определяется тип нервной системы. Эту же гистограмму можно наблюдать на экране осциллографа в непрерывном режиме. Осциллограф подключается к выходу цифроаналогового преобразователя (ЦАП). Переключатель режима просмотра устанавливается в нижнее по схеме положение. При этом высоким уровнем, подаваемым на вход блокировки генератора тактов, разрешается его работа. На адресный вход коммутатора 2 подается высокий уровень, в результате на выход коммутатора передается код счетчика СТЗ, монотонно изменяющийся от 0000 до 1001 с тактовой частотой около 10 кГц. Так как на адресный вход коммутатора 1 с выхода формирователя F2 подается высокий уровень, то на адресные входы ОЗУ поступает код с выхода коммутатора 2. На вход W ОЗУ также подается высокий уровень, и происходит считывание информации по каждому из адресов (от 0000 до 1001). Двоичнодесятичный код с выхода ОЗУ преобразуется с помощью цифроаналогового преобразователя в аналоговый сигнал, подаваемый на вход Y осциллографа. В результате на экране осциллографа наблюдается гистограмма, отображающая результаты испытаний.

Принципиальная схема прибора изображена на рис. 122а,б. Генератор интервалов измерения содержит вспомогательный генератор на элементах DD1.1-DD1.3 (f « 1 Гц) и счетчик DD4. Формирователь импульсов F1 реализован на генераторе (DD1.4, DD2.1, DD2.2) с частотой примерно равной 80 Гц и триггере DD5.1. Счетчик числа касаний выполнен на микросхемах DD7, DD9. Формирователи импульсов F2 и F3 реализованы на ждущих мультивибраторах DD6.1 и DD6.2, соответственно. На микросхеме DD13 и элементе DD2.3 выполнен счетчик числа попыток. Оперативнозапоминающее устройство содержит две микросхемы: DD11 и DD12. Коммутатор 1 реализован на мультиплексоре DD10, а тактовый генератор ГТ на элементах DD3.1-DD3.3. Счетчик СТЗ и коммутатор 2 выполнены на счетчике с предустановкой (DD8). Блок индикации БИ содержит элементы DD2.4, DD3.4, DD14.1-DD14.6, дешифраторы DD15 и DD16, цифровые индикаторы HG1, HG2. Цифро-аналоговый преобразователь ЦАП выполнен с использованием резисторной сетки R12-R28.

Устройство работает следующим образом. При нажатии на кнопку SB1 «Сброс» обнуляются счетчики DD4, DD7, DD9, DD13. Светодиод HL1 гаснет. Высоким уровнем с выхода элемента DD2.3 разрешается работа первого и второго генераторов на элементах DD1.1-DD1.4, DD2.1, DD2.2. По отпусканию кнопки SB1 загорается светодиод HL1 «Старт», разрешается работа счетчиков DD4, DD7, DD9, DD13, запускается формирователь интервалов измерения. Задача испытуемого касаться щупом металлизированной контактной площадки с максимальной скоростью. При каждом касании на выходе триггера DD5.1 формируется одиночный импульс отрицательной полярности. Выбор частоты генератора на элементах DD1.4, DD2.1, DD2.2 обеспечивает защиту от «дребезга» контактов. Число формируемых импульсов подсчитывается счетчиками DD7, DD9. После поступления на вход счетчика DD4 с выхода вспомогательного генератора пятого импульса счетчик устанавливается в девятое состояние, и на выходе старшего разряда формируется высокий уровень, светодиод HL1 гаснет. Положительным перепадом напряжения с выхода “8” счетчика DD4 запускается формирователь импульсов DD6.1, и на его выходе формируется короткий импульс отрицательной полярности. Низкий уровень с выхода формирователя DD6.1 подается на адресный вход мультиплексора DD10. В результате нулевой код с выхода счетчика DD13 через MX DD10 подается на адресные входы ОЗУ DD11, DD12. На информационные входы ОЗУ подается выходной код счетчиков касаний DD7, DD9. При подаче отрицательного импульса с выхода формирователя DD6.1 на вход W ОЗУ DD11, DD12 в ячейку ОЗУ с нулевым адресом заносится код числа касаний щупом металлизированной площадки в первой попытке. Двоичный код с выхода ОЗУ преобразуется дешифраторами DD15, DD16 в семисегментный, и на индикаторах HG1, HG2 высвечивается результат испытаний в первой попытке. Положительным перепадом импульса на выходе формирователя DD6.1 запускается формирователь импульсов DD6.2. На его выходе формируется короткий импульс положительной полярности, обнуляющий счетчики DD7, DD9 и увеличивающий на 1 выходной код счетчика попыток DD13.

После поступления очередного (шестого) импульса вспомогательного генератора на вход счетчика DD4 последний обнуляется и вновь загорается светодиод HL1 «Старт», сигнализируя о начале очередной попытки. Таким образом, на выходе старшего разряда счетчика DD4 формируются импульсы со скважностью б и периодом около 6с. В результате светодиод «Старт» светится 5 с, после чего следует пауза в 1 с, в течение которой испытуемый перемещает щуп к следующей контактной площадке. В последующем после каждого загорания светодиода HL1 «Старт» испытуемый осуществляет касания щупом контактной площадки в течение импульса низкого уровня, формируемого на выходе старшего разряда счетчика DD4. По гашению светодиода «Старт» запускается формирователь DD6.1, импульсом с выхода которого в ОЗУ DD11, DD12 заносится код с выходов счетчиков DD7, DD9. Положительным перепадом напряжения с выхода DD6.1 запускается формирователь DD6.2, импульсом с выхода которого обнуляются счетчики DD7, DD9 и увеличивается на 1 код счетчика DD13, соответствующий адресу ячейки ОЗУ, в которую будет записан результат очередной попытки. После десятой попытки, когда код на выходе счетчика

Рис. 122 (окончание). Принципиальная схема прибора «Теппинг-тест»

DD13 становится равным 1010, на выходе элемента DD2.3 формируется низкий уровень, блокирующий генераторы на элементах DD1.1-DD1.3 и DD1.4, DD2.1, DD2.2. Импульсы на выходе генератора интервалов измерения и формирователя импульсов касания в дальнейшем не формируются, светодиод HL1 «Старт» не горит, показания органов индикации не изменяются.

Испытания завершены. Для просмотра результатов испытаний в каждой попытке тумблер SA2 «Режим просмотра» ставят в положение «Позиционный». Тактовый генератор на элементах DD3.1-DD3.3 при этом блокируется. Счетчик DD8 работает в режиме предустановки. Код на выходе счетчика идентичен коду на входах D1-D4, устанавливаемому с помощью переключателя «Попытки». На адресный вход мультиплексора DD10 с выхода формирователя DD6.1 подается высокий уровень. В результате на выход мультиплексора передается информация с выхода счетчика DD8. Таким образом, на адресные входы ОЗУ поступает код с выхода переключателя «Попытки». Так как на входы W ОЗУ подается высокий уровень, то ОЗУ работает в режиме считывания. Изменяя положение переключателя «Попытки», можно последовательно считать с индикаторов HG1, HG2 информацию о числе касаний щупом контактной площадки в каждой попытке.

Если переключатель режима просмотра SA2 установить в положение «Непрерывный», то разрешается работа тактового генератора на элементах DD1.1-DD1.3, микросхема DD8 переводится в режим суммирующего

счетчика, и код на ее выходе монотонно изменяется от 0000 до 1001 с частотой около ЮкГц. Так как код с выхода счетчика DD8 подается на адресные входы ОЗУ, то происходит последовательное считывание информации из ячеек с указанными адресами. Код с выхода ОЗУ преобразуется в аналоговый сигнал с помощью ЦАП, реализованного на резисторах R12-R28. В результате на экране осциллографа можно наблюдать гистограмму, отображающую результаты в цикле испытаний.

Для возобновления испытаний необходимо нажать на кнопку SB1 «Сброс».

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