RU2417734C1

RU2417734C1 - Устройство определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы

Info

Publication number: RU2417734C1
Application number: RU2009141396/14A
Authority: RU
Inventors: Валерий Витальевич Роженцов (RU); Валерий Витальевич Роженцов
Original assignee: Валерий Витальевич Роженцов
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-05-10

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство содержит тумблер, первый-третий ключи, переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, генератор секундных импульсов, первый-второй мультиплексоры аналоговые, блок из десяти мультиплексоров аналоговых, первый-третий мультиплексоры, преобразователь напряжение-частота, блок из десяти преобразователей напряжение-частота, первое-третье устройства аналоговые запоминающие, первый-второй сдвигающие регистры, регистр, первый-седьмой элементы ИЛИ, первый-четвертый вентили, первый-второй элементы НЕ, первый-восьмой одновибраторы, первый-третий триггеры, счетчик, вычислитель, вычислитель среднего значения, первый-второй шифраторы, первый-второй делители резистивные, блок из десяти ключей, первый-второй блоки индикаторов и блок источников световых импульсов. Использование устройства позволяет сократить время исследования. 3 ил.

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Известно устройство на базе ЭВМ для исследования пространственно-частотных каналов зрительной системы человека путем предъявления синусоидальных решеток с разными пространственными частотами [1].

Для формирования различных по форме изображений - мир переменного контраста, различной пространственной частоты с синусоидальным профилем яркости, двумерных решеток с синусоидальным распределением яркости - известен программируемый синтезатор, содержащий микроЭВМ, интерфейс, блок синхронизации управления, пульт ввода ответов испытуемого, буферную видеопамять, цифроаналоговый преобразователь, видеоконтрольное устройство, терминал оператора и графопостроитель [2, рис.38, с.68]. Формируемые изображения отображаются на экране видеоконтрольного устройства, ответ испытуемого вводится в ЭВМ путем нажатия кнопок «вижу» - «не вижу» [2, с.84].

Недостатками известных устройств являются длительный подготовительный период, необходимость специального оборудования, сложность проведения исследований.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы, содержащее переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, сдвигающий регистр, элемент ИЛИ, вычислитель и блок индикаторов, причем выход переключателя режимов соединен с входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом вычислителя, выход преобразователя напряжение-частота соединен с входом источника световых импульсов и с вторым входом вычислителя, отличающееся тем, что в него дополнительно введены первый и второй тумблеры, первый-третий ключи, первый-пятый вентили, первый и второй триггеры, первый и второй элементы НЕ, устройство аналоговое запоминающее, мультиплексор аналоговый, первый-пятый одновибраторы, второй элемент ИЛИ, генератор секундных импульсов, вычислитель среднего значения, счетчик и второй блок индикаторов, причем выходы первого и второго тумблеров соединены с входами переключателя режимов, нормально замкнутый выход первого тумблера соединен также с V-входом первого триггера и с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с V-входом второго триггера, выходы первого-третьего ключей соединены соответственно с первыми входами первого и второго вентилей и с входом сдвигающего регистра, первый выход которого соединен с входом первого одновибратора, второй выход - с D-входом первого триггера, третий выход - с D-входом второго триггера, выходы первого и второго вентилей соединены с входами переключателя режимов, выход первого одновибратора соединен с первым входом устройства аналогового запоминающего, выход которого соединен с вторым входом мультиплексора аналогового, выход генератора линейно изменяющегося напряжения соединен с вторым входом устройства аналогового запоминающего и с первым входом мультиплексора аналогового, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выход генератора секундных импульсов соединен с вторыми входами первого и второго вентилей, с первыми входами третьего и пятого вентилей, входом второго элемента НЕ, входом пятого одновибратора, адресным входом мультиплексора аналогового и с С-входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего вентиля, выход второго элемента НЕ соединен с первым входом четвертого вентиля и с С-входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого вентиля, выходы третьего и четвертого вентилей соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами второго и третьего одновибраторов, выход второго одновибратора соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход третьего одновибратора - с входом четвертого одновибратора и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход вычислителя соединен с первым входом вычислителя среднего значения, второй вход которого соединен с выходом четвертого одновибратора, а выход - с входом первого блока индикаторов, выход преобразователя напряжение-частота соединен с вторым входом пятого вентиля, выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход обнуления счетчика соединен с выходом пятого одновибратора, а выход - с входом второго блока индикаторов [3].

Недостатком устройства является длительность процедуры измерений, что ограничивает его использование при массовых обследованиях.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в сокращении времени измерений.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит тумблер, первый-третий ключи, переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, мультиплексор аналоговый, преобразователь напряжение-частота, устройство аналоговое запоминающее, сдвигающий регистр, первый-второй элементы ИЛИ, первый-четвертый вентили, первый и второй элементы НЕ, первый-пятый одновибраторы, первый-второй триггеры, генератор секундных импульсов, счетчик, вычислитель, вычислитель среднего значения, первый-второй блоки индикаторов, выход переключателя режимов соединен с входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход которого соединен с первым входом мультиплексора аналогового, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выход генератора линейно изменяющегося напряжения соединен также с первым входом устройства аналогового запоминающего, выход которого соединен с вторым входом мультиплексора аналогового, а второй вход - с выходом первого одновибратора, вход которого соединен с первым выходом сдвигающего регистра, вход которого соединен с выходом третьего ключа, выход генератора секундных импульсов соединен с первыми входами первого-второго вентилей, входом второго одновибратора, входом первого элемента НЕ и С-входом первого триггера, выход первого вентиля соединен с счетным входом счетчика, R-вход которого соединен с выходом второго одновибратора, а выходы - с входами первого блока индикаторов, выход первого триггера соединен с вторым входом второго вентиля, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого вентиля, а выход - с входами третьего-четвертого одновибраторов, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом четвертого вентиля и С-входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого вентиля, выход третьего одновибратора соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого одновибратора, а выход - с первым входом вычислителя, выход которого соединен с вторым входом вычислителя среднего значения, выходы которого соединены с входами второго блока индикаторов, а первый вход - с выходом пятого одновибратора, вход которого соединен с выходом четвертого одновибратора, причем новым является то, что дополнительно введены второй мультиплексор аналоговый, блок из десяти мультиплексоров аналоговых, первый-третий мультиплексоры, второе-третье устройства аналоговые запоминающие, второй сдвигающий регистр, регистр, третий-седьмой элементы ИЛИ, шестой-восьмой одновибраторы, третий триггер, первый-второй шифраторы, блок из десяти преобразователей напряжение-частота, первый-второй делители резистивные, блок из десяти ключей и блок источников световых импульсов, выходы первого-второго ключей соединены с входами переключателя режимов, выходы тумблера соединены с входами первого шифратора, выход которого соединен с адресными входами первого мультиплексора аналогового, первого и третьего мультиплексоров, второй выход первого сдвигающего регистра соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, третий-пятый выходы - с первым-вторым входами четвертого-пятого элементов ИЛИ, четвертый выход - с вторым входом третьего элемента ИЛИ и третьим входом пятого элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с входом шестого одновибратора, выход которого соединен с вторым входом второго устройства аналогового запоминающего, первый вход которого соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход - с входами первого делителя резистивного, выход пятого элемента ИЛИ соединен с Т-входом третьего триггера, выходы первого делителя резистивного соединены с первыми входами мультиплексоров блока мультиплексоров, вторые входы которых соединены с выходами второго делителя резистивного, адресный вход - с выходом третьего триггера, а выходы - с входами второго мультиплексора аналогового и блока преобразователей напряжение-частота, выходы блока преобразователей напряжение-частота соединены с вторыми входами блока источников световых импульсов и входами второго мультиплексора, выход второго мультиплексора соединен с вторым входом третьего мультиплексора, первый вход которого соединен с выходом первого мультиплексора, а выход - с вторым входом первого вентиля, выход преобразователя напряжение-частота соединен с первыми входами блока источников световых импульсов, входом первого мультиплексора и первым входом третьего вентиля, второй вход третьего вентиля соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с выходом генератора секундных импульсов, выход первого вентиля соединен также с первым входом седьмого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего вентиля, а выход - с вторым входом вычислителя, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с входом седьмого одновибратора, выход которого соединен с вторым входом третьего устройства аналогового запоминающего, первый вход которого соединен с выходом второго мультиплексора аналогового, а выход - с входами второго делителя резистивного, выходы блока ключей соединены с входами второго шифратора и шестого элемента ИЛИ, выходы второго шифратора соединены с первыми входами регистра, второй вход которого соединен с выходом восьмого одновибратора, а выход - с адресными входами второго мультиплексора аналогового и второго мультиплексора, выход шестого элемента ИЛИ соединен с входом восьмого одновибратора и входом второго сдвигающего регистра, второй выход которого соединен с D-входом первого триггера, третий выход - с R-входом первого триггера, четвертый выход - с D-входом второго триггера.

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства, на фиг.2 - схема делителя резистивного, на фиг.3 - расположение светодиодов и соответствующих им ключей, выполненных в виде кнопок.

Устройство содержит тумблер 1, первый-третий 2-4 ключи, переключатель 5 режимов, генератор 6 линейно изменяющегося напряжения, генератор 7 секундных импульсов, первый-второй 8-9 мультиплексоры аналоговые, блок 10 из десяти мультиплексоров аналоговых, первый-третий 11-13 мультиплексоры, преобразователь 14 напряжение-частота, блок 15 из десяти преобразователей напряжение-частота, первое-третье 16-18 устройства аналоговые запоминающие, первый-второй 19-20 сдвигающие регистры, регистр 21, первый-седьмой 22-28 элементы ИЛИ, первый-четвертый 29-32 вентили, первый-второй 33-34 элементы НЕ, первый-восьмой 35-42 одновибраторы, первый-третий 43-45 триггеры, счетчик 46, вычислитель 47, вычислитель 48 среднего значения, первый-второй 49-50 шифраторы, первый-второй 51-52 делители резистивные, блок 53 из десяти ключей, первый-второй 54-55 блоки индикаторов и блок 56 источников световых импульсов.

Тумблер 1 предназначен для задания режимов установки частоты световых мельканий и определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Первый 2 ключ предназначен для установки генератора 6 в режим генерации линейно нарастающего напряжения, соответствующего изменению частоты на выходе преобразователя 14 напряжение-частота со скоростью, равной 1 Гц/с.

Второй 3 ключ предназначен для установки генератора 6 в режим генерации линейно падающего напряжения, соответствующего изменению частоты на выходе преобразователя 14 напряжение-частота со скоростью, равной 1 Гц/с.

Третий 4 ключ предназначен для фиксации установленных или зафиксированных испытуемым частот световых мельканий.

Ключи 2-4 представляют собой ручные переключатели на два положения для замыкания и размыкания электрических цепей управления и выполнены в виде кнопок управления.

Первый 54 блок индикаторов предназначен для индикации начальной, инкрементной или декрементной частот световых мельканий.

Второй 55 блок индикаторов предназначен для индикации значения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Триггер 45 представляет собой стандартный Т-триггер с входом обнуления.

Триггеры 43-44 представляют собой стандартные D-триггеры с входом обнуления.

Остальные функциональные узлы структурной схемы соответствуют прототипу или общеизвестны.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии тумблер 1 находится в положении, соответствующем режиму установки частоты световых мельканий, как показано на фиг.1. При включении питания в сдвигающий регистр 19 записывается код 100000, в сдвигающий регистр 20 - код 10000, регистр 21 и счетчик 46 обнуляются, триггеры 43-45 выключаются (цепи не показаны), генератор 7 вырабатывает секундные импульсы, генератор 6 выдает на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте световых мельканий на выходе преобразователя 14, равной 25 Гц, то есть средней частоте принятого видимого диапазона световых мельканий от 0 до 50 Гц.

При этом напряжение с выхода генератора 6 через мультиплексор 8 поступает на преобразователь 14, где преобразуется в частоту, которая управляет первыми светодиодами блока 56, а также через мультиплексоры 11 и 13 поступает на вентиль 29. При сигнале логической единицы на выходе генератора 7 вентиль 29 открывается, по переднему фронту каждого сигнала логической единицы с выхода генератора 7 одновибратор 36 вырабатывает короткий импульс, обнуляющий счетчик 46. Частота с выхода преобразователя 14 через открытый вентиль 29 поступает на счетный вход счетчика 46, результат счета выводится на блок 54 индикаторов.

Испытуемый замыканием ключей 2 или 3 устанавливает заданную начальную F_Н частоту световых мельканий, принимаемую за среднюю частоту определяемой полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы.

Для установки начальной F_Н частоты световых мельканий, большей 25 Гц, испытуемый замыкает ключ 2. Сигнал с выхода ключа 2 через переключатель 5 режимов устанавливает генератор 6 в режим генерации линейно нарастающего напряжения с заданной скоростью. Управление первыми светодиодами блока 56 и вывод результата счета частоты световых мельканий на блок 54 индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

Для установки начальной F_Н частоты световых мельканий, меньшей 25 Гц, испытуемый замыкает ключ 3. Сигнал с выхода ключа 3 через переключатель 5 режимов устанавливает генератор 6 в режим генерации линейно падающего напряжения с заданной скоростью. Управление первыми светодиодами блока 56 и вывод результата счета частоты световых мельканий на блок 54 индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

При размыкании ключей 2 или 3 генератор 6 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее установленной начальной F_Н частоте световых мельканий на выходе преобразователя 14.

Испытуемый кратковременно замыкает ключ 4. Импульс с выхода ключа 4 сдвигает состояние регистра 19 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с первого выхода регистра 19 поступает на одновибратор 35, который по его переднему фронту вырабатывает импульс, поступающий на устройство 16. В устройстве 16 запоминается напряжение, соответствующее установленной начальной F_Н частоте световых мельканий на выходе преобразователя 14.

Испытуемый замыканием ключа 2 устанавливает инкрементную F_И частоту световых мельканий, равную F_Н+5 Гц. Сигнал с выхода ключа 2 через переключатель 5 режимов устанавливает генератор 6 в режим генерации линейно нарастающего напряжения с заданной скоростью. Управление первыми светодиодами блока 56 и вывод результата счета частоты световых мельканий на блок 54 индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

Испытуемый кратковременно замыкает ключ 4. Импульс с выхода ключа 4 сдвигает состояние регистра 19 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с второго выхода регистра 19 через элемент 24 ИЛИ поступает на одновибратор 40, который по его переднему фронту вырабатывает импульс, поступающий на устройство 17. В устройстве 17 запоминается напряжение, соответствующее установленной инкрементной F_И частоте световых мельканий на выходе преобразователя 14.

Испытуемый переводит тумблер 1 в положение, соответствующее режиму измерения. Напряжение с устройства 16, соответствующее установленной начальной F_Н частоте световых мельканий, через мультиплексор 8 поступает на преобразователь 14, где преобразуется в частоту, которая управляет первыми светодиодами блока 56. Напряжение с устройства 17, соответствующее установленной инкрементной F_И частоте световых мельканий, поступает на делитель 51, с выходов которого десять постоянных напряжений через блок 10 мультиплексоров поступают соответственно на входы десяти преобразователей напряжение-частота блока 15. На выходе первого преобразователя формируется инкрементная частота, равная F_Н+5 Гц, на выходе каждого последующего преобразователя формируется частота, уменьшенная по сравнению с частотой на выходе предыдущего преобразователя на 0,5 Гц. Частоты с выходов десяти преобразователей напряжение-частота блока 15 поступают соответственно на блок 56 и управляют его вторыми светодиодами.

На первом этапе измерений испытуемый определяет пару светодиодов с наибольшим номером, частоты световых мельканий которой различаются, и замыкает соответствующий ей ключ блока 53, сигнал с выхода которого поступает на шифратор 50 и элемент 27 ИЛИ. Код замкнутого ключа с выхода шифратора 50 поступает на регистр 21, сигнал с выхода элемента 27 ИЛИ - на одновибратор 42, импульс с выхода которого записывает в регистр 21 код замкнутого ключа. Сигнал с выхода элемента 27 ИЛИ сдвигает состояние регистра 20 на один разряд вправо.

Код замкнутого ключа с выхода регистра 21 поступает на мультиплексоры 9 и 12. Напряжение, соответствующее инкрементной частоте F_И1 второго светодиода пары с наибольшим номером, частоты световых мельканий которой различаются, с выхода блока 10 через мультиплексор 9 поступает на устройство 18.

Испытуемый кратковременно замыкает ключ 4. Импульс с выхода ключа 4 сдвигает состояние регистра 19 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с третьего выхода регистра 19 через элемент 25 ИЛИ поступает на одновибратор 41, который по его переднему фронту вырабатывает импульс, поступающий на устройство 18. В устройстве 18 запоминается напряжение, соответствующее инкрементной частоте F_И1 второго светодиода пары с наибольшим номером, частоты световых мельканий которой различаются. Одновременно сигнал с третьего выхода регистра 19 через элемент 26 ИЛИ поступает на триггер 45 и включает его. Сигнал с выхода триггера 45 поступает на блок мультиплексоров 10. Напряжение с устройства 18, соответствующее инкрементной частоте F_И1 второго светодиода пары с наибольшим номером, частоты световых мельканий которой различаются, поступает на делитель 52, с выходов которого десять постоянных напряжений через блок 10 мультиплексоров поступают соответственно на входы десяти преобразователей напряжение-частота блока 15. На выходе первого преобразователя формируется инкрементная частота F_И1, соответствующая частоте второго светодиода пары с наибольшим номером, определенной испытуемым как пара, частоты световых мельканий которой различаются. На выходе каждого последующего преобразователя формируется частота, уменьшенная по сравнению с частотой на выходе предыдущего преобразователя на 0,1 Гц. Частоты с выходов десяти преобразователей напряжение-частота блока 15 поступают соответственно на блок 56 и управляют его вторыми светодиодами.

На втором этапе измерений испытуемый определяет пару светодиодов с наибольшим номером, частоты световых мельканий которой различаются, и замыкает соответствующий ей ключ блока 53, сигнал с выхода которого поступает на шифратор 50 и элемент 27 ИЛИ. Код замкнутого ключа с выхода шифратора 50 поступает на регистр 21, сигнал с выхода элемента 27 ИЛИ - на одновибратор 42, импульс с выхода которого записывает в регистр 21 код замкнутого ключа. Сигнал с выхода элемента 27 ИЛИ сдвигает состояние регистра 20 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с второго выхода регистра 20 поступает на D-вход триггера 43.

При сигнале логической единицы на выходе генератора 7 частота, соответствующая инкрементной частоте F_И2 второго светодиода пары с наибольшим номером, частоты световых мельканий которой различаются, с блока 15 через мультиплексоры 12 и 13, открытый вентиль 29 и элемент 28 ИЛИ поступает на вычислитель 47. При сигнале логического нуля на выходе генератора 7 установленная начальная частота F_Н с выхода преобразователя 14 через открытый вентиль 31 и элемент 28 ИЛИ поступает на вычислитель 47.

По переднему фронту сигнала логической единицы с выхода генератора 7 триггер 43 включается, сигнал с его выхода открывает вентиль 30, сигнал логической единицы с выхода генератора 7 через открытый вентиль 30 и элемент 22 ИЛИ поступает на одновибраторы 37-38. По переднему фронту сигнала логической единицы с выхода элемента 22 ИЛИ одновибратор 37 вырабатывает импульс, поступающий через элемент 23 ИЛИ на вычислитель 47, в который записывается значение частоты, соответствующей инкрементной частоте F_И2 второго светодиода пары с наибольшим номером, частоты световых мельканий которой различаются.

По заднему фронту сигнала логической единицы с выхода элемента 22 ИЛИ одновибратор 38 вырабатывает импульс, поступающий на одновибратор 39 и через элемент 23 ИЛИ - на вычислитель 47, в который записывается значение установленной начальной F_Н частоты световых мельканий.

Вычислитель 47 вычисляет разность зафиксированных частот ΔF_И=F_И2-F_Н, значение которой поступает на вычислитель 48. По заднему фронту импульса с выхода одновибратора 38 одновибратор 39 вырабатывает импульс, по которому в вычислитель 48 записывается значение разности частот ΔF_И.

Испытуемый переводит тумблер 1 в положение, соответствующее режиму установки частоты световых мельканий, и замыканием ключа 3 устанавливает декрементную F_Д частоту световых мельканий, равную F_Н - 0,5 Гц. Сигнал с выхода ключа 3 через переключатель 5 режимов устанавливает генератор 6 в режим генерации линейно падающего напряжения с заданной скоростью. Управление первыми светодиодами блока 56 и вывод результата счета частоты световых мельканий на блок 54 индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.

Испытуемый кратковременно замыкает ключ 4. Импульс с выхода ключа 4 сдвигает состояние регистра 19 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с четвертого выхода регистра 19 через элемент 24 ИЛИ поступает на одновибратор 40, который по его переднему фронту вырабатывает импульс, поступающий на устройство 17. В устройстве 17 запоминается напряжение, соответствующее установленной декрементной F_Д частоте световых мельканий на выходе преобразователя 14. Одновременно сигнал логической единицы с четвертого выхода регистра 19 через элемент 26 ИЛИ поступает на триггер 45 и выключает его.

Испытуемый переводит тумблер 1 в положение, соответствующее режиму измерения. Напряжение с устройства 16, соответствующее установленной начальной F_Н частоте световых мельканий, через мультиплексор 8 поступает на преобразователь 14, где преобразуется в частоту, которая управляет первыми светодиодами блока 56. Напряжение с устройства 17, соответствующее установленной декрементной F_Д частоте световых мельканий, поступает на делитель 51, с выходов которого десять постоянных напряжений через блок 10 мультиплексоров поступают соответственно на входы десяти преобразователей напряжение-частота блока 15. На выходе первого преобразователя формируется декрементная частота, равная F_H - 0,5 Гц, на выходе каждого последующего преобразователя формируется частота, уменьшенная по сравнению с частотой на выходе предыдущего преобразователя на 0,5 Гц. Частоты с выходов десяти преобразователей напряжение-частота блока 15 поступают соответственно на блок 56 и управляют его вторыми светодиодами.

На третьем этапе измерений испытуемый определяет пару светодиодов с наименьшим номером, частоты световых мельканий которой различаются, и замыкает соответствующий ей ключ блока 53, сигнал с выхода которого поступает на шифратор 50 и элемент 27 ИЛИ. Код замкнутого ключа с выхода шифратора 50 поступает на регистр 21, сигнал с выхода элемента 27 ИЛИ - на одновибратор 42, импульс с выхода которого записывает в регистр 21 код замкнутого ключа. Одновременно сигнал с выхода элемента 27 ИЛИ сдвигает состояние регистра 20 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с третьего выхода регистра 20 поступает на R-вход триггера 43 и выключает его.

Код замкнутого ключа с выхода регистра 21 поступает на мультиплексоры 9 и 12. Напряжение, соответствующее декрементной частоте F_Д1 второго светодиода пары с наименьшим номером, частоты световых мельканий которой различаются, с выхода блока 10 через мультиплексор 9 поступает на устройство 18.

Испытуемый кратковременно замыкает ключ 4. Импульс с выхода ключа 4 сдвигает состояние регистра 19 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с пятого выхода регистра 19 через элемент 25 ИЛИ поступает на одновибратор 41, который по его переднему фронту вырабатывает импульс, поступающий на устройство 18. В устройстве 18 запоминается напряжение, соответствующее декрементной частоте F_Д1 второго светодиода пары с наименьшим номером, частоты световых мельканий которой различаются. Одновременно сигнал с пятого выхода регистра 19 через элемент 26 ИЛИ поступает на триггер 45 и включает его. Сигнал с выхода триггера 45 поступает на блок мультиплексоров 10. Напряжение с устройства 18, соответствующее декрементной частоте второго светодиода пары с наименьшим номером, частоты световых мельканий которой различаются, поступает на делитель 52, с выходов которого десять постоянных напряжений через блок 10 мультиплексоров поступают соответственно на входы десяти преобразователей напряжение-частота блока 15. На выходе первого преобразователя формируется декрементная частота F_Д1, соответствующая декрементной частоте второго светодиода пары с наименьшим номером, определенной испытуемым как пара, частоты световых мельканий которой различаются. На выходе каждого последующего преобразователя формируется частота, уменьшенная по сравнению с частотой на выходе предыдущего преобразователя на 0,1 Гц. Частоты с выходов десяти преобразователей напряжение-частота блока 15 поступают соответственно на блок 56 и управляют его вторыми светодиодами.

На четвертом этапе измерений испытуемый определяет пару светодиодов с наименьшим номером, частоты световых мельканий которой различаются, и замыкает соответствующий ей ключ блока 53, сигнал с выхода которого поступает на шифратор 50 и элемент 27 ИЛИ. Код замкнутого ключа с выхода шифратора 50 поступает на регистр 21, сигнал с выхода элемента 27 ИЛИ - на одновибратор 42, импульс с выхода которого записывает в регистр 21 код замкнутого ключа. Одновременно сигнал с выхода элемента 27 ИЛИ сдвигает состояние регистра 20 на один разряд вправо, сигнал логической единицы с четвертого выхода регистра 20 поступает на D-вход триггера 44.

При сигнале логической единицы на выходе генератора 7 частота, соответствующая декрементной частоте F_Д2 второго светодиода пары с наименьшим номером, частоты световых мельканий которой различаются, с блока 15 через мультиплексоры 12 и 13, открытый вентиль 29 и элемент 28 ИЛИ поступает на вычислитель 47. При сигнале логического нуля на выходе генератора 7 установленная начальная F_Н частота с выхода преобразователя 14 через открытый вентиль 31 и элемент 28 ИЛИ поступает на вычислитель 47.

По заднему фронту сигнала логической единицы с выхода генератора 7 триггер 44 включается, сигнал с его выхода открывает вентиль 32, сигнал логического нуля с выхода генератора 7 поступает на элемент 33 НЕ. Сигнал логической единицы с выхода элемента 33 НЕ через открытый вентиль 32 и элемент 22 ИЛИ поступает на одновибраторы 37-38. По переднему фронту сигнала логической единицы с выхода элемента 22 ИЛИ одновибратор 37 вырабатывает импульс, поступающий через элемент 23 ИЛИ на вычислитель 47, в который записывается значение начальной частоты.

По заднему фронту сигнала логической единицы с выхода элемента 22 ИЛИ одновибратор 38 вырабатывает импульс, поступающий на одновибратор 39 и через элемент 23 ИЛИ - на вычислитель 47, в который записывается значение декрементной частоты F_Д2, соответствующей частоте второго светодиода пары с наименьшим номером, частоты световых мельканий которой различаются.

Вычислитель 47 вычисляет разность зафиксированных частот ΔF_Д=F_Н-F_Д2, значение которой поступает на вычислитель 48. По заднему фронту импульса с выхода одновибратора 38 одновибратор 39 вырабатывает импульс, по которому в вычислитель 48 записывается значение разности частот ΔF_Д.

В вычислителе 48 вычисляется среднее арифметическое значение разностей частот ΔF=(ΔF_И+ΔF_Д)/2, равное полосе пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы, результат вычисления выводится на блок 55 индикаторов. По окончании процесса вычислитель 48 вырабатывает импульс, устанавливающий устройство в исходное состояние (цепи не показаны).

Таким образом, заявляемое устройство позволяет уменьшить время определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы, благодаря чему может применяться при массовых обследованиях.

Источники информации

1. Perizonius Eckart, Schill Wolfgang, Geiger Hans, Rohier Ralner. Evidence on the local character of spatial frequency channels in the human visual system // Vision Res. - 1985. - V.25. - №9. - P.1233-1240.

2. Шелепин Ю.Е., Колесникова Л.Н., Левкович Ю.И. Визоконтрастометрия: Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы. Л.: Наука, 1985. - 103 с.

3. Патент 2252690 РФ, МПК7 А61 В 3/02. Устройство для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы. / Т.А.Лежнина, В.В.Роженцов (РФ). - Опубл. 27.05.2005, Бюл. №15.

Claims

Устройство для определения полосы пропускания пространственно-частотного канала зрительной системы, содержащее тумблер, первый-третий ключи, переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, мультиплексор аналоговый, преобразователь напряжение-частота, устройство аналоговое запоминающее, сдвигающий регистр, первый-второй элементы ИЛИ, первый-четвертый вентили, первый и второй элементы НЕ, первый-пятый одновибраторы, первый-второй триггеры, генератор секундных импульсов, счетчик, вычислитель, вычислитель среднего значения, первый-второй блоки индикаторов, причем выход переключателя режимов соединен с входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход которого соединен с первым входом мультиплексора аналогового, выход которого соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выход генератора линейно изменяющегося напряжения соединен также с первым входом устройства аналогового запоминающего, выход которого соединен с вторым входом мультиплексора аналогового, а второй вход - с выходом первого одновибратора, вход которого соединен с первым выходом сдвигающего регистра, вход которого соединен с выходом третьего ключа, выход генератора секундных импульсов соединен с первыми входами первого-второго вентилей, входом второго одновибратора, входом первого элемента НЕ и С-входом первого триггера, выход первого вентиля соединен с счетным входом счетчика, R-вход которого соединен с выходом второго одновибратора, а выходы - с входами первого блока индикаторов, выход первого триггера соединен с вторым входом второго вентиля, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого вентиля, а выход - с входами третьего-четвертого одновибраторов, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом четвертого вентиля и С-входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого вентиля, выход третьего одновибратора соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого одновибратора, а выход - с первым входом вычислителя, выход которого соединен с вторым входом вычислителя среднего значения, выходы которого соединены с входами второго блока индикаторов, а первый вход - с выходом пятого одновибратора, вход которого соединен с выходом четвертого одновибратора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй мультиплексор аналоговый, блок из десяти мультиплексоров аналоговых, первый-третий мультиплексоры, второе-третье устройства аналоговые запоминающие, второй сдвигающий регистр, регистр, третий-седьмой элементы ИЛИ, шестой-восьмой одновибраторы, третий триггер, первый-второй шифраторы, блок из десяти преобразователей напряжение-частота, первый-второй делители резистивные, блок из десяти ключей и блок источников световых импульсов, причем выходы первого-второго ключей соединены с входами переключателей режимов, выходы тумблера соединены с входами первого шифратора, выход которого соединен с адресными входами первого мультиплексора аналогового, первого и третьего мультиплексоров, второй выход первого сдвигающего регистра соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, третий-пятый выходы - с первым-вторым входами четвертого-пятого элементов ИЛИ, четвертый выход - с вторым входом третьего элемента ИЛИ и третьим входом пятого элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с входом шестого одновибратора, выход которого соединен с вторым входом второго устройства аналогового запоминающего, первый вход которого соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход - с входами первого делителя резистивного, выход пятого элемента ИЛИ соединен с Т-входом третьего триггера, выходы первого делителя резистивного соединены с первыми входами мультиплексоров блока мультиплексоров, вторые входы которых соединены с выходами второго делителя резистивного, адресный вход - с выходом третьего триггера, а выходы - с входами второго мультиплексора аналогового и блока преобразователей напряжение-частота, выходы блока преобразователей напряжение-частота соединены с вторыми входами блока источников световых импульсов и входами второго мультиплексора, выход второго мультиплексора соединен с вторым входом третьего мультиплексора, первый вход которого соединен с выходом первого мультиплексора, а выход - с вторым входом первого вентиля, выход преобразователя напряжение-частота соединен с первыми входами блока источников световых импульсов, входом первого мультиплексора и первым входом третьего вентиля, второй вход третьего вентиля соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с выходом генератора секундных импульсов, выход первого вентиля соединен также с первым входом седьмого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего вентиля, а выход - с вторым входом вычислителя, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с входом седьмого одновибратора, выход которого соединен с вторым входом третьего устройства аналогового запоминающего, первый вход которого соединен с выходом второго мультиплексора аналогового, а выход - с входами второго делителя резистивного, выходы блока ключей соединены с входами второго шифратора и шестого элемента ИЛИ, выходы второго шифратора соединены с первыми входами регистра, второй вход которого соединен с выходом восьмого одновибратора, а выход - с адресными входами второго мультиплексора аналогового и второго мультиплексора, выход шестого элемента ИЛИ соединен с входом восьмого одновибратора и входом второго сдвигающего регистра, второй выход которого соединен с D-входом первого триггера, третий выход - с R-входом первого триггера, четвертый выход - D-входом второго триггера.