SU1607775A1 - Преобразователь движени головы человека в электрический сигнал - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к медицине, а также к измерительным приборам дл  проверки движени  головы человека, предназначенным дл  проведени  психологических, нейрофизиологических и эргономических экспериментов, а также может быть использовано в системах, предназначенных дл  визуального поиска и определени  координат цели. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  путем введени  обратной св зи. Дл  достижени  этой цели в преобразователь движени  головы человека в электрический сигнал введены блок 2 дополнительных катушек, резонансный усилитель 13, регистратор 27 и операционный усилитель 18 с новыми св з ми. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.

Description

О

о Xl

XI XI

сл

Фиг. 1

Изобретение относитс  к области медицины , а именно к измерительным приборам дл  проверки движени  головы человека, предназначенным дл  проведени  психологических и эргономических экспериментов, а также может быть использовано в системах , предназначенны/х дл  визуального поиска и определени  координат цели.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани  путем использовани  обратной св зи.

На фиг. 1 предназначена функциональна  схема преобразовател  движени  головы в электрический сигнал; на фиг. 2 - временные диаграммы, отражающие работу преобразовател .

Устройство дл  преобразовани  движени  головы человека в электрический сигнал содержит передающий блок 1 катушек, на каркас которого также намотаны дополнительные катушки, блок 2 дополнительных катушек, блок 3 приемных катушек, генератор 4 синусоидальных колебаний, селектор 5, выходные усилители 6-8, предварительные усилители 9-11, мультиплексор 12, резонансный усилитель 13, демодул тор 14, преобразователь 15 аналог - код, микро- ЭВМ 16, регистратор 17 и операционный усилитель 18.

В начале работы устройства дл  преобразовани  движени  головы человека в электрический сигнал (фиг. 2) в момент времени ti оператор нажимает кнопку Пуск и на соответствующий контакт разъема входного порта м1 кроЭВМ 16 поступает сигнал логической единицы , Уз (фиг. 2а). В результате чего на выходах микроЭВМ 16 формируетс  последовательность управл ющих сигналов, при помощи которых регистратор 17 и преобразователь 15 аналог - код устанавливаютс  в исходное положение, в котором их выходные сигналы равны нулю. В момент времени t2 микроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы Ui (фиг. 26), что соответствует подключению селектором 5 выходного сигнала операционного усилител  18 через аыходной усилитель 6 к первой катушке 1 возбуждени . Далее микроЭВМ в. момент времени ts выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы и (фиг. 26), что соответствует подключе- нию мультиплексором 12 выходного сигнала первой приемной катушки 3 через предварительный усилитель 9 к входу резонансного усилител  13. Выходной сигнал резонансного усилител , 13 демодулируетс  демодул тором 14. Демодулированный сигнал поступает на вход преобразовател : 15

аналог - код, где преобразуетс  в кодовый сигнал. При-этом преобразование демоду- лированного сигнала в код происходит после поступлени  управл ющего сигнала в

момент времени с микроЭВМ 16 на преобразователь 15 аналог- код. Управл ющий сигнал формируетс  в момент времени, когда в передающем и приемном трактах заканчиваютс  переходные процессы. Этот

0 момент времени задаетс  заранее программным путем. Как только преобразователь 15 аналог-код выдает сигнал готовности вы- , дать информацию, с микроЭВМ поступает управл юш,ий сигнал и происходит запись

5 информации с преобразовател  15 аналог- код в пам ть микроэвм 16. Процесс обмена данных заканчиваетс  в момент времени ts (фиг. 2з). В момент времени te (фиг, 2д) осуществл етс  отключение мультиплексором

0 11 сигнала первой приемной катушки 3 от входа резонансного усилител  13. В момент времени ty микроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема порта сигнал логической единицы Us (фиг. 2е), что

5 соответствует подключению мультиплексором 12 выходного сигнала второй приемной катушки 3 через предварительный усилитель 10 к входу резонансного усилител  13. С момента времени t по tio работа устрой0 ства аналогична описанной работе с момента t3 по te. В момент времени tio мультиплексором 12 отключаетс  выходной сигнал второй приемной катушки 3, а в момент времени tii (фиг. 2ж) подключаетс  вы5 ходной сигнал третьей приемной катушки 3 к входу резонансного усилител  13. По истечении момента времени ti4 осуществл етс  отключение выходного сигнала третьей приемной катушки 3 от входа резонансного уси0 лител  13. В момент времени tis сигнал Ui становитс  равным нулю, что соответствует отключению селектором 5 в том же момент времени выходного сигнала операционного усилител  18 от входа первого выходного

5 усилител  6. В момент времени tie микро- ЭВМ выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы U2 (фиг. 2 в), что соответствует подключению селектором 5 выходного сигнала

0 операционного усилител  18 через второй выходной усилитель 7 к второй катушке 1 возбуждени . Работа устройства с момента времени tie до момента времени 129 аналогична работе устройства с момента времени

5 t2 до момента времени xis. После отключени  в момент времени t29 селектором 5 выходного сигнала операционного усилител  18 от входа второго выходного усилител  7 в момент времени t30 микроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы Us (фиг. 2г), что соответствует подключению селектором 5 выходного сигнала операционного усилител  18 через третий выходной усилитель 8 к третьей катушке 1 возбужде- ни . Работа устройства с момента времени t30 до момента времени ti3 аналогична работе устройства с момента времени ta до момента времени ti5. В момент времени t43 селектор 5 отключает выходной сигнал one- рационного усилител  18 от входа третьего выходного усилител  8, тем самым от входа третьей возбуждающей катушки 1. С момента времени t44 до момента времени t-qs мик- роЭВМ 16 осуществл ет расчет углов(р ,1р,к , и координат X,Y,Z. С момента времени t46 до момента времени t47 осуществл етс  выдача информации на регистратор 17i После выполнени  операции выдачи информации на регистратор 17 микроЭВМ 16 осуществл ет операцию сравнени  (фиг. 2а), если , то с момента начинаетс  новый цикл. Если , то работа устройства закончена.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и  

Claims (2)

1. Устройство дл  преобразовани  движени  головы человека в электрический сигнал , содержащее блок приемных катущек, который расположен на шлеме оператора и состоит из трех взаимно перпендикул рных катушек и соединен с входами предварительных усилителей, выходы которых соединены с одними входами мультиплексора, демодул тор , выход которого соединен с одним входом аналого-цифрового преобразовател , селектор, выходы которого соединены с входами выходных усилителей , выход аналого-цифрового преобразовател  соединен с входами роЭВМ, выходы выходных усилителей соединены с блоком определ ющих катушек, состо щих из трех взаимно-перпендикул рных катушек, отличающеес  тем, что,; с целью повышени  точности преобразовани  путем использовани  обратной св зи, в устройство введены блок дополнительных катушек, резонансный усилитель, регистратор и операционный усилитель, один вход которого соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний и первым входом демодул тора, другие входы операционного усилител  соединены с выходом блока дополнительных катушек, а выход с одним входом селектора, первый выход микроэвм соединен с другим входом мультиплексора , второй выход - с другим входом селектора, третий выход - с другим входом АЦП. четвертый - с входом регистратора, выход мультиплексора соединен с входом резонансного усилител , выход которого соединен с вторым входом демодул тора.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что блок дополнительных катушек содержит три взаимно перпендикул рных катушки, расположенные на каркасе вместе с катушками в блоке передающих катушек.