SU736957A1

SU736957A1 - Преобразователь движени головы человека в электрический сигнал

Info

Publication number: SU736957A1
Application number: SU772538407A
Authority: SU
Inventors: Кестутис Стасио Крищюнас; Зигмантас Ионо Шукис
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им. Антанаса Снечкуса
Priority date: 1977-11-01
Filing date: 1977-11-01
Publication date: 1980-05-30

Description

Изобретение относится к области-медицины, а именно к измерительным приборам для проверки движения головы человека, предназначенным для проведения психологических, нейрофизиологических,- эргономических, экспериментов.

Известен преобразователь движения головы человека в электрический сигнал, содержащий шлем, фазочувствительные выпрямители, фильтры пульсаций, три сумматора [1].

Однако линейность его- выходных сигналов уменьшается с ростом величины угла 10 поворота головы вследствие размагничивающего действия продольной составляющей · магнитодвижущей силы обмоток синхронизаций сельсинов, а из-за вязкого трения в гидравлических Демпферах маятников искажается динамическая точность преобразова- ¹⁵ния резких поворотов головы.

Цель изобретения—обеспечение линей' ности выходных сигналов независимо от величины угла поворота головы и повышение динамической точности преобразования. 20 Эта цель достигается тем, что преобразователь имеет подшлемник для закрепления его на голове человека, две катушки возбуждения, расположенные на подшлем2 нике, три. индикаторные катушки, расположенные на шлеме и выполненные в виде трех секций, генератор, соединенный с катушками возбуждения, и три идентичных канала преобразователя, каждый из которых имеет три фазочувствительных выпрямителя, три фильтра пульсаций, три ключа и три индикатора нуля, образующих три параллельные цепочки с последовательным соединением в каждой из них указанных элементов, логическую схему ИЛИ, реверсивный счетчик и преобразователь, код-напряжение, соединенные последовательно, а также многофазный триггер, парафазный усилитель, триггер со счетным входом, компаратор знака и источник опорного напряжения, причем . выходы индикаторов нуля'соединены с логической схемой ИЛИ и соответственно со входами многофазного триггера, выходы которого также соответственно соединены £ другими входами ключей, чьи выходы объединены и подключены ко входу парафазного усилителя, второй вход которого через триггер со счетным входом соединен с выходом логической схемы ИЛИ, а выход, через компаратор знака, соединен с реверсивным счетчиком и непосредственно — с одним из вхо736957 дов сумматора, другой вход которого подключен к выходу преобразователя код-напряжение, соединенного с источником опорного напряжения, а каждая секция индикаторных катушек подключена соответственно ко входу фазочувствительйого выпрямителя, другие входы которых объединены и соединены с генератором.

На фиг. 1 изображена система координат движения головы человека, где Φ_ί; Ф₂, Ф_эуглы отклонения головы от нейтрального по ложения при ее повороте вокруг осей х, у, соответственно, причем направление гйэво рота считается положительным, если пово .........рот совершается против направления движе ния часовой стрелки при наблюдении с кон ца вектора, обозначающего соответствую щую ось вращения, а также схема располо жения катушек возбуждения на подшлемни ке — катушки 1а каналов измерения Фд и Ф₂, катушки 16 канала измерения Ф₃; на фиг. 2 — схема расположения индикаторных катушек 2а, 2 6, 2в на шлеме каналов измерения Ф₍, Ф₂ и Ф₃ соответственно; на фиг. 3~ блок схема одного канала преобразователя, схемы остальных каналов.— аналогичны, на фиг. 4 — статистические, а на фиг. 5 — динамические характеристики преобразователя и его отдельных элементов.

« Преобразователь состоит из трех идентичных каналов для преобразования трех углов поворота головы человека Ф|, Ф₂, и ф₃ в электрический сигнал

Канал преобразователя содержит катушку 1 возбуждения (для каналов преобразования Ф| и Ф₂ она общая, для канала преобразования Ф₃—отдельная), индикаторную катушку 2, генератор 3, три фазочувствительных выпрямителя 4, 5, 6, три фильтра 7, 8, 9 пульсаций, три ключа 10, 11, 12, - три индикатора 13, 14,15 нуля, многофазный триггер 16, схему 17 ИЛИ, парафазный усилитель 18, триггер 19 со счетным входом, реверсивный счетчик 20, компаратор 21 знака, преобразователь 22 код-напряжение, источник 23 опорного напряжения и сумматор 24.

Катушка 1 возбуждения представляет собой кольцеобразную катушку индуктивности небольших размеров, размещенную на подшлемнике под соответствующей индикаторной катушкой 2, которая размещена на внутренней поверхности шлема и образована из ряда элементарных прямоугольных катушек, - имеющих малую ширину и большую длину и соединенных последовательно в три секции (I, II, III на фиг. 3), причем каждая секция сдвинута друг относительно друга на 2/3 ширины элементарной катушки.

Форма сигналов U _г, Ug_fU ₉, наведенных катушкой 1 возбуждения в секциях инди- . каторной катушки 2, выпрямленных фазочувствительными выпрямителями 4, 5, 6 и прошедших фильтры 7, 8, 9 пульсаций в зависимости от угла ф поворота головы вокруг

IS

2S

IS

SO соответствующей оси системы координат, показана на фиг. 4а.

Сигналы U у, U ₈, U 9 имеют чередующиеся между собой положительные и отрицатель’ ные наклоны. Для того, чтобы получить кусочно-линейную характеристику, показанную на фиг. 46, необходимо на вход парафазного усилителя 18 подключить выход того фильтра, напряжение в котором проходит ''чер’ез нуль, и при каждом новом переходе через нуль знак коэффициента усиления менять на противоположный. Подключение необходимого выхода одного из фильтров 7,

8, 9 ко входу парафазного усилителя 18 осуществляют ключи 10, 11, 12, управляемые частью схемы, состоящей из индикаторов 13, 14, 15 нуля и многофазного триггера 16. Индикаторы 13, 14, 15 нуля выда- . ют кратковременные импульсы при переходе сигнала, поступающего на их входы, через нуль. Многофазный триггер 16 выдает высокий потенциал только с того выхода, на соответствующий вход которого поступает импульс от индикатора нуля. Ключ, на управляющий вход которого поступает высокий потенциал от многофазного триггера 16, переключается так, что сигнал со своего входа подает на вход парафазного усилителя 18, а остальные два ключа, на управляющие входы которых поступили низкие потенциалы, 'свои входные сигналы подключают ко входам индикаторного нуля. Таким образом, со входом парафазного усилителя 18 соединяется выход того фильтра 7, 8 или

9, амплитуда сигнала которого переходит через нулевой уровень. Схема 17 ИЛИ выдает на выходе короткие импульсы при поступле- нии на ее. вход импульса с любого индикатора нуля (фиг. 4в), т.е. при переходе через нуль сигнала на выходе любого из фильтров 7,8,9. Каждый импульс с выхода схемы 1_7 · ИЛИ поступает на счетный вход триггера 19 и меняет его.состояние — при повороте головы в положительном направлении так, как показано на фиг. 4г, при повороте в отрицательном направлении так, как показано на фиг. 4е, что служит сигналом для изменения знака коэффициента усиления парафазного усилителя 18 на противоположный, при повороте головы в положительном направлении так, как показано на фиг. 4д, при повороте в отрицательном направлении так, как пока- . зано на фиг. 4ж. Совокупность сигналов, выдаваемых схемой 17 ИЛИ и парафазным усилителем 18, несет полную информацию о величине и знаке угла поворота головы человека, причем дискретный сигнал Uiz (фиг. 4 в) является сигналом грубого отсчета, а кусочно-линейный сигнал U/₈ (фиг. 4 6) — сигналом точного отсчета. Полный аналоговый выходной сигнал, пропорциональный углу поворота головы человека вокруг соответствующей оси координат, формируется остальной частью схемы - реверсивным счетчиком 20, компаратором 21 знака, преобразователем 22 код-напряжение, источни• 736957 ком 23 опорного напряжения и сумматором 24. ,

Работа преобразователя движения головы в электрически! сигнал поясняется эпюрами, приведенными на фиг. 5.

За исходное (момент времени 1₀) принято следующее состояние схемы преобразователя: голова человека находится в нейтральном положении, следовательно угол поворота ' вокруг рассматриваемой оси Ф= О (фиг. 5а), на первом выходе многофазного триггера 16 имеется высокий уровень, на вто- *0 ром и третьем выходах — низкий (фиг. 5е, Ж, з), ключом 10 выход фильтра 7 соединен со входом парафазного усилителя 18 и отключен от входа индикатора 13 нуля, выходы фильтров 8 и 9 соединены через ключи ₁₅11 и 12 со входами индикаторов 14 и 15 нуля соответственно. На выходе триггера 19 имеется высокий уровень (фиг. 5 и), что обеспечивает положительный коэффициент усиления парафазного усилителя 18 (фиг. 5к)_;на выходе компаратора знака — высокий 20 потенциал (фиг. 5м), чем реверсивный счетчик 20 подготовлен для сложения импульсов. На выходах преобразователя 22 код-напряжение и сумматора 24 имеются нулевые уровни (фиг. 5н и фиг. 5о). В момент времени _2Jt ί угол поворота головы Фв положительном направлении достигает величины, равной шагу квантования (фиг. 4а, 5а). Шаги квантования количественно равны углу поворота головы, при котором катушка 1 возбуждения проходит путь равный 1/3 ширины элементар- зо ной индикаторной катушки, когда амплитуда сигнала в третьей секции индикаторной катушки 2 переходит через нуль. На выходе индикатора 15 нуля формируется короткий импульс (фиг. 5г),' который запоминается многофазным триггером 16 и на его третьем ³⁵выходе появляется высокий уровень (фиг. 5з), переключающий ключ 12 так, что выход фильтра 9 соединяется со входом парафазного усилителя 18, а вход индикатора нуля 15 отключается. На первом выходе много- 40 фазного триггера 16 устанавливается (фиг. 5е), а на втором сохраняется (фиг. ^г5ж) низкий уровень, под действием которого ключи 10 и 11 подключают выходы выпрямителей 7 и 8 ко входам индикаторов 13 и 14 соответственно. Импульс индикатора 15 ну- <5 ля проходит-также через схему 17 ИЛИ (фиг. 5 д), с выхода которой поступает на вход реверсивного счетчика 20 и запоминается им и на счетный вход триггера 19, на выходе которого устанавливается низкий уро- $0 вень (фиг. 5 и), что меняет знак коэффициента усиления парафазного усилителя 18 на отрицательный (фиг. 5 к). Преобразователь 22 код-напряжение, одновременно с запоминанием реверсивным счетчиком 20 первого импульса формирует на выходе первую ступень 55 напряжения, равную U ₀ и пропорциональную шагу квантования (фиг. 5 н). Напряжение U 2 4 на выходе сумматора 24 (фиг. 5о), который является выходом всего преобразователя, равно сумме выходных напряжений парафазного усилителя U₍g (фиг. 5л) и преобразователя 22 код-напряжение U 22 (фиг. 5 н) и по величине пропорционально 5 углу поворота головы человека в данный момент времени (см. фиг. 5 а и 5 о).

В момент времени 1₂амплитуда сигнала во второй секции индикаторной катушки 2 переходит через нуль, поэтому на выходе индикатора 14 нуля формируется короткий импульс (фиг. 5 в), который поступает на второй вход многофазного триггера, 16 и схемы 17 ИЛИ. Триггер 16 переключается, на его втором выходе устанавливается высокий уровень (фиг. 5ж), а на первом и третьем — низкий' (фиг. 5е и 5з), вследствие чего ключ 11 отключает выход фильтра 8 от входа индикатора нуля 14 и подключает ко входу парафазного усилителя 18, ключ 10 свое состояние не меняет, а ключ 12 отключает выход фильтра 9 от входа парафазного усилителя 18 и подключает ко входу индикатора 15 нуля. Второй импульс с выхода схемы 17 ИЛИ (фиг. 5 д) поступает на счётный вход триггера 19, меняет его состояние на противоположное (фиг. 5 и), отчего знак коэффициента усиления парафазного усилителя' 18 меняется на положительный (фиг. 5 к), на вход реверсивного счетчика 20, где суммируется с первым импульсом, а сигнал суммы поступает на вход преобразователя 22 коднапряжение, который формирует вторую ступень напряжения, равную 2 U_o (фиг. 5 н).. Напряжение на выходе сумматора 24 достигает величины, пропорциональной новому углу поворота головы (фиг. 5 о).

В момент времени t₃, ХЦ, t₅ происходят аналогичные переключения.

В моменты времени 1₆, 1₇ никаких переключений не происходит, но с момента времени 17 голова начинает поворачиваться в отрицательном направлении и угол ее поворота ф уменьшается (фиг. 5 а). В момент времени 1₈ сигнал на выходе парафазного усилителя 18 меняет знак с положительного на отрицательный (фиг. 5 л), компаратор 21 знака переключается и на вход реверсивного счетчика 20 подает низкий потенциал (фиг. 5.м), чем счетчик подготавливается, для вычитания. Несмотря на то, что амплитуда сигнала второй секции индикаторной катушки 2 в этот момент времени проходит через нуль, индикатор 14 нуля импульс управления не выдает, так как его вход ключом 11 отключен от выхода второго фильтра 8 и поэтому в данный момент времени больше никаких переключений не происходит.

В момент времени t₉, t_l0 никаких переключений не происходит.

В моменты времени происходит переключения аналогичные переключениям в моментах времени ti...t₅ за исключением того, что реверсивный счетчик 20, начиная с момента времени осуществляет вычи736957

Ί тание импульсов, поступающих на его вход, из суммы импульсов, поступавших в моменты времени t|..i₅, а преобразователь 22 код-напряжение формирует убывающие ступеньки напряжения (фиг. 5 н), и напряжение на выходе сумматора 24 уменьшается пропорционально уменьшению угла поворота ⁵головы человека (фиг. 5 о и 5 а).

Предлагаемый преобразователь обеспечивает линейность выходных сигналов независимо от величины угла поворота головы и повышает динамическую точность преоб- ₁₀разования.

Claims

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ ГОЛОВЫ ЧЕЛОВЕКА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ Изобретение относитс к области-медицины , а именно к измерительным приборам дл проверки движени головы человека, предназначенным дл проведени психологических , нейрофизиологических, эргономических . экспериментов. Известен преобразователь движени головы человека в электрический сигнал, содержащий шлем, фазочувствительные выпр мители , фильтры пульсаций, три сумматора 1. Однако линейность его выходных сигналов уменьшаетс с ростом величины угла поворота головы вследствие размагничиваюшего действи продольной составл ющей магнитодвижущей силы обмоток синхронизации сельсинов, а из-за в зкого трени в гидравлических демпферах ма тников искажаетс динамическа точность преобразовани резких поворотов головы. Цель изобретени -обеспечение линейности выходных сигналов независимо от величины угла поворота головы и повышение динамической точности преобразовани . ; Эта цель достигаетс тем, что преобразователь имеет подшлемник дл закреплени его на голове человека, две катушки возбуждени , расположенные на подшлемнике , три индикаторные катущки, расположенные на шлеме и выполненные в виде трех секций, генератор, соединенный с катушками возбуждени , и три идентичных канала преобразовател , каждый из которых имеет три фазочувствительных выпр мител , три фильтра пульсаций, три ключа и три индикатора нул , образующих три параллельные цепочки с последовательным соединением в каждой из них указанных элементов, логическую схему ИЛИ, реверсивный счетчик и преобразователь, код-напр жение, соединенные последовательно, а также многофазный триггер, парафазный усилитель, триггер со счетным входом, компаратор знака и источник опорного напр жени , причем . выходы индикаторов нул соединены с логической схемой ИЛИ и соответственно со входами многофазного триггера, выходы которого также соответственно соединены другими входами ключей, чьи выходы объединены и подключены ко входу парафазного усилител , второй вход которого через триггер со счетным входом соединен с выходом логической схемы ИЛИ, а выход, через компаратор знака, соединен с реверсивным счетчиком и непосредственно - с одним из входов сумматора, другой вход которого подключен к выходу преобразовател код-напр жение , соединенного с источником опорного напр жени , а кажда секци индикаторных катушек подключена соответственно ко входу фазочувствителы ого выпр мител , другие входы которых объединены и соединены с генератором. На фиг. 1 изображена система координат движени головы человека, где Ф, Ф, Фэуглы отклонени головы от нейтрального положени при ее повороте вокруг осей х, у, z соответственно, причем направление rfOBoрота считаетс положительным, если поворот совершаетс против направлени движени часовой стрелки при наблюдении с конца вектора, обозначающего соотвеччггвуюодую ось враш,ени , а также схема расположени катушей возбуждени на подшлемнике- катушки 1а каналов измерени Фч и Фг, катушки 16 канала измерени Фз; на фиг. 2 - схема расположени индикаторных катушек 2а, 26, 2в на шлеме каналов измерени Фь cDjz и Фз соответственно; на фиг. 3 блок схема одного канала преобразовател , схемы остальных каналов,- аналогичны, на фиг. 4 - статистические, а на фиг. 5 - динамические характеристики преобразовател и его отдельных элементов. 1 Преобразователь состоит из трех идентичных каналов дл преобразовани трех углов поворота головы человека Oj, ф, и фз в электрический сигнал. г.,--. Канал преобразовател содержит катушку 1 возбуждени (дл каналов преобразовани Ф| и Фг она обща , дл канала преобразовани Фз-отдельна ), индикаторную катушку 2, генератор 3, три фазочувствительных выпр мител 4, 5, 6, три фильтра 7, 8, 9 пульсаций, три ключа 10, 11, 12, три индикатора 13, 14,15 нул , многофазный триггер 16, схему 17 ИЛИ, парафазный усилитель 18, триггер 19 со счетным входом, реверсивный счетчик 20, компаратор 21 знака , преобразователь 22 код-напр жение, источник 23 опорного напр жени и сумматор 24. Катушка 1 возбуждени представл ет собой кольцеобразную катушку индуктивности небольших размеров, размещенную на под .шлемнике под соответствующей индикаторной катушкой 2, котора размещена на внутренней поверхности шлема и образована из р да элементарных пр моугольных катушек, ..имеющих малую ширину ибольшую длину и соединенных последовательно в три секции (I, II, III на фиг. 3), причем кажда секци сдвинута друг относительно друга на 2/3 щирины элементарной катушки. Форма сигналов U г, U8,U 9, наведенных катушкой 1 возбуждени в секци х индикаторной катушки 2, выпр мленных фазочувствительньщи выпр мител ми 4, 5, 6 и прошедших фильтры 7, 8, 9 пульсаций в зави симости от угла ф поворота головы вокруг соответствующей оси системы координат, показана на фиг. 4а. Сигналы и 7, и 8, и g имеют чередующиес между собой положительные и отрицательные наклоны. Дл того, чтобы получить кусочно-линейную характеристику, показанную на фиг. 46, необходимо на вход парафазного усилител 18 подключить выход того фильтра, напр жение в котором проходит через нуль, и при каждом новом переходе через нуль знак коэффициента усилени мен ть на противоположный. Подключение необходимого выхода одного из фильтров 7, 8,9 ко входу парафазного усилител 18 осуществл ют ключи 10, И, 12, управл емые частью схемы, состо щей из индикаторов 13, 14, 15 нул и многофазного триггера 16. Индикаторы 13, 14, 15 нул выда- . ют кратковременные импульсы пр.и переходе сигнала, поступающего на их входы, через нуль. Многофазный триггер 16 выдает высокий потенциал только с того выхода, на соответствующий вход которого поступает импульс от индикатора нул . Ключ, на управл ющий вход которого поступает высокий потенциал от многофазного триггера 16, переключаетс так, что сигнал со своего входа подает на вход парафазного усилител 18, а остальные два ключа, на управл ющие входы которых поступили низкие потенциалы, свои входные сигналы подключают ко входам индикаторного ,нул . Таким образом, со входом парафазного усилител 18 соедин етс выход того фильтра 7, 8 или 9,амплитуда сигнала которого переходит через нулевой уровень. Схема 17 ИЛИ выдает на выходе короткие импульсы при поступле- НИИ на ее, вход импульса с любого индикатора нул (фиг.4в),т.е. при переходе через нуль сигнала на выходе любого из фильтров 7,8,9. Каждый импульс с выхода схемы ИЛИ поступает на счетный вход триггера 19 и мен ет его.состо ние - при повороте головы в положительном направлении так, как показано на фиг. 4г, при повороте в отрицательном направлении так, как показано на фиг. 4е, что служит сигналом дл изменени знака коэффициента усилени парафазного усилител 18 на противоположный, при повороте головы в положительном направлении так, как показано на фиг. 4д, при повороте в отрицательном направлении так, как пока- . зано на фиг. 4ж. Совокупность сигналов, выдаваемых схемой 17 ИЛИ и парафазным усилителем 18, несет полную информацию о величине и знаке угла поворота головы человека , причем дискретный сигн.ал U ( фиг. 4 в) вл етс сигналом грубого отсчета , а кусочно-линейный сигнал Uig (фиг. 46)-сигналом точного отсчету. Полный аналоговый выходной сигнал, пропорциональный углу поворота головы человека вокруг соответствующей оси координат, формируетс остальной частью схемы - реверсивным счетчиком 20, компаратором 21 знака, преобразователем 22 код-напр жение, источником 23 опорного напр жени и сумматором 24., Работа преобразовател движени головы в электрически сигнал по сн етс эпюрами , приведенными на фиг. 5. За исходное (момент времени t о) прин то следующее состо ние схемы преобразовател : голова человека находитс в нейтральном положении, следовательно угол поворота вокруг рассматриваемой оси Ф О (фиг. 5а), на первом выходе многофазного триггера 16 имеетс высокий уровень, на ВТО . ром и третьем выходах - низкий (фиг. 5е, Ж, з), ключом 10 выход фильтра 7 соединен со входом парафазного усилител 18 и отключен от входа индикатора 13 нул , выходы фильтров 8 и 9 соединены через ключи 11 и 12 со входами индикаторов 14 и 15 нул соответственно. На выходе триггера 19 имеетс высокий уровень (фиг. 5 и), что обеспечивает положительный коэффициент усилени парафазного усилител 18 (фиг. 5к) на выходе компаратора знака - высокий потенциал (фиг. 5м), чем реверсивный счетчик 20 подготовлен дл сложени импульсов. На выходах преобразовател 22 код-напр жение и сумматора 24 имеютс нулевые уровни (фиг. 5н и фиг. 5о). В момент времени t угол поворота головы Фв положительном направлении достигает величины, равной шагу квантовани (фиг. 4а, 5а). Шаги квантовани количественно равны углу поворота головы, при котором катушка 1 возбуждени проходит путь равный 1/3 ширины элементарной индикаторной катушки, когда амплитуда сигнала в третьей секции индикаторной катушки 2 переходит через нуль. На выходе индикатора 15 нул формируетс короткий импульс (фиг. 5г), который запоминаетс многофазным триггером 16 и на его третьем выходе по вл етс высокий уровень (фиг. 5з), переключающий ключ 12 так, что выход фильтра 9 соедин етс со входом парафазного усилител 18, а вход индикатора нул 15 отключаетс . На первом выходе многофазного триггера 16 устанавливаетс (фиг. 5е), а на втором сохран етс (фиг. 5ж) низкий уровень, под действием которого ключи 10 и 11 подключают выходы выпр мителей 7 и 8 ко входам индикаторов 13 и 14 соответственно. Импульс индикатора 15 нул проходит-также через схему 17 ИЛИ (фиг. 5 д), с выхода которой поступает на вход реверсивного счетчика 20 и запоминаетс им и на счетный вход триггера 19, на выходе которого устанавливаетс низкий уровень (фиг. 5 и), что мен ет знак коэффициента усилени парафазного усилител 18 на отрицательный (фиг. 5 к). Преобразователь 22 код-напр жение, одновременно с запоминанием реверсивным счетчиком 20 первого импульса формирует на выходе первую ступень напр жени , равную Uo и пропорциональную шагу квантовани (фиг. 5 н). Напр жение и24 на выходе сумматора 24 (фиг. 5о), который вл етс выходом всего преобразовател , равно сумме выходных напр жений парафазного усилител Uis (фиг. 5л) и преобразовател 22 код-напр жение U22 (фиг. 5 н) и по величине пропорционально углу поворота головы человека в данный момент времени (см. фиг. 5 а и 5 о). В момент времени 12 амплитуда сигнала во второй секции индикаторной катушки 2 переходит через нуль, поэтому на выходе индикатора 14 нул формируетс короткий импульс (фиг. 5 в), который поступает на второй вход многофазного триггера 16 и схемы 17 ИЛИ. Триггер 16 переключаетс , на его втором выходе устанавливаетс высокий уровень (фиг. 5ж), а на первом и третьем - низкий (фиг. 5е и 5з), вследствие чего ключ 11 отключает выход фильтра 8 от входа индикатора нул 14 и подключает ко входу парафазного усилител 18, ключ 10 свое состо ние не мен ет, а ключ 12 отключает выход фильтра 9 от входа парафазного усилител 18 и подключает ко входу индикатора 15 нул . Второй импульс с выхода схемы 17 ИЛИ (фиг. 5 д) поступает на счётный вход триггера 19, мен ет его состо ние на противоположное (фиг. 5 и), отчего знак коэффициента усилени парафазного усилител 18 мен етс на положительный (фиг. 5 к), на вход реверсивного счетчика 20, где суммируетс с первым импульсом, а сигнал суммы поступает на вход преобразовател 22 коднапр жение , который формирует вторую ступень напр жени , равную 2 UQ (фиг. 5 н).. Напр жение на выходе сумматора 24 достигает величины, пропорциональной новому углу поворота головы (фиг. 5 о). В момент времени t з, Ч 4, ts происход т аналогичные переключени . В моменты времени t g, t никаких переключений не происходит, но с момента времени 17 голова начинает поворачиватьс в отрицательном направлении и угол ее поворота Ф уменьшаетс (фиг. 5 а). В момент времени t g сигнал на выходе парафазного усилител 18 мен ет знак с положительного на отрицательный (фиг. 5 л), компаратор 21 знака переключаетс и на вход реверсивного счетчика 20 подает низкий потенциал (фиг. 5. м), чем счетчик подготавливаетс , дл вычитани . Несмотр на то, что амплитуда сигнала второй секции индикаторной катушки 2 в этот момент времени проходит через нуль, индикатор 14 нул импульс управлени не выдает, так как его вход ключом 11 отключен от выхода второго фильтра 8 и поэтому в данный момент времени больше никаких переключений не происходит. В момент времени tg, tio ника-ких переключений не происходит. В моменты времени tn...t.|5 происходит переключени аналогичные переключени м в моментах времени ti...ts за исключением того, что реверсивный счетчик 20, начина с цомета времени t.f осуществл ет вычитакие импульсов, поступающих на его вход, из суммы импульсов, поступавших в моменты времени t|..i5, а преобразователь 22 код-напр Жение формирует убывающие ступеньки напр жени (фиг. 5 н), и напр жение на выходе сумматора 24 уменьшаетс пропорционально уменьшению угла поворота головы человека (фиг. 5 о и 5 а). Предлагаемый преобразователь обеспечивает линейность выходных сигналов независимо от величины угла поворота головы и повышает динамическую точность преобразовани . Формула изобретени Преобразователь движени головы человека в электрический сигнал, содержащий шлем, фазочувствительные выпр мители, фильтры пульсаций и три сумматора, отличающийс тем, что, с целью обеспечени линейности выходных сигналов независимо от величины угла поворота головы и повышени динамической точности преобразовани , он имеет подшлемник дл закреплени его на голове человека, две катушки возбуждени , расположенные на подшлемнике, три индикаторные катушки, расположенные на шлеме и выполненные в виде трех секций, генератор, соединенный с катушками возбуждени , и три идентичных канала преобразовани , каждый из которых имеет три фазочувствительных выпр мител , три фильтра пульсаций, три ключа и три индикатора нул , образуюших три параллельные цепочки с последовательным соединением в каждой из них указанных элементов, логическую схему ИЛИ, реверсивный счетчик и преобразователь код-напр жение соединенные последовательно, а также многофазный триггер, парафазный усилитель, триггер со счетным входом, компаратор знака и источник опорного напр жени , причем выходы индикаторов нул соединены с логической схемой ИЛИ и соответственно со входами многофазного триггера, выходы которого также соответственно соединены с другими входами ключей, чьи выходы объединены и подключены ко входу парафазного усилител , второй вход которого через триггер со счетным входом соединен с выходом логической схемы ИЛИ, а выход, через компаратор знака, соединен с реверсивным счетчиком и непосредственно - с одним из входов сумматора, другой вход которого подключен к выходу преобразовател код-напр жение, соединенного с источником опорного напр жени , а кажда секци индикаторных катушек подключена соответственно к входу фазочувствительного выпр мител , другие входы которых объединены и соединены с генератором. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Beschle R.G, Cirillo L, Wapner S. Apparatus note: a system for detecting and recording movements of the Read, «Perceptual and motor skills. 1972, т. 35 с 725- 726.

/a

Фиг./

Фиг. 2

to

ev

::S

ЭI I I I I LiJJ

и,

f;j

ignU

Uig

signki

у

а

У

у е

ж