Треморометр

Московский авиационный институт

(государственный технический университет)

МАИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа по схемотехнике

на тему:

«Треморометр»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент группы С-406  Голубкин И.В.

Принял преподаватель   Хорев А. В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2008 г.

г. Жуковский

Введение.

Прибор предназначен для психофизиологических исследований, в частности, для оценки так называемого тремора. Введите щуп с иглой на конце в узкое отверстие в металлической пластине и удерживайте его около минуты так, чтобы не касаться края отверстия. Или попробуйте провести щуп внутри лабиринта сложной конфигурации с узкой прорезью. Вы неизбежно коснетесь края отверстия или прорези лабиринта. Число касаний тем больше, чем меньше диаметр отверстия или ширина прорези. Причиной тому - едва уловимая дрожь рук (тремор). Чем более спокоен или менее утомлен человек, тем меньше тремор, а значит, меньше число касаний щупом края отверстия. И наоборот, чем больше тремор, тем более утомлен или раздражен человек. Измеряя тремор спортсменов до и после тренировки, можно выявить наиболее способных.

Описываемый треморометр позволяет измерять число касаний за 10 с и 1 мин. Кроме того, есть возможность решать и противоположную задачу - проверять двигательную реакцию. Для этого нужно ввести щуп в отверстие и постараться возможно большее число раз коснуться щупом края отверстия в течение заданного времени. Сравнение числа касаний до и после выполнения какой-либо работы позволяет судить о физических данных испытуемого.

 

Описание прибора.

В комплект устройства входит металлический планшет (рис. 1) с отверстиями различного диаметра и лабиринтами разнообразной конфигурации с разной шириной прорези. Планшет соединяют гибким проводником с общим проводом прибора, щуп подключают к треморометру через разъем. Передняя панель прибора изображена на рис. 2. На ней находятся двухразрядный цифровой индикатор числа касаний, светодиод «Измерение», переключатель «Время», которым задают время испытаний, кнопка «Сброс», разъемы для подключения щупа и источника питания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Планшет треморометра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Передняя панель треморометра

Принципиальная электрическая схема треморометра изображена на рис. 3. Прибор содержит тактовый генератор на элементах DD1.1-DD1.4, узел защиты от «дребезга» контакта щупа с планшетом DD2.1, DD2.2, узел «штрафа» за длительное касание DD4.1, DD4.2, DD5.1, формирователь интервала счета DD8, DD3.3, DD3.4, DD9, DD5.2, счетчик числа касаний DD6, DD7, индикатор этого числа HG1, HG2.

Автомат, как уже отмечалось, считает число касаний щупом края отверстия на планшете. Но если с целью улучшения результата испытуемый попробует схитрить и, однократно коснувшись стенки лабиринта, сделает попытку провести щупом вдоль прорези, то приблизительно через каждые 0,5 секунд будет засчитываться за это штрафное касание [59].

Нажатием на кнопку SB1 «Сброс» перед началом испытаний блокируется задающий генератор DD8, обнуляются счетчики DD6, DD7, DD9. При этом триггер DD5.2 устанавливается в нулевое состояние, светодиод HL1 гаснет. После отпускания кнопки SB1 запускается задающий генератор DD8, и на его выходах "15й и "60" формируются импульсные последовательности с периодом 1 с и 1 мин, соответственно. Разрешается работа счетчиков DD6, DD7, DD9, загорается светодиод HL1, что свидетельствует о начале испытаний. Высокий уровень с выхода триггера DD5.2 разрешает прохождение импульсов с выхода элемента DD3.1 на вход счетчика касаний DD6, DD7. Тактовый генератор на элементах DD1.1-DD1.4 вырабатывает импульсы с периодом около 15 мс, что несколько превышает длительность «дребезга».

 

 

 

 

 

До того момента, пока щуп не коснулся планшета, он находится под напряжением питания, и триггер DD2.1 устанавливается в единичное состояние, а триггер DD2.2 - в нулевое состояние. В результате на вход R счетчиков DD4.1, DD4.2 подается обнуляющий их высокий уровень. При касании щупом планшета по фронту тактового импульса триггер DD2.1 устанавливается в нулевое состояние, а триггер DD2.2 - в единичное состояние. Как только напряжение на выходе элемента DD1.3 примет высокий уровень, триггер DD2.2 переключится в нулевое состояние. Через элементы DD3.1 и DD3.2 сформированный на выходе триггера DD2.2 импульс поступит на вход счетчика касаний DD6, DD7. Кроме того, при подаче низкого уровня на входы R счетчиков DD4.1 и DD4.2 они начинают считать импульсы тактового генератора.

Если длительность касания превышает 240 мс (16 периодов тактовых импульсов), то на выходе 'Т счетчика DD4.2 возникает положительный перепад напряжения, по которому на выходе одновибратора DD5.1 формируется короткий отрицательный импульс. Эти импульсы будут в дальнейшем повторяться каждые 480 мс в течение всего времени непрерывного контакта щупа с планшетом. Импульсы с выхода формирователя DD5.1 через элементы DD3.1 и DD3.2 поступают на вход счетчика касаний. Если же касание является «коротким» (менее 240 мс), то как только щуп перестает касаться планшета, триггер DD2.1 устанавливается в единичное состояние, счетчики DD4.1, DD4.2 обнуляются и формирования «штрафных» импульсов не происходит.

По прошествии 10 с или 1 мин (в зависимости от положения переключателя SA1) перепад напряжения на входе С устанавливает триггер DD5.2 в единичное состояние и подача импульсов с формирователя DD5.1 и триггера DD2.2 на вход счетчика DD6 прекращается. Одновременно гаснет светодиод HL1, что свидетельствует о завершении испытаний. Результаты испытаний отображают индикаторы HG1 и HG2. Для возобновления испытаний следует нажать на кнопку SB1 «Сброс».

 

 

 

 

Список используемой литературы.

Э.М. Фромберг. Конструкции на элементах цифровой техники. 2002г.