Преобразователь движения головы человека в электрический сигнал

(5)5 А 61 В 5/11 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ГОЛОВ Ы Ч ЕЛОВ Е КА ВЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ(57) Изобретение относится к медицине, атакже к измерительным приборам для проверки движения головы человека, предназначеннымым для проведения психологических, нейрофизиологических и эргономических экспериментов, а также может быть использовано в системах, предназначенных для визуального поиска и определения координат цели. Цель изобретения - повышение точности преобразования путем введения обратной связи. Для достижения этой цели в преобразователь движения головы человека в электрический сигнал введены блок 2 дополнительных катушек, резонансный усилитель 13, регистратор 17 и операционный усилитель 18 с новыми связями, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.10 30 Изобретение относится к области медицины, а именно к измерительным приборамдля проверки движения головы человека,предназначенным для проведения психологических и эргономических экспериментов,а также может быть использовано в системах, предназначенных для визуального поиска и определения координа цели.Целью изобретения является повышение точности преобразования путем использования обратной связи.На фиг. 1 предназначена функциональная схема преобразователя движения головы в электрический сигнал, на фиг. 2временные диаграммы, отражающие работу преобразователя.Устройство для преобразования двикения головы человека в электрический сигналсодержит передающий блок 1 катушек, накаркас которого также намотаны дополнительные катушки, блок 2 дополнительныхкатушек, блок 3 приемных катушек, генератор 4 синусоидальных колебаний, селектор5, выходные усилители б - 8, предварительные усилители 9 - 11, мультиплексор 12, резонансный усилитель 13, демодулятор 14,преобразОватель 15 аналог - код, микроЭВМ 16, регистратор 17 и операционныйусилитель 18,В начале работы устрсйства для преобразования движения головы человека вэлектрический сигнал (фиг, 2) в момент времени 1 оператор нажимает кногку "Пуск" ина соответствующий контакт разъема входного порта микроЭВМ 16 поступает сигналлогической единицы, Оэ (фиг, 2 а). В результате чего на выходах микроЭВМ 16 формируется последовательность управляющихсигналов, при помощи которых регистратор17 и преобразователь 15 аналог - код устанавливаются в исходное положение, в котором их выходные сигналы равны нулю, Вмомент времени 12 микроЭВМ 16 выдает насоответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы О 1(фиг. 2 б), что соответствует подключениюселектором 5 выходного сигнала операционного усилителя 18 через выходной усилитель 6 к первой катушке 1 возбуждения,Далее микроЭВМ в момент времени 1 э выдает на соответствующий контакт разъемавыходного порта сигнал логической единицы О 4 (фиг, 2 б), что соответствует подключению мультлплексором 12 выходногосигнала первой приемной катушки 3 черезпредварительный усилитель 9 к входу резонансного усилителя 13. Выходной сигналрезонансного усилителя 13 демодулируетсядемодулятором 14. Демодулированный сигнал поступает на вход преобразователя 15 аналог - код, где преобразуется в кодовый сигнал. При.этом преобразование демодулированного сигнала в код происходит после поступления управляющего сигнала в момент времени 14 с микроЭВМ 16 на пре образователь 15 аналог - код, Управляющий сигнал формируется в момент времени, когда в передающем и приемном трактах заканчиваются переходные процессы, Этот момент времени задается заранее программным путем, Как только преобразователь 15 аналог - код выдает сигнал готовности выдать информацию, с микроЭВМ поступает управляющий сигнал и происходит запись информации с преобразователя 15 аналог - код в память микроЭВМ 16, Процесс обмена данных заканчивается в момечт времени Ь(фиг. 2 з). В момент времени 1 а (фиг, 2 д) осуществляется откл очение мультиплексором 11 сигнала первой приемной катушки 3 от входа резонансного усилителя 13. В момент времени ц микроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема порта сигнал логической единицы О 5 (фиг, 2 е), что соответствует подключению мультиплексором 12 выходного сигнала второй приемной катушки 3 через предварительный усилитсль 10 к входу резонансного усилителя 13, С момента воемени 17 по 11 о работа устройства аналогична описанной работе с момента тэ по 16. В момент времени 11 о мультиплексором 12 отключается выходной сигнал второй приемной катушки 3, а в момент времени 11(фиг, 2 ж) подключается выходной сигнал третьей приемной катушки 3 к входу резонансного усилителя 13. По истечении момента времени 114 осуществляется отключение выходного сигнала третьей поиемной катушки 3 от входа резонансного усилителя 13, В момент времени 115 сигнал О 1 становится равным нулю, что соответствует отключению селектором 5 в том же момент времени выходного сигнала операционного усилителя 18 от входа первого выходного усилителя б, В момент времени 116 микроЭВМ выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы О 2 (фиг, 2 в), что соответствует подключению селектором 5 выходного сигнала операционного усилителя 18 через второй выходной усилитель 7 к второй катушке 1 возбуждения. Работа устройства с момента времени 116 до момента времени .29 аналогична работе устройства с момента времени 2 до момента времени м, После отключения в момент времени и 9 селектором 5 выходного сигнала операционного усилителя 18 от входа второго выходного усилителя 7 в момент времени 1 зо микроЭВМ 16 выдает на соответствующий контакт разъема выходного порта сигнал логической единицы Об (фиг. 2 г), что соответствует подключению селектором 5 выходного сигнала операционного усилителя 18 через третий выходной усилитель 8 к третьей катушке 1 возбуждения. Работа устройства с момента времени тзо до момента времени цз аналогична работе устройства с момента времени 12 до момента времени 11 ь, В моментвремени т 4 з селектор 5 отключает выходной сигнал операционного усилителя 18 от входа третьего выходного усилителя 8, тем самым от входа третьей возбуждающей катушки 1, С момента времени 144 до момента времени М 4 б мик- роЭВМ 16 осуществляет расчет углов р,ф,х, и координат Х,У,Е. С момента времени ив до момента времени тат осуществляется выдача информации на регистратор 17. После выполнения операции выдачи информации на регистратор 17 микроЭВМ 16 осуществляет операцию сравнения Оз=1 (фиг. 2 а), если Оз=1, то с момента иа начинается новый цикл. Если Оз=О, то работа устройства закончена.Формула изобретения1, Устройство для преобразования движения головы человека в электрический сигнал, содержащее блок приемных катушек, который расположен на шлеме оператора и состоит иэ трех взаимно перпендикулярных катушек и соединен с входами предварительных усилителей, выходы которых соединены с одними входами мультиплексора, демодулятор, выход которого соединен с одним входом аналого-цифрового преобразователя, селектор, выходы которо го соединены с входами выходных усилителей, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входами мик- роЭВМ, выходы выходных усилителей соединены с блоком определяющих катушек, 10 состоящих из трех взаимно-перпендикулярных катушек, отличающееся тем, что с целью повышения точности преобразования путем использования обратной связи, в устройство введены блок дополнительных 15 катушек, резонансный усилитель, регистратор и операционный усилитель, один вход которого соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний и первым входом демодулятора, другие входы операци онного усилителя соединены с выходомблока дополнительных катушек, а выход с одним входом селектора, первый выход микроЭВМ соединен с другим входом мультиплексора, второй выход - с другим входом 25 селектора, третий выход - с другим входомАЦП, четвертый - с входом регистратора, выход мультиплексора соединен с входом резонансного усилителя, выход которого соединен с вторым входом демодулятора.30 2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок дополнительных катушек содержит три взаимно перпендикулярных катушки, расположенные на каркасе вместе с катушками в блоке передающих катушек.1607775 фф Ф 4 4 вФ Ф фф ФЮ Ч 4 оставитель А,Сапкоехред М,Моргеитал Корректор М.Максимишинец Гратилло едак Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 3573 Тираж 555 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5