Динамометрический тестер

(5 5/2ь.м 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А медицинсройствам тической и, и моценкивигвтель- различи спортивчной и Динамометрический тестер содержит датчик 1 усилий, вьмод которого соединен с первыми входами первого2 и второго 3 компараторов, выход первого компарвтора 2 подключен к первому входу первого элемента И 4, вторым входом подключенного к выходу первого генератора 5, а вьмодом - к счетному входу первого счетчика 6 импульсов, выходами подключенного к вхо дам первого цифроаналогового преобра эователя 7,.выходом подключенного к второму входу первого компаратора 2, вьмод второго компарвтора 3 подключен к первому входу второго элемента И 8, вторыи входом подключенного к а твкж орв,Цель изобретения ти тестирования. На фиг.1 приведе ма динамометриче ,2 " временные д ение т а функциональная кого тестера; на аграммы, поясняГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ПЛАНТ СССР(71) Специализированное конструкторское бюро по механизации и автомати;ации слесарно-сборочньм работ "Мехинструмент" и Горьковский, научноисследовательский институт гигиенытруда и профзаболеваний(56) Авторское свидетельство СССРР 835416, кл. А 61 В 5/10, 1979(57) Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устрой"ствам для исследования силы и статической выносливости мьппц кистей Изобретение относится к кой технике, а именно к ус для исследования авилы и ст выносливости мьппц кисти ру жет быть использовано для функционального состояния д ного анализатора в условия ного рода производственной ной деятельности, трениров экспериментальной практики при проведении периодическ варительных проАосмотров и отб рук, и может быть использовано для оценки функционального состояния двигательного аппарата в условиях различного рода производственной и спортивной деятельности, Динвмометрический тестер содержит датчик усилий, выходом подключенный к первым входам первого и второго компараторов, два цифроаналоговых преобразователя, два счетчика импульсов, три триггера, два генератора импульсов, формирователь импульсов, три элемента И, сдвигающий регистр, дещифратор, программный переключатель, блок индикации, реле времени и электронный секундомер. Введение в динамо- д метрический тестер новых элементов и связей позволило повысить точность тестирования. 2 ил.С: е работу динамометрического тес3 1507331выходу первого генератора 5 импульсов, а выходом - к счетному входувторого счетчика 9 импульсов, выходами подключенного к входам второгоцифроаналогового преобразователя 10,вход Опорное напряжение которогоподключен к выходу первого цифроаналогового преобразователя 7, а выход -к второму входу второго компаратора3, дешифратор 11, входами подключенный к выходам второго счетчика 9 импульсов, а выходами - к входам программного переключателя 12, выходамичерез третий элемент И 13 подключенного к установочному, Б-входу первого триггера 14, вьжодом подключенного к информационному входу сдвигающего регистра 15, тактирующим входомподключенного к выходу второго элемента И 8, а выходами - к входам блока 16 индикации, установочный 5-входвторого триггера 17 через первуюкнопку 18 управления соединен с шиной"Напряжение логической единицы", а 25выход - с П-входам третьего триггера19, тактирующим входом подключенногок выходу первого триггера 14, а выходом - к входам "Пуск" электронногосекундомера 20 и реле 21 времени, 30вход "Сброс" реле 21 времени подключен к вьжоду первого триггера 14, авыход - к установочным К-входам второго и третьего триггеров 17 и 19и входу Стоп электронного секундомера 20, вход "Сброс" электронногосекундомера 20 подключен к установочному входу второго триггера 17, выход второго генератора 22 импульсовсоединен через формирователь 23 импульсов с установочными К-входамивторого счетчика 9 импульсов, первого триггера 14 и сдвигающего регистра15, а установочный вход первого счетчика 6 импульсов через вторую кнопку24 управления соединен с шиной "Напряжение логической единицы",Динамометрический тестер работаетследующим образом.В режиме "Подготовкам производятопределение максимального усилия,развиваемого пациентом. При этом нажимают кнопку 24 управления; счетчик6 устанавливается в нулевое состояние. Затем пациентом производитсянагружение датчика 1 усилий максимальным усилием, Датчиком 1 усилийусилие преобразуется в электричесекий сигнал, амплитуда напряжения которого пропорциональна величине приложенного усилия. С выхода датчика 1 электрический сигнал поступает на первый вход первого компаратора 2.Так как счетчик 6 находится в нулевом состоянии, то на выходе цифроаналогового преобразователя напряжение отсутствует, поэтому при появлении на первом входе компаратора 2 напряжения с выхода датчика 1 усилий компаратор 2 срабатывает и на его выходе появляется напряжение "1". Условие совпадения для элементаИ 4 начинает выполняться, и на еговыходе появляются импульсы с выходагенератора 5, частоту которых устанавливают равной 50-100 кГц. С выхода элемента И 4 импульсы генератора 5 начинают поступать на счетныйвход счетчика 6 и заполняют счетчик.Следовательно, начинает возрастатьнапряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 7,Как только напряжение на выходецифроаналогового преобразователя 7превысит (на.величину одной стУпениобразцового напряжения) напряжение,снимаемое с выхода датчика 1 усилий,компаратор 2 возвращается в исходное состояние и отключает генератор5 от счетного входа счетчика 6 им-,пульсов. Таким образом, в счетчике 6записано количество импульсов, соответствующее максимальному усилию,развиваемому пациентом в режиме "Подготовка",В режиме Тестирование пациентудерживает усилие на уровне1где Р - усилие, развиваемое пациентом в режиме ТестированиеРрксмаксимальное усилие, развиваемое пациентом в режиме Подготовка;и - коэффициент, устанавливаемыйв пределах 0,01-0,99.Величину коэффициента задают припомощи программного переключателя 12,а величина "Окна удержания" й Р определяется количеством разрядов сдвигающего регистра 15, ДляР=0105 Р максколичество разрядов сдвигающего регистра должно быть равным пяти.В режиме "Тестирование" напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 7, пропорциональное величине максимального усилия Рразвиваемого пациентом в режиме Подго 1502331товка , поступает на вход "ОПорноенапряжение цифроаналогового преобразователя 10.При этом если емкость счетчика 9равна 100 импульсам, величина однойступени образцового напряжения навыходе цифроаналогового преобразователя 10 составитРмансБ =К ---О о 100 1где 11, - величина ступени образцового напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 10;К- коэффициент пропорциональности,Один импульс на выходе элементаИ 8 соответствует 17 от максимального усилия Ра, развиваемого пациентом в режиме Подготовка.ФРежим "Тестированиеосуществляют следующим образом.При помощи программного переключателя 12 устанавливают величину усилия удержания в процентах по отношению к максимальному усилию Р развиваемому пациентом в режиме "Подготовка". Затем нажимают кнопку 18управления, и пациент начинает нагружать датчик 1 усилий, наблюдая заблоком 16 индикации. При этом триггер 17 устанавливается в единичноесостояние, и на его выходе появляется напряжение "1". Так как счетчик9 находится в нулевом состоянии, тона выходе цифроаналогового преобразователя 10 напряжение отсутствует,поэтому при появлении на выходе датчика 1 усилий напряжения компаратор3 срабатывает и на его выходе появляется напряжение "1". Условие совпадения для элемента И 8 начинаетвыполняться, и на его выходе появляются импульсы с выхода генератора5. С выхода элемента И 8 импульсы генератора 5 поступают на счетный входсчетчика 9 и заполняют счетчик. Следовательно, начинает возрастать напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 10. Как только напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 10 превь 1 сит (на величину одной ступени образцового напряжения) напряжение, снимаемое с выхода датчика 1 усилий, компаратор 3 возвращается в исходное положение и отключает генератор 5 от счетного входа счетчика 9 импульсов. Таким образом осушестцляется преобразование напряжения ц;. выходе датчика 1 усилий в двоично-десятичныйкод, С выходов счетчика 9 двоичнодесятичный код, соответствуюпдш усилию, развиваемому пациентом, пеступает на входы дешифратора 11, осуществляющего преобразование двоичцодесятичного кода в десятичный позиционный код, который поступает навходь программного переключателя 12.При совпадении кода на выходе дешифратора 11 с кодом требуемого усилия 15 удержания, набранным программным переключателем 12, условие совпадениядля элемента И 13 начинает выполняться, ца его выходе появляется цагряжение "1", которьм триггер 14 уста цацливается в единичное состояние,Передним Фронтом импульса с выходатриггера 14 триггер 19 устанавливается в единичное состояие, а его11 1выходе появляется напряжение 1 , ко торым осуществляется запуск электронного секундомера О.С выхода триггера 14 напряжение" 1" поступает на информационный входсдвигающегс регистра 15, При этом 30 задним фронтом импульса с выходаэлемента И 8 осуществляется записьинФормации с информационного входасдвигающего регистра 15 в его первый разряд. Выходы разрядов сдвигающего регистра 15 соедицець 1 с м ода 35ми блока 16 индикации.Так как один импульс ца выходеэлемента И 8 соответствует 17 Рто выполнялось условие Р=57 Р 40 количество разрядов сдвигающего регистра 15 должно быт равным пяти.Каждый из выходов разрядов сдвигающего регистра связан с соответствующим элементом блока 16 индикации 45(например светодиодом), поэтому придостижении установленного значенияусилия удержания на выходе первогоразряда сдвигающего регистра 151появляется напряжение 1 и з а гора 50ется первый элемент блока 16 индикации "Норма". Если пациент приклады- .вает большее усилие, то загораетсявторой, затем третий четвертый и пятый элементы блока 16 индикации, Причем загорание пятого элемента сигнализирует о том, что можно ослабитьусилие удержания.При этом элементы индикации поочередно гаснут. Если же пациент не раэ 1507331вил установленного усилия, то производится индикация о том, что усилие меньше заданного. Частота измерений усилия, развиваемого пациентом, определяется частотой генератора 22 импульсов и установлена равной 10- 20 Гц. По заднему фронту импульса ге- ф нератора 22 формирователем 23 формируется Короткий импульс длительностью 10 10-20 мкс, осуществляющий сброс счетчика 9, триггера 14 и сдвигающего регистра 15, чем обеспечивается подготовка к следующему циклу измерений.При утомлении пациента происходит 15 ослабление усилия, Если усилие становится меньше установленного усилияудержания, то в очередном цикле измерения условие совпадения для элемента И 13 не выполняется, триггер , 2014 остается в нулевом состоянии исброс реле 21 времени не происходит.Если дс истечения времени выдержки реле 21, установленного заранее,усилие не достигнет вновь установленного значения удержания, то навыходе реле 21 появляется напряжение"1", которое поступает на вход "Стоп"электронного секундомера, прекращаяего отсчет, в блок 16 индикации, где 30загорается элемент Конец измеренияи осуществляется сброс триггеров 17и 19. Тестер готов к следующему тестированию,Во время определения статическойвыносливости снижается амплитудаизменения силы удержания рукояткипри автоматическом режиме тестирования. Это особенно важно при малыхвременах тестирования, т.е, именно 40в тех случаях, когда необходимо сделать определенный вывод на основании состояния нервно-мьппечного аппарата,Формула изобретения 45Динамометрической тестер, содержащий датчик усилий, выходом подключенный к первым входам первого ивторого компараторов, блок индикации, реле времени, выходом подключенное к входу блока индикации, и электронный секундомер, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности тестирования, он снабжен двумя цифроаналоговыми преобразователями, двумя счетчиками импульсов, тремя триггерами, двумя генераторами импульсов, формирователем импульсов, тремя элементами И, сдвигающим регистром, дешифратором и программным переключателем, причем выход первого компаратора подключен к первому входу первого элемента И, вторым входом подключенного к выходу первого генератора импульсов, а выходом - к счетному входу первого счетчика импульсов, выходами подключенного к входам первого цифроаналогового преобразователя, выходом подключенного к второму входу первогокомпаратора, выход второго компаратора подключен к первому входу второго элемента И, вторым входом подключенного к выходу первого генератора импульсов, а выходом - к счетному входу второго счетчика импульсов, выходами подключенного к входам второго цифроаналогового преобразователя, входом Опорное напряжение подключенного к выходу первого цифроаналогового преобразователя, а выходом - к второму входу второго компаратора, дешифратор входами подключен к выходам второго счетчика импульсов, а выходами - к входам программного переключателя, выходами через третий элемент И подключенного к установочному Б-входу первого триггера, выходом подключенного к информационномувходу сдвигающего регистра, тактирующим входом подключенного к выходу второго элемента И, а выходами - к блоку индикации, установочный Б-вход второго триггера через первую кнопку управления соединен с шиной "Напряжение логической единицы", а выход - с Р-входом третьего триггера, тактирующим входом подключенного к выходу первого триггера, а выходом - к входам Пуск электронного секундомера и реле времени, вход "Сброс" реле времени подключен к выходу первого триггера, а выход - к установочным К-входам второго и третьего триггеров и входу "Стоп" электронного секундомера, вход "Сброс" электронного секундомера подключен к установочному входу второго триггера, выход второго генератора импульсов через формирователь импульсов соединен с установочными К-входами второго счетчика импульсов, первого триггера исдвигающего регистра, а установочный вход первого счетчика импульсов через вторую кнопку управления соединен с шиной "Напряжение логической единицы".Составитель Н,ГаламагаТехред А.Кравчук Корректор В.К Тирам 643 комитета пс изобретениям и открытиям при ГКНТ СССИосква, Ж, Раушекая наб., д. 4/5