устройство для определения точности измерения критической частоты слияния мельканий

Формула изобретения

Устройство для определения точности измерения критической частоты слияния мельканий, содержащее переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение - частота, источник световых импульсов, вычислитель и блок индикации, при этом выход переключателя режимов соединен со входом генератора, выход которого через преобразователь напряжение - частота соединен с входом источника световых импульсов и вторым входом вычислителя, выход которого соединен с входом блока индикаторов, отличающееся тем, что в него введены первый - пятый ключи, первый, второй и третий одновибраторы, причем выходы первого и второго ключей соединены со входами переключателя режимов, выходы третьего, четвертого и пятого ключей соединены со входами первого, второго и третьего одновибраторов соответственно, выходы первого и второго одновибраторов соединены со входами переключателя режимов, а выход третьего одновибратора соединен с первым входом вычислителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и предназначено для определения точности измерения критической частоты слияния мельканий.

Известно устройство для измерения критической частоты световых мельканий, содержащее первый триггер, генератор, преобразователь напряжение - частота, последовательно соединенные первый и второй ждущие мультивибраторы, а также компаратор, регистратор, источник световых импульсов, кнопку испытуемого, пусковую кнопку, второй и третий триггеры, переключатель режимов, счетчик, кодовый формирователь, индикатор сбоя, причем один выход генератора соединен с входом компаратора, а другой - с входом преобразователя напряжение - частота, выход которого соединен с первым входом регистратора и источников световых импульсов, вход индикатора сбоя соединен с выходом компаратора, выходы первого, второго и третьего триггеров соединены через переключатель режимов с входом генератора, пусковая кнопка одним выходом соединена с первым входом первого триггера, а вторым - с первым входом счетчика, кнопка испытуемого соединена с вторым входом первого триггера, входом первого ждущего мультивибратора, первым входом второго триггера и вторым входом счетчика, выходы первого и второго ждущих мультивибраторов соединены соответственно с первым входом третьего триггера, вторым входом регистратора и вторыми входами второго и третьего триггеров, кодовый формирователь соединен с третьим входом счетчика (а.с. СССР 1149935, МКИ А 61 В 3/00).

В данном устройстве критическая частота световых мельканий определяется при линейно нарастающей частоте световых мельканий.

Известно устройство для измерения критической частоты слияния мельканий, содержащее последовательно соединенные блок коммутатора ответа, блок автоматического управления генератором, генератор прямоугольных импульсов, преобразователь электрических сигналов в световые, а также измеритель частоты, генератор изображения, последовательно соединенные генератор положения выреза и задатчик, вход измерителя частоты соединен с вторым выходом генератора прямоугольных импульсов, первый выход задатчика соединен с входом блока коммутатора, а второй - с первым входом генератора положения выреза, выход которого соединен с вторым входом преобразователя электрических сигналов в световые, выходы генератора изображения соединены с вторым входом генератора положения выреза и третьим входом преобразователя электрических сигналов в световые (а.с. СССР 1255103, МКИ А 61 В 3/00).

В данном устройстве критическая частота слияния мельканий определяется при постепенном уменьшении частоты генератора прямоугольных импульсов.

Известно устройство для измерения критической частоты слияния мельканий, содержащее генератор импульсов, соединенный с делителем частоты, программный блок, реверсивный счетчик, элемент фиксации реакции испытуемого, соединенный с программным блоком, последовательно соединенные преобразователь код-частота, формирователь импульса, источник света, второй реверсивный счетчик, коммутатор, блок обработки и формирователь пачки импульсов, причем выход элемента фиксации подсоединен к управляемому входу формирователя пачки импульсов, сигнальный вход которого подключен к выходу генератора, а выход - к второму входу программного блока, третий вход которого соединен с выходом делителя частоты, выходы программного блока соединены соответственно: первый и третий - с информационными входами реверсивных счетчиков, второй - с управляемыми входами реверсивных счетчиков и коммутатора, четвертый и пятый - с первым и вторым управляемыми входами блока обработки, при этом выходы реверсивных счетчиков соединены с информационными входами коммутатора, выход которого подключен к информационным входам преобразователя код-частота и блока обработки (а.с. СССР 1498460, МКИ А 61 В 5/16).

В данном устройстве критическая частота слияния мельканий определяется в двух циклах: при возрастании частоты мельканий и при убывании частоты мельканий. Значение критической частоты слияния мельканий определяется как среднеарифметическое измерений, выполненных в двух циклах.

Известно понятие надпороговой частоты слияния мельканий, когда критическую частоту слияния мельканий определяют при увеличении частоты мельканий (а. с. СССР 1498460, МКИ А 61 В 5/16). Известно понятие подпороговой частоты слияния мельканий, когда критическую частоту слияния мельканий определяют при уменьшении частоты мельканий (патент РФ 2164778, МКИ А 61 В 5/16).

Однако при проведении экспериментальных исследований установлено, что значения надпороговой частоты каждый из испытуемых определяет для себя индивидуально - от критерия "явно не мелькает" до критерия "кажется не мелькает", а значение подпороговой частоты - от критерия "явно мелькает" до критерия "кажется мелькает". Разница между критериями "явно не мелькает" и "кажется не мелькает", а также между критериями "явно мелькает" и "кажется мелькает" составляет порядка 0,2-0,4 Гц, и, следовательно, в известных устройствах надпороговое и подпороговое значения частот определяются с такой точностью. При этом значение частоты мельканий световых импульсов, воспринимаемое субъективно испытуемым как "источник явно не мелькает", является максимальным допустимым надпороговым значением критической частоты слияния мельканий. Значение частоты мельканий световых импульсов, воспринимаемое субъективно испытуемым как "источник кажется не мелькает", является минимальным допустимым надпороговым значением критической частоты слияния мельканий. Значение частоты мельканий световых импульсов, воспринимаемое субъективно испытуемым как "источник явно мелькает", является минимальным допустимым подпороговым значением критической частоты слияния мельканий. Значение частоты мельканий световых импульсов, воспринимаемое субъективно испытуемым как "источник кажется мелькает", является максимальным допустимым подпороговым значением критической частоты слияния мельканий.

Определяемая точность измерения критической частоты слияния мельканий принимается равной разности частот между минимальным допустимым надпороговым и максимальным допустимым подпороговым значениями критической частоты слияния мельканий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для исследования критической частоты слияния мельканий, содержащее кнопку испытуемого, первый, второй и третий триггеры, первый и второй ждущие мультивибраторы, переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение - частота, источник световых импульсов, компаратор, индикатор сбоя, сдвигающий регистр, элемент ИЛИ, вычислитель и блок индикации, причем выход генератора соединен с входами компаратора и преобразователя напряжение - частота, выходы которых соединены соответственно с входами индикатора сбоя и источника световых импульсов, выходы первого, второго и третьего триггеров соединены через переключатель режимов с входом генератора, выход первого ждущего мультивибратора соединен с первым входом второго триггера и входом второго ждущего мультивибратора, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего триггеров, выход кнопки испытуемого соединен с входом сдвигающего регистра, первый выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй выход - с вторым входом второго триггера и входом первого ждущего мультивибратора, третий выход - с первым входом элемента ИЛИ и третьего триггера, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, а выход - с первым входом вычислителя, второй вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение - частота, а выход - с входом блока индикаторов (патент РФ 2026008, МКИ А 61 В 5/16).

Недостатком известных устройств является отсутствие возможности определения точности измерения критической частоты слияния мельканий.

Заявляемое изобретение позволяет определить точность измерения критической частоты слияния мельканий.

В предлагаемом изобретении в устройство для исследования критической частоты слияния мельканий, содержащее переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение - частота, источник световых импульсов, вычислитель и блок индикации, при этом выход переключателя режимов соединен со входом генератора, выход которого через преобразователь напряжение - частота соединен с входом источника световых импульсов и вторым входом вычислителя, выход которого соединен с входом блока индикаторов, введены первый-пятый ключи, первый, второй и третий одновибраторы, причем выходы первого и второго ключей соединены со входами переключателя режимов, выходы третьего, четвертого и пятого ключей соединены со входами первого, второго и третьего одновибраторов соответственно, выходы первого и второго одновибраторов соединены со входами переключателя режимов, а выход третьего одновибратора соединен с первым входом вычислителя.

Заявляемое устройство благодаря введению первого-пятого ключей и первого, второго и третьего одновибраторов позволяет определить точность измерения критической частоты слияния мельканий (КЧСМ).

Таким образом, заявляемое устройство отличается от известных новым свойством, обусловливающим получение положительного эффекта.

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства; на фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Заявляемое устройство содержит первый-пятый 1-5 ключи, первый 6, второй 7 и третий 8 одновибраторы, переключатель 9 режимов, генератор 10 линейно изменяющегося напряжения, преобразователь 11 напряжение - частота, источник 12 световых импульсов, вычислитель 13 и блок 14 индикаторов.

Первый ключ 1 предназначен для увеличения частоты световых мельканий на выходе преобразователя 11 напряжение - частота со скоростью, равной 20 Гц/с.

Второй ключ 2 предназначен для уменьшения частоты световых мельканий на выходе преобразователя 11 напряжение - частота со скоростью, равной 2 Гц/с.

Третий ключ 3 предназначен для увеличения частоты световых мельканий на выходе преобразователя 11 напряжение - частота на величину, равную 0,1 Гц.

Четвертый ключ 4 предназначен для уменьшения частоты световых мельканий на выходе преобразователя 11 напряжение - частота на величину, равную 0,1 Гц.

Пятый ключ 5 предназначен для фиксации результатов измерений.

Первый-пятый ключи 1-5 представляют собой ручные переключатели на два положения для замыкания и размыкания электрических цепей управления и выполнены в виде кнопок управления.

В качестве генератора 10 линейно изменяющегося напряжения используется стандартный интегратор на операционном усилителе с резисторами на входе, коммутируемыми переключателем 9, чтобы получить различную скорость нарастания напряжения на выходе генератора 10, а, изменяя полярность входного напряжения, изменять направление интегрирования (нарастание или падение выходного напряжения).

Вычислитель 13 определяет разницу между двумя значениями частот световых мельканий, зафиксированных испытуемым.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания генератор 10 выдает на преобразователь 11 постоянное напряжение, соответствующее начальной F_н частоте световых мельканий, равной 20 Гц. Преобразователь 11 преобразует это напряжение в частоту, которая управляет источником 12 (интервал времени 0-T₁).

Испытуемый замыкает ключ 1 (момент времени T₁), и через переключатель 9 устанавливает генератор 10 в режим генерации линейно нарастающего напряжения, соответствующего скорости изменения частоты световых мельканий 20 Гц/с. Преобразователь 11 преобразует это напряжение в пропорционально изменяющуюся частоту, которая источником 12 преобразуется в световые импульсы, предъявляемые испытуемому (интервал времени T₁-T₂).

На интервале времени T₁-Т₂ испытуемый, удерживая ключ 1 в замкнутом состоянии, определяет оценочное максимальное допустимое надпороговое значение КЧСМ по критерию "источник явно не мелькает" и размыкает ключ 1 (момент времени Т₃, частота f₁). При этом генератор 10 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте f₁.

Затем испытуемый замыкает ключ 2 (момент времени Т₃) и через переключатель 9 устанавливает генератор 10 в режим генерации линейно падающего напряжения, соответствующего скорости изменения частоты световых мельканий 2 Гц/с. Преобразователь 11 преобразует это напряжение в пропорционально изменяющуюся частоту, которая источником 12 преобразуется в световые импульсы, предъявляемые испытуемому (интервал времени Т₃-Т₄).

На интервале времени Т₃-Т₄ испытуемый, удерживая ключ 2 в замкнутом состоянии, определяет оценочное минимальное допустимое подпороговое значение КЧСМ по критерию "источник явно мелькает" и размыкает ключ 2 (момент времени Т₄, частота F₂). При этом генератор 10 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте F₂.

Далее испытуемый последовательным замыканием ключа 3 определяет минимальное допустимое надпороговое значение КЧСМ по критерию "источник кажется не мелькает" (интервал времени Т₅-Т₆). При каждом замыкании ключа 3 первый 6 одновибратор вырабатывает импульс, длительность которого соответствует увеличению частоты на выходе преобразователя 11 на 0,1 Гц. При достижении минимального допустимого надпорогового значения КЧСМ испытуемый фиксирует его, замыкая ключ 5 (момент времени Т₆, частота F₃). При этом импульс с выхода третьего одновибратора 8 поступает на вычислитель 13, в который записывается значение частоты F₃, а генератор 10 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте F₃.

Затем испытуемый последовательным замыканием ключа 4 определяет максимальное допустимое подпороговое значение КЧСМ по критерию "источник кажется мелькает" (интервал времени Т₆-Т₇). При каждом замыкании ключа 4 второй 7 одновибратор вырабатывает импульс, длительность которого соответствует уменьшению частоты на выходе преобразователя 11 на 0,1 Гц. При достижении максимального допустимого подпорогового значения КЧСМ испытуемый фиксирует его, замыкая ключ 5 (момент времени Т₇, частота F₄). При этом импульс с выхода третьего 8 одновибратора поступает на вычислитель 13, в который записывается значение частоты F₄, а генератор 10 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте F₄. Вычислитель 13 определяет разность частот F₃ и F₄ и выводит результат на блок 14 индикаторов, после чего вырабатывает импульс, устанавливающий устройство в исходное состояние (цепи не показаны).

Определяемая точность измерения КЧСМ принимается равной разности частот F₃ и F₄, зафиксированных испытуемым.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет определить точность измерения КЧСМ и обладает свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.