平衡感覺檢測儀

平衡感覺檢測原理:測試者頭戴搖晃傳感器,閉上雙目,單腳立地,保持靜止狀態,按下測試開關,儀表開始測試。傳感器每檢測到搖晃超過一度就發出一個脈衝信號,該脈衝信號送入計數器纍計。規定測試時間一到,儀器給出提示並停止計數,儀器上顯示的脈衝的纍計值就是測試者的平衡感覺指數。顯然,平衡感覺指數檢測儀收集不同年齡組的平衡指數及收集自己在不同時期的平衡指數是非常有趣和有意義的。譬如,心腦血管患者可以利用平衡指數來監測康複狀況。患者病重期間平衡指數較高,病愈後平衡指數較低。

電路工作原理:平衡感覺檢測儀器是由搖晃傳感器,定時控制單元及計數單元三部分組成,如圖18-1所示。搖晃傳感器採用東南大學力學研究所研制的HY-9型光電式搖晃傳感器,其檢測范圍為±90度,最小分辨力為一度,特徵頻率為80Hz,即每搖晃一度傳感器就輸出一個脈衝信號給計數單元。

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圖18-1

計數單元電路有很多,本文採用四位計數集成塊(MM74C926),電路簡潔,最大計數為9999。該集成塊內部具有驅動顯示的多路轉換器,只需通過四隻外接開關管接到七段LED顯示的公共陰極,多路轉換頻率約為1Hz。定時控制單元由二進制計數器(MC4060)及D觸發器等門電路組成。定時單元主要完成複位置數與定時控制的任務。MC4060內含振盪器,CR決定振盪器的時鐘頻率,Q14、Q13、Q12為三檔定時控制輸出。按下複位開關後,MC4060與MM74C926清零,D觸發器置數為Q高(Q低),則計數門開通,計數器呈計數(檢測)狀態,每一個脈衝的到來計數器加1。規定時間後,定時控制輸出端產生一個正跳變,觸發器反轉,Q輸出為低(Q為高),計數門關閉,計數器停止計數,Q控制與非門,驅動壓電晶體發出“嗶嗶”提示音響。同時,D觸發器的狀態被鎖定,直至複位開關起作用。電路各點時序見圖18-2所示,整機電路耗電約為150mA。

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圖18-2

(黃躍軍)

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