专利名称：手运动稳定性测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种未引入其它类组的测量装置，尤其是一种测量人手的动作稳定高低程度的心理学实验仪器——手运动稳定性测量仪。
本实用新型所采取的技术方案为在壳体1的面板7上设置一手运动的圆形钢盘5，圆形钢槽开在钢盘上，并配有一根作圆形运动的金属棒；中间开有直线槽的钢条2条呈相互垂直置于面板7的上部与一侧；圆形钢槽与直线钢槽、位于面板下部的开有多个孔的钢座9均用导线串连接于电路的感应触发点上。
本测量仪是测量人手动作稳定高低程度、个性、情绪和神经机能状态的心理学仪器，它把用来测定人手动作稳定的九洞、直线、圆形三种仪器综合为一体，能区分动作稳定的等级，采用人体感应电荷使电路工作，可靠度高、精度高，可外接计数器。测量范围为儿童至成人，广泛应用于大中专院校心理学实验、医院、体育及科研部门。
图2为本实用新型电路原理图。
图3为用九洞稳定器测量时三种直径棒与年龄组的稳定度关系曲线图。
图4为用直线稳定器测量时三种直径棒与年龄组的稳定度关系曲线图。
图5为用圆形稳定器测量时三种直径棒与年龄组的稳定度关系曲线图。
为了达到仪器的几个改进目的，仪器设计进行两方面的主要技术工作。一方面是人体感应式触发电路的设计，另一方面是区分动作稳定程度的等级而定出的手持金属棒与洞，直线槽和圆形槽之间的间隙。
第一方面，人体感应式触发电路应达到的技术要求是当棒触及洞边、直线槽边、圆形槽边时能可靠地触发电路并发出响声和自动计数，棒触及九洞底时能自动计数，不存在误触发现象。电路设计经多次试验和反复修改，拟取以下电路较为恰当。其工作原理是直接通电源后，220伏交流电经变压器次级降压用桥式二极管整流，滤波变为6伏交流电供整机使用，由于可控硅初始处于截止状态，T1、T2的基极电压为零，处于截止状态。当被试手持金属棒触及洞壁、圆槽壁或直线槽壁时，由于它们都是与可控硅门极相连的，于是人体感应电荷使可控硅触发导通，电流经J1K1，可控硅向电解电容器充电，充电完毕后，T1的基极电压上升使其从截止状态变为饱和通导状态，由于发射极电阻的直流电压上升，从而T2从截止变为饱和导通，继电器J1吸合。J1K2常开点闭合，发光二极管亮，同时J1K1常闭点断开，可控硅正极失电而截止。由于C2容量较大，断电后所储电荷可维持T1导通0.35秒左右，过了0.35秒左右，VC2下降，T1截止，T2亦截止，继电器释放，发光二极管不亮，回到初始状态。调整Re2可使发声延时时间改变。
电路下部图与上部图一样，多设下部图的原因是为了外接计数器用。另外多孔洞底部装有活动弹簧点，当棒触及底部时，触点闭合，接通计数器自动计数。
第二方面，仪器应该较好地区分动作稳定程度的等级。等级的区分度取决于仪器的棒与九洞壁、直线槽、圆形槽之间的间隙大小，参考原已有的九洞直线尺寸，初步定九洞的直径与原有仪器九洞的直径一样，直线槽和圆形槽的宽度为3毫米，手持金属棒的直径待整机完成后，进行试测再定。为了确定金属棒的最佳直径，进行初步的动作稳定性区分度测试工作，测试对象选取不同年龄的男女83名，其中6岁组23名，10岁组20名，20～23岁组20名，50～60岁组10名。测试结果如下表表一三种不同直径棒用九洞稳定器对不同年龄组测量结果(单位mm)

三种不同直径棒用直线稳定器对不同年龄组测量结果表二、(限时10秒碰边次数)

三种不同直径棒用园形(小园)稳定器对不同年龄组测量结果表三、(限时10秒碰边次数)

以上三个表是用三种直径0.8毫米、1.1毫米、1.5毫米的金属棒分别用九洞、直线、圆形稳定器对不同年龄组的被试进行测量时的数据平均值和稳定度，其中表一在测量时不限时间，表二、表三均限时10秒，原因是固定时间自变量，反映另一自变量(失败次数)与变量(稳定度)的关系。根据三个表的数据，对应作出三个图，图3、4、5。
从图3、图4、图5的曲线可以看出，不同年龄组的动作稳定度存在较大的差异，但这里暂且不作讨论。用不同直径的棒对同一个稳定器测量结构来看(参看图3)，用1.5毫米棒测量的稳定度曲线变化最小，1.1毫米棒测量的稳定曲线变化居中，从0.179变化到0.26，变化了0.081，而用0.8毫米棒测量的稳定度曲线变化最大，从0.179变化到0.31，变化了0.103，区分度最大，亦即最容易区分出动作稳定的等级。同理，从图4和图5的三种不同直径棒测量出的曲线同样可以看出，0.8毫米棒测量时的区分度也是最大的，分别变化了0.103和0.066，分别大于1.5毫米棒测量时的区分度变化值0.074和0.048。因此，就定0.8毫米的金属棒为测试棒。至此，区分度实验结束。
初步试验的工作完成后，接着是整机设计，这包括电路板与九洞、直线、圆形槽的布线连接方法，仪器面板设计、机箱设计等。由于采用人体感应式触发电路，所以布线的连接方法要求较为严格，如果布线不当，便会引起电路误触发或不触发的现象。经多次试验结果表明，电路板与电源变压器应远离各面板金属件为最佳。仪器面板的设计考虑了被试操作方法，整体结构紧凑等因素，机箱设计考虑了携带方便、美观大方等因素。整个仪器为方形，手运动的圆形钢盘5设置在面板7的中部，两条直线钢条8互相垂直，置于面板7的上部和一侧，在下部的钢座9上开有若干个大小不等的孔，在面板7上还设有外接计算器插座2、电源指示灯4、错误次数显示灯6。
整机完成后，进行了可靠性试验。可靠性试验为触发电路疲劳性试验，使仪器能走出实验室，成为工业产品。触发电路疲劳性试验经过一年多的使用，仪器工作五千次以上，每次均成功，不存在不触发或误触发现象。另外，还到广西电子产品监督检验所进行部分电路性能测试，各项参数都符合或者大于设计要求。
仪器经一段时间的试用，仪器工作性能良好，达到了国内先进水平，为教学、科学研究及某些职业选拔提供了新的研究工具。
手运动稳定性测量仪电路工作原理接通电源后，220伏交流电经变压器次级降压及桥式二极管整流，滤波电容器滤波变为6伏直流电供整机使用。由于可控硅初始处于截止状态，当被试手持金属棒触及洞壁、圆槽壁或直线壁时，由于它们都与可控硅门极相连，于是人体感应电荷使可控硅触发导通电流经J1K1，可控硅向电解电容器充电，当电解电容器充电完毕后，基础电压上升使其从截止状态变为饱和导通状态，由于发射极电阻的直流电压上升，从而T2从截止变为饱和导通，继电器J1吸合，J1K2常开点闭合，电流流过压电蜂鸣器、发光二极管，使用权其发声、发光。与此同时J1K1常闭点断开，可控硅正极失电而截止，由于C容量较大，断电后所储电荷可维持导通0.35秒左右，过了0.35秒后VC1下降，T1截止，T2亦截止，继电器释放，可使压电蜂鸣器和发光二极管工作时间改变。
电路下部图与上部图一样为外接计数器计数而设置，继电器吸合一次，计数器便累加1。
多孔洞底有活动触点，棒与底接触时活动触点接通，计数器2便累加1。
权利要求1.一种手运动稳定性测量仪，包括在钢座上开有若干个大小不等的孔，其特征是a、在壳体(1)的面板(7)上设置一手运动的圆形钢盘(5)，圆形钢槽开在钢盘上，并配有一根作圆形运动的金属棒；b、中间开有直线槽的钢条(8)2条呈相互垂直置于面板(7)的上部与一侧；c、圆形钢槽与直线钢槽、开孔钢座(9)均用导线串连接于电路的感应触发点上。
专利摘要本实用新型提供了一种手运动稳定性测量仪,在壳体的面板上设置一手运动的圆形钢盘,圆形钢槽开在钢盘上,并配有一根作圆形运动的金属棒,中间开有直线槽的钢条2条呈相互垂直置于面板的上部与一侧,圆形钢槽与直线钢槽、开有多个孔的钢座均用导线串连接于电路的感应触发点上。本测量仪是测量人手动作稳定高低程度、个性、情绪和神经机能状态的心理学仪器,它把用来测定人手动作稳定的九洞、直线、圆形三种仪器综合为一体,能区分动作稳定的等级,采用人体感应电荷使电路工作,可靠度高、精度高,可外接计数器。测量范围为儿童至成人,广泛应用于大中专院校心理学实验、医院、体育及科研部门。
文档编号G01D21/00GK2514315SQ0127720
公开日2002年10月2日 申请日期2001年12月29日 优先权日2001年12月29日
发明者甘克凡 申请人:甘克凡