[发明专利]多功能人体电生理模拟装置及控制方法

权利要求书

1.一种多功能人体电生理模拟装置的控制方法，其特征在于，

包括：光电转换模块、声电转换模块、信号放大与整形模块、定时计时模块、信号发生模块、运算控制模块、输入界面模块和显示界面模块；

光电转换模块与信号放大与整形模块相连接；

声电转换模块与信号放大与整形模块相连接；

信号放大与整形模块分别与定时计时模块和运算控制模块相连接；

定时计时模块与信号发生模块相连接；

运算控制模块与输入界面模块和显示界面模块相连接；

光信号输入至光电转换模块；

声信号输入至声电转换模块；

光电转换模块输出至信号放大与整形模块；

声电转换模块输出至信号放大与整形模块；

电信号输入至信号放大与整形模块；

信号放大与整形模块、定时计时模块、信号发生模块依次串联输出；

信号放大与整形模块输出至运算控制模块；

信号发生模块输出电信号；

运算控制模块分别输出至定时计时模块、信号发生模块、显示界面模块和输入界面模块；

光电转换模块将光刺激信号转化为电信号，电信号的幅值与光刺激信号的亮度成正比；

声电转换模块将声刺激信号转化为电信号，电信号的幅值与声刺激信号的强度成正比；

电信号直接输出至信号放大与整形模块；

信号放大与整形模块对输入信号进行放大和处理，输出与外界刺激信号对应的方波信号，方波信号的上升沿和下降沿对应刺激信号的开始和结束时间；

方波信号触发定时计时模块，定时计时模块用于控制接收到刺激信号到发出标准电信号之间的延迟；

信号放大与整形模块同时输出放大后的刺激信号，输出至运算控制模块；

运算控制模块将进行运算，输出至显示界面模块；

运算控制模块设定信号放大与整形模块、定时计时模块和信号发生模块的参数；

接收输入界面模块输入的参数设定，输出状态参数和测量结果至显示界面模块；

刺激参数的测量过程如下：

各类刺激信号是持续时间短的脉冲信号；

光刺激信号和声刺激信号分别经过光电转换模块和声电转换模块后，转换为电信号，输入至信号放大与整形模块；

电刺激信号直接输入至信号放大与整形模块，信号被放大后，输入至运算控制模块；被放大的信号同时经过整形，形成方波信号，方波信号的高电平和低电平分别对应刺激信号的强和弱，上升沿和下降沿对应刺激信号的开始和结束；

运算控制模块对被放大的信号的幅值和时间参数进行测量，即可换算得到外部刺激信号的强度和时间参数；

电信号延时控制过程如下：

根据外界刺激信号的类别，事先通过输入界面设定相关参数；

运算控制模块根据所输入的设定参数控制定时计时模块和信号发生模块；

运算控制模块根据预设参数控制信号发生模块输出相应的标准电生理模拟信号，控制信号发生模块输出方波、正弦波标准电信号；

外界刺激信号经过信号放大与整形模块后输出方波信号至定时计时模块，定时计时模块根据预设的参数开始计时，计时结束后触发信号发生模块输出电信号；

运算控制模块与信号发生模块的运行和定时计时模块的运行是同时进行。

2.一种多功能人体电生理模拟装置的控制方法，其特征在于，

包括：光电转换模块、声电转换模块、信号放大与整形模块、定时计时模块、信号发生模块、运算控制模块、输入界面模块和显示界面模块；

光电转换模块与信号放大与整形模块相连接；

声电转换模块与信号放大与整形模块相连接；

信号放大与整形模块分别与定时计时模块和运算控制模块相连接；

定时计时模块与信号发生模块相连接；

运算控制模块与输入界面模块和显示界面模块相连接；

光信号输入至光电转换模块；

声信号输入至声电转换模块；

光电转换模块输出至信号放大与整形模块；

声电转换模块输出至信号放大与整形模块；

电信号输入至信号放大与整形模块；

信号放大与整形模块、定时计时模块、信号发生模块依次串联输出；

信号放大与整形模块输出至运算控制模块；

信号发生模块输出电信号；

运算控制模块分别输出至定时计时模块、信号发生模块、显示界面模块和输入界面模块；

多功能人体电生理模拟装置开机后，其中的运算控制模块将装置的状态信息输出至显示界面模块，接收用户通过输入界面模块输入的参数、设定定时计时模块的计时时间和信号发生模块的输出波形参数，或保持默认的参数状态；

1)当光电转换模块接收到一个闪光刺激信号时，光电转换模块的输出端输出一个与闪光刺激脉冲波形一致的电脉冲信号，输出电信号经过信号放大与整形模块放大；放大后的电脉冲信号输出至运算控制模块，用于计算闪光强度、闪光持续时间参数；放大后的电压脉冲信号同时还被信号放大与整形模块转换成一个方波信号，方波信号的宽度与闪光脉冲的宽度相同，其上升沿和下降沿对应闪光信号的开始；其下降沿和上升沿对应闪光信号的结束时刻；方波信号的高电压和低电压对应数字高电平；方波信号的低电压和高电压对应数字低电平；方波信号输出至定时计时模块；在方波信号的后边沿触发下定时计时模块开始计时；定时计时模块经过预先设定的时间延迟后，向信号发生模块发出信号，使信号发生模块通过电信号输出接口输出标准电信号；信号发生模块输出与闪光刺激参数对应的电生理模拟信号或其他类型的波形的电信号；

2)当光电转换模块接收到一个视觉图形刺激由亮格翻转为暗格或暗格翻转为亮格的信号时，光电转换模块的输出端输出电压与图形翻转同步下降或上升；输出电信号经过信号放大模块放大后，输出至运算控制模块，用于计算图形亮度、对比度、图形翻转频率参数；被放大的信号同时还被信号放大与整形模块转换成一个方波信号，阶跃信号的下降沿或上升沿与图形翻转同步，阶跃信号的高电压和低电压对应计定时计时模块输入端的数字高电平；阶跃信号的低电压和高电压对应计定时计时模块输入端的低电平；阶跃信号输出至定时计时模块，在阶跃信号的触发下定时计时模块开始计时；经过一段时间延迟后，向信号发生模块发出信号，使信号发生模块通过电信号输出接口输出电信号，同时定时计时模块自身复位；信号发生模块输出与图形刺激信号对应的视觉电生理模拟参数或其他类型的波形的电信号；

3)当声电转换模块接收到一个短声刺激信号时，声电转换模块的输出端输出一个与声压波形一致的电脉冲信号，输出电信号经过信号放大与整形模块放大；放大后的电脉冲信号输出至运算控制模块，用于计算声压级、频率参数；放大后的电压脉冲信号同时还被信号放大与整形模块转换成一个方波信号，方波信号的宽度与声刺激信号的宽度相同，其上升沿和下降沿对应声刺激信号的开始时刻，其下降沿和上升沿对应声刺激信号的结束时刻，方波信号的高电压和低电压对应数字高电平；方波信号的低电压和高电压对应数字低电平；方波信号输出至定时计时模块；在方波信号的后边沿触发下定时计时模块开始计时；定时计时模块经过预先设定的时间延迟后，向信号发生模块发出信号，使信号发生模块通过电信号输出接口输出标准电信号；信号发生模块输出与声刺激参数对应的电生理模拟信号或其他类型的波形的电信号；

4)当信号放大与整形模块接收到一个电刺激信号时，信号被放大后输出至运算控制模块，用于计算信号的幅值和频率参数；被放大的信号同时被信号放大与整形模块转换成一个方波信号，方波信号的宽度与电刺激脉冲的宽度相同，其上升沿和下降沿对应刺激信号的开始时刻，其下降沿和上升沿对应刺激信号的结束时刻，方波信号的高电压和低电压对应数字高电平；方波信号的低电压和高电压对应数字低电平；方波信号输出至定时计时模块；在方波信号的后边沿触发下定时计时模块开始计时；定时计时模块经过预先设定的时间延迟后，向信号发生模块发出信号，使信号发生模块通过电信号输出接口输出标准电信号；信号发生模块输出与电刺激参数对应的电生理模拟信号或其他类型的波形的电信号；

5)当装置工作在无触发模式时，用户直接通过输入界面设定输出信号的波形和参数，并控制装置开始输出标准电信号或模拟电电生理信号或停止输出信号。