CN104783816A - 身体疲劳检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种身体疲劳检测装置。其特征包括：9V直流电源、无稳态多谐振荡器及振荡频率调整电路、发光二极管闪烁电路；所述的无稳态多谐振荡器及振荡频率调整电路中的时基电路IC1选用的型号为NE555。当身体疲劳、尤其是用眼过度时，人眼的视觉暂留时间会有所延长，所感觉到的临界闪烁频率将会显著下降，身体疲劳检测装置就是利用这一参数变化来测试身体的疲劳程度。发明所述的身体疲劳检测装置可以测出你是否疲劳以及疲劳的程度，虽然检测结果不十分准确，但它有一定的参考性和实用性。

Description

身体疲劳检测装置

技术领域

本发明属于电子技术应用领域，是关于一种身体疲劳检测装置。

背景技术

长时间看书、学习或看电视是否疲劳，是否需要休息，有时连自己也不很清楚，只有在过度疲劳时，才会感觉有头昏眼花的现象。

众所周知，人的眼睛有一种被称为“视觉暂留”重要的现象，就是人们所看到的图像消失后，其图像在眼睛中并不会立即消失，而是仍然留下0.1～0.2秒的短暂视觉印象。正是由于人眼有这个特性，所以人们看电影、看电视或在普通荧光灯下工作时，虽然上述这三种东西都存在着频闪，但人眼所看到的画面或运动物体等却是连续的，而不是闪动或断续的。实践证明：当频率连续可调节的闪光作用于人眼时，人眼对断续闪光刚刚产生连续融合感觉的频率，亦称“临界闪烁频率”与身体的疲劳程度有关。当身体疲劳、尤其是用眼过度时，人眼的视觉暂留时间会有所延长，所感觉到的临界闪烁频率将会显著下降，本发明所述的身体疲劳检测装置就是利用这一参数变化来测试身体的疲劳程度。

本发明所述的身体疲劳检测装置可以测出你是否疲劳以及疲劳的程度，虽然检测结果不十分准确，但它有一定的参考性和实用性。

以下详细说明本发明所述的身体疲劳检测装置在实施过程中所涉及的必要的、关键性技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：当身体疲劳、尤其是用眼过度时，人眼的视觉暂留时间会有所延长，所感觉到的临界闪烁频率将会显著下降，身体疲劳检测装置就是利用这一参数变化来测试身体的疲劳程度。发明所述的身体疲劳检测装置可以测出你是否疲劳以及疲劳的程度，虽然检测结果不十分准确，但它有一定的参考性和实用性。身体疲劳检测装置是一种电路结构简洁、工作性能稳定、价格低廉、且好用的电子仪器。

电路工作原理：身体疲劳检测装置的核心电路是由时基电路IC1构成频率可调式无稳态多谐振荡器。时基电路IC1输出的振荡信号直接驱动发光二极管LED产生同步闪光，通过观察发光二极管LED的闪光来自我测试眼睛是否疲劳。

电路工作过程：合上电源开关SW，由时基电路IC1及其***阻容元器件构成的无稳态多谐振荡器开始工作。刚接通直流电源时，电容C1的两端电压为0V，时基电路IC1的第3脚输出为高电平，发光二极管LED被点亮。随着电容C1通过电阻R1、线性电位器RP和电阻R2不断地充电，电容C1两端的电压不断上升，当电容C1两端的充电电压达到2/3直流电源电压时，时基电路IC1内部电路翻转，时基电路IC1的第3脚由高电平变为低电平，发光二极管LED熄灭；同时，时基电路IC1的第7脚内部所接放电三极管导通，电容C1通过电阻R2、线性电位器RP和时基电路IC1的第7脚进行放电。当电容C1两端的电压放电至1/3直流电源电压时，时基电路IC1内部电路再次翻转，时基电路IC1的第3脚又一次变为高电平，发光二极管LED再次被点亮，如此周而复始，形成无稳态振荡，并使发光二极管LED发出同步闪烁。调节线性电位器RP可改变电路的振荡频率，从而使发光二极管LED闪烁频率在一定范围内连续可调。电阻R3是发光二极管LED的限流电阻，它的阻值大小决定了发光二极管LED发光时的亮度。

发光二极管LED按一定频率发出闪烁亮光，不疲劳的人可以清楚地看出亮光在闪烁，而疲劳的人由于视觉暂留时间延长，便不能够看出亮光在闪烁。通过改变发光二极管LED发光的闪烁频率，让被测者判断亮光是否闪烁，即可测试出被测试者是否疲劳以及疲劳的程度。因为在正常情况下，大多数人能感测到的临界闪烁频率为30～40Hz，所以用线性电位器RP调整频率，频率范围设置在20～60Hz。

技术方案：身体疲劳检测装置，它包括9V直流电源、无稳态多谐振荡器及振荡频率调整电路、发光二极管闪烁电路，其特征在于：

无稳态多谐振荡器及振荡频率调整电路：它由时基电路IC1、电阻R1、线性电位器RP、电阻R2、电容C1和电容C2组成，时基电路IC1选用的型号为NE555，时基电路IC1的第4脚和第8脚接电路正极VCC，时基电路IC1的第7脚接电阻R1的一端和线性电位器RP的一端及其活动端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，时基电路IC1的第2脚和第6脚接电阻R2的一端和电容C1的一端，电阻R2的另一端接线性电位器RP的另一端，时基电路IC1的第1脚和电容C1的另一端接电路地GND，时基电路IC1的第5脚通过电容C2接电路地GND，时基电路IC1的第3脚接发光二极管闪烁电路；

发光二极管闪烁电路：它由电阻R3和发光二极管LED组成，时基电路IC1的第3脚通过电阻R3接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极接电路地GND；

9V直流电源的正极通过电源开关SW接电路正极VCC，9V直流电源的负极接电路地GND。

附图说明

附图1是本发明提供的身体疲劳检测装置一个实施例电路工作原理图。

具体实施方式

按照附图1所示的身体疲劳检测装置电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。

元器件的技术参数及选择要求

IC1为时基电路，选用的型号为NE555，封装为DIP，引脚为8脚，各脚功能：1脚为电路地GND；2脚为触发端；3脚输出端；4脚复位端；5脚为控制电压；6脚门限(阈值)；7脚为放电端；8脚为电路正极VCC；

电阻R1～R3的阻值分别是：47KΩ、100KΩ、430Ω；

RP为线性电位器，其阻值为220KΩ；

C1为电容，其容量是0.1μF/40V；C2为电容，其容量是0.01μF/40V；

DC为9V直流电源，可使用9V直流稳压电源，要求工作电流≥100mA。

电路制作要点、电路调试及使用方法

因身体疲劳检测装置的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路基本不需要进行调试，电路接通9V直流电源即可正常工作；

焊接好的电路板可以装入体积合适的绝缘小盒内。小盒面板开孔固定电源开关SW，并分别开孔露出发光二极管LED的发光帽、伸出线性电位器RP的轴柄。在线性电位器RP轴柄上安装一只合适的旋钮，面板上刻出旋钮调节刻度；

使用时，一般采取对比测试法，让被测试者观察发光二极管LED的闪光，并顺时针缓慢旋转线性电位器RP的旋钮(指示刻度由0至10)，闪光频率随之提高。当被测试者观察不出发光二极管LED间断闪烁时，这时如果别人仍能看出发光二极管LED间断闪烁，说明被测试者已经疲劳；

也可采取自我测试法，在已知自己不疲劳时，即在休息良好、身体恢复得最为彻底时进行，顺时针方向缓慢转动线性电位器RP旋钮(指示刻度由0至10)，在身体疲劳检测装置上找出刚刚不能看出发光二极管LED间断闪烁的那一点(即：临界闪烁频率),并做好标记，将刻度划分成为左边的“闪烁区”和右边的“非闪烁区(指眼睛分辨不出间断闪烁)”两部分。以后在自我测试时，如果在“闪烁区”内刻度范围已看不出明快的间断闪烁，说明自己已经疲劳了，并且指示刻度的数字越小，说明疲劳程度越大；

由于采用发光二极管LDE做光源，所以不论在白天或夜晚均可正常使用。

本发明的电路元器件布局、电路结构设计、它的外观的形状及尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的技术内容，因不影响本发明具体实施过程，故不在说明书中一一说明。

Claims (1)

1.一种身体疲劳检测装置，它包括9V直流电源、无稳态多谐振荡器及振荡频率调整电路、发光二极管闪烁电路，其特征在于：

所述的无稳态多谐振荡器及振荡频率调整电路由时基电路IC1、电阻R1、线性电位器RP、电阻R2、电容C1和电容C2组成，时基电路IC1选用的型号为NE555，时基电路IC1的第4脚和第8脚接电路正极VCC，时基电路IC1的第7脚接电阻R1的一端和线性电位器RP的一端及其活动端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，时基电路IC1的第2脚和第6脚接电阻R2的一端和电容C1的一端，电阻R2的另一端接线性电位器RP的另一端，时基电路IC1的第1脚和电容C1的另一端接电路地GND，时基电路IC1的第5脚通过电容C2接电路地GND，时基电路IC1的第3脚接发光二极管闪烁电路；

所述的发光二极管闪烁电路由电阻R3和发光二极管LED组成，时基电路IC1的第3脚通过电阻R3接发光二极管LED的正极，发光二极管LED的负极接电路地GND；

所述的9V直流电源的正极通过电源开关SW接电路正极VCC，9V直流电源的负极接电路地GND。