專利名稱：心理測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子測試儀器。
心理測試儀在國際上已廣泛應(yīng)用。一個多世紀(jì)以來，人類不斷研究新的科學(xué)方法，籍以判斷罪犯說的是真話還是謊話。1945年美國設(shè)計出能監(jiān)測血壓、脈搏、呼吸、皮膚電阻變化以及肌肉活動的多參量心理測試儀；但這種測試儀使用掃描筆記錄檢測結(jié)果，只能一次記錄，不能重現(xiàn)圖形和做圖形處理。1993年美國開發(fā)出計算機(jī)化的“測謊儀”，有便攜式和臺式兩種，其軟件功能強(qiáng)，售價昂貴，采集參量的方式與本實用新型不同。
本實用新型的目的是設(shè)計和制造一種成本低廉，操作簡便易示，性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高、不易破壞、測試過程靈活、調(diào)節(jié)范圍寬，能采用多種測試方法，特別是情節(jié)測試法；測試儀要具有自檢功能，使用過程安全可靠。
本實用新型的技術(shù)要點在于如圖1所示，心理測試儀采用壓敏傳感器采集脈搏波生理參數(shù)，張力傳感器采集呼吸生理參數(shù)，皮電阻傳感器采集皮電生理參數(shù)；這三個傳感器分別與測試儀中的脈搏生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路、呼吸生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路、皮電生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，測試儀與A/D轉(zhuǎn)換電路連接，再與計算機(jī)連接，計算機(jī)還連接顯示屏和打印機(jī)。又如圖2所示，脈搏生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路按以下方式連接壓敏傳感器的輸出端一端與電阻R1連接，電阻R1的另一端與運算放大器1的+IN連接，壓敏傳感器的另一輸出端與電阻R2連接，電阻R2另一端并聯(lián)連接運算放大器1的-IN，電阻R3、電容C1，電阻R4并聯(lián)連接運算放大器1的輸出端、電阻R3、電容C1，電阻R4的另一端并聯(lián)連接R5、R6,R5的另一端連接運算放大器2的+IN,R6的另一端接地，電阻R7、R8、R9并聯(lián)，R7的另一端接地，R9的另一端接電位器A2的可調(diào)端，電位器的一端接5V直流電源正極，另一端接負(fù)極，電阻R8的另一端并聯(lián)連接運算放大器2的-IN、電容C2、電阻R10，運算放大器2的輸出端、電容C2的另一端、電阻R10的另一端與電阻R11、R12并聯(lián)，R12的另一端連接電位器A1,A1的另一端接入電壓表的正極，電壓表的負(fù)極接5V直流電源的負(fù)極，電阻R11的另一端并聯(lián)連接電阻R13、電容C3,R13的另一端接5V直流電源的正極，C3的另一端接地，R11、R13、C3的連接處為本電路的輸出端，該輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路。又如圖3所示呼吸生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路按以下方式連接張力傳感器的輸出端一端與電阻R14連接，R14的另一端與運算放大器3的+IN連接，張力傳感器的另一輸出端與電阻R15連接，電阻R15的另一端并聯(lián)連接運算放大器3的-IN、電阻R16、電容C4，電阻R17并聯(lián)連接運算放大器2的輸出端、電阻R16、電容C4，電阻R17的另一端并聯(lián)連接電阻R18、R19,R18的另一端與運算放大器4的+IN連接，R19另一端接地；電阻R20、R21、R22并聯(lián)，R20另一端接地，R22的另一端接電位器A4的可調(diào)端，電位器的兩端分別接5V直流電源的正、負(fù)極，電阻R21的另一端并聯(lián)連接運算放大器4的-IN、電容C5、電阻R23，運算放大器4的輸出端、電容C5的另一端、電阻R23的另一端與電阻R24、R25并聯(lián)，R25的另一端接電位器A3,A3的另一端接入電壓表的正極，電壓表的負(fù)極接5V直流電源的負(fù)極，電阻R24的另一端并接電阻R26、電容C6,R26的另一端接5V直流電源的正極，C6的另一端接地，R24、R26、C6的連接處為本電路的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路。又如圖4所示皮電阻生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路由以下電路組成皮電增益電路、皮電阻輸入電路、平衡電橋、濾波電路、放大電路、生物反饋電路、皮電輸出電路、皮電調(diào)零電路、自檢電路構(gòu)成；皮電阻生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路按以下方式連接皮電阻傳感器1的一端接皮電阻輸入電路，另一端接皮電阻傳感器2的一端；皮電阻傳感器2的另一端接地，皮電阻輸入電路通過保險電阻與皮電增益電路連接，皮電增益電路的一端與5V直流電源連接，皮電增益電路輸出端連接平衡電橋，此連接處為a與自檢電路a連接；平衡電橋的輸出端連接濾波電路，濾波電路的輸出端接放大電路；放大電路的輸出端分別連接生物反饋電路、皮電輸出電路、皮電調(diào)零電路、自檢電路；皮電輸出電路、皮電調(diào)零電路的輸出端分別連接A/D轉(zhuǎn)換電路，自檢電路的輸出端接電壓表，并有一端為a；自檢電路的b端還與皮電輸出電路的b端連接，自檢電路、生物反饋電路分別與5V直流電源連接。又如圖5所示，自檢電路按以下方式連接雙重單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的1腳接電容C7、3腳接電阻R27,C7的另一端與R27的另一端與該振蕩器的2腳并聯(lián)連接，本振蕩器的5腳接電阻R28,6腳與四重雙向開關(guān)的5腳連接，該振蕩器的7腳與四重雙向開關(guān)的13腳連接，本振蕩器的8腳并聯(lián)電容C8和四重雙向開關(guān)的7腳及接5V直流電源的開關(guān)，電容C8的另一端與電阻R28的另一端連接后接到5V直流電源的開關(guān)上，該振蕩器的16腳，5V直流電源的正極并接電容C9，電容C9的另一端接地；四重雙向開關(guān)的1腳與皮膚電阻生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路中的皮電輸出電路的電位器b連接，四重雙向開關(guān)的2、3腳并聯(lián)后接電壓表，其6腳接電位器A5的可調(diào)端，A5的一端接地，另一端串接電阻R29,R29另一端為a并與皮電增益電路a連接，四重雙向開關(guān)的14腳并接5V直流電源和電容C10,C10另一端接地。
本心理測試儀采用國內(nèi)最新穎的傳感器，它采集的脈搏、呼吸、皮膚電三項參數(shù)可靠不失真。本實用新型與美國的心理測試儀相比具有如下優(yōu)點1．美國儀器的脈搏傳感器采用袖套血壓計式，加壓60-90mmHg，被測者有強(qiáng)烈的壓迫感，手臂會麻木，不能長時間連續(xù)測試。本心理測試儀采用壓敏傳感器，戴于手腕脈處，沒有壓迫感，可長時間連續(xù)測試。
2．美國儀器的呼吸傳感器采用氣動或液體式，易損壞，造成漏氣、漏液，影響靈敏度；而本儀器采用張力傳感器，性能穩(wěn)定，不易破壞。
本心理測試儀還具有如下優(yōu)點為保證本儀器在人體上使用安全，設(shè)計時嚴(yán)格按照安全規(guī)定要求，強(qiáng)電入機(jī)后局限在很小的區(qū)域，在皮電增益的電極輸出端串接保險電阻，保證即使出現(xiàn)故障也在安全電壓范圍內(nèi)。
本儀器具有獨特的開機(jī)自檢功能，可自檢與人體接觸的電極工作電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)，并由電壓表顯示出具體數(shù)值，然后自動轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。


圖1為心理測試儀原理圖圖2為脈搏波生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖3為呼吸生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖4為皮電阻生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路原理圖圖5為自檢電路圖實施例人們在說測謊時的心理變化以及人們記憶的事件重提時所產(chǎn)生的心理刺激必然引起一些生理參數(shù)如皮膚電、脈搏、血壓、呼吸等的變化，它們一般只受神經(jīng)系統(tǒng)的制約，而不受大腦意識的控制。心理測試儀選擇測量皮膚電、脈搏(血壓)、呼吸這三項人體中最敏感和不易受大腦意識控制而反應(yīng)人本能反應(yīng)的生理指標(biāo)，綜合心理學(xué)、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、電子學(xué)和計算機(jī)技術(shù)設(shè)計而成。
本心理測試儀的工作過程如下將脈搏傳感器戴于被測者的手腕上，呼吸傳感器可置于胸、腹部，皮電傳感器分別戴在被測者的手指上，然后向被測人提出一系列事先編好的問題，要求被測者回答“是”或“不是”。如果回答的是實話，那么產(chǎn)生一系列曲線，如果回答的是謊話，那么產(chǎn)生一系列不同的曲線，這些曲線即采集的生理參數(shù)分別通過脈搏生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路，呼吸生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路，皮電生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，而進(jìn)入計算機(jī)，計算機(jī)內(nèi)的測謊分析軟件對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析、處理，同時判斷被測人是否說謊。測試結(jié)果的數(shù)據(jù)用圖形顯示在計算機(jī)顯示器上，并可通過屏幕和打印機(jī)反復(fù)再現(xiàn)。
本心理測試儀采用的“多參量心理測試”有五個作用一是排除無辜；二是認(rèn)定犯罪嫌疑人或知情人；三是堅定辦案人員信心，明確偵查方向；四是幫助偵查人員分析解決口供與證據(jù)，口供與口供的矛盾，辨別偽證；五是對犯罪分子形成強(qiáng)大的心理壓力，為突破案件創(chuàng)造條件。例如一個案件發(fā)生以后，如果保密工作做得好，案件的情節(jié)、犯罪現(xiàn)場的情況只有犯罪分子和偵察員知道；當(dāng)選擇一些犯罪情節(jié)編排問題進(jìn)行測試時，真正的犯罪分子由于對犯罪情節(jié)一清二楚，必然形成心理刺激從而觸發(fā)生理參量的變化；而無辜者對犯罪情節(jié)一無所知，心理-生理參量就沒有明顯變化。因此，用這種方法測試，排除無辜，認(rèn)定犯罪嫌疑人或知情者，是非常有效的。
開展多參量心理測試應(yīng)用的目的是利用“多參量心理測試技術(shù)”的科學(xué)與客觀性，確定偵查方向，可節(jié)省人力、物力、財力，提高辦案效率，迅速、有效地打擊犯罪，保護(hù)國家和人民的安全。本心理測試儀還可為運動員測試賽前心理狀況，總結(jié)與找出其最佳競技心理狀態(tài)；還可用于要害部分，如國家保衛(wèi)、邊防、安全、保密部門、從事經(jīng)濟(jì)損失調(diào)查的部門、授權(quán)生產(chǎn)、銷售和貯存控制物資的部門、提供安全服務(wù)的部門。
權(quán)利要求1．一種由傳感器，參量采集轉(zhuǎn)換電路，計算機(jī)構(gòu)成的心理測試儀，其特征在于采用壓敏傳感器來采集脈搏波生理參數(shù)，張力傳感器采集呼吸生理參數(shù)，皮電傳感器采集皮電生理參數(shù)；這三個傳感器分別與測試儀中的脈搏波生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路，呼吸生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路，皮電生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接；測試儀與A/D轉(zhuǎn)換電路連接，再與計算機(jī)連接，計算機(jī)還連接顯示屏和打印機(jī)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的心理測試儀，其特征在于脈搏生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路按以下方式連接壓敏傳感器的輸出端一端與電阻R1連接，電阻R1的另一端與運算放大器1的+IN連接，壓敏傳感器的另一輸出端與電阻R2連接，電阻R2另一端并聯(lián)連接運算放大器1的-IN，電阻R3、電容C1，電阻R4并聯(lián)連接運算放大器1的輸出端、電阻R3、電容C1，電阻R4的另一端并聯(lián)連接R5、R6,R5的另一端連接運算放大器2的+IN,R6的另一端接地，電阻R7、R8、R9并聯(lián)，R7的另一端接地，R9的另一端接電位器A2的可調(diào)端，電位器的一端接5V直流電源正極，另一端接負(fù)極，電阻R8的另一端并聯(lián)連接運算放大器2的-IN、電容C2、電阻R10，運算放大器2的輸出端、電容C2的另一端、電阻R10的另一端與電阻R11、R12并聯(lián)，R12的另一端連接電位器A1,A1的另一端接入電壓表的正極，電壓表的負(fù)極接5V直流電源的負(fù)極，電阻R11的另一端并聯(lián)連接電阻R13、電容C3,R13的另一端接5V直流電源的正極，C3的另一端接地，R11、R13、C3的連接處為本電路的輸出端，該輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換電路。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的心理測試儀，其特征在于呼吸生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路按以下方式連接張力傳感器的輸出端一端與電阻R14連接，R14的另一端與運算放大器3的+IN連接，張力傳感器的另一輸出端與電阻R15連接，電阻R15的另一端并聯(lián)連接運算放大器3的-IN、電阻R16、電容C4，電阻R17并聯(lián)連接運算放大器2的輸出端、電阻R16、電容C4，電阻R17的另一端并聯(lián)連接電阻R18、R19,R18的另一端與運算放大器4的+IN連接，R19另一端接地；電阻R20、R21、R22并聯(lián)，R20另一端接地，R22的另一端接電位器A4的可調(diào)端，電位器的兩端分別接5V直流電源的正、負(fù)極，電阻R21的另一端并聯(lián)連接運算放大器4的-IN、電容C5、電阻R23，運算放大器4的輸出端、電容C5的另一端、電阻R23的另一端與電阻R24、R25并聯(lián)，R25的另一端接電位器A3,A3的另一端接入電壓表的正極，電壓表的負(fù)極接5V直流電源的負(fù)極，電阻R24的另一端并接電阻R26、電容C6,R26的另一端接5V直流電源的正極，C6的另一端接地，R24、R26、C6的連接處為本電路的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的心理測試儀，其特征在于皮電阻生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路由以下電路組成皮電增益電路、皮電阻輸入電路、平衡電橋、濾波電路、放大電路、生物反饋電路、皮電輸出電路、皮電調(diào)零電路、自檢電路構(gòu)成；皮電阻生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路按以下方式連接皮電阻傳感器1的一端接皮電阻輸入電路，另一端接皮電阻傳感器2的一端；皮電阻傳感器2的另一端接地，皮電阻輸入電路通過保險電阻與皮電增益電路連接，皮電增益電路的一端與5V直流電源連接，皮電增益電路輸出端連接平衡電橋，此連接處為a與自檢電路a連接；平衡電橋的輸出端連接濾波電路，濾波電路的輸出端接放大電路；放大電路的輸出端分別連接生物反饋電路、皮電輸出電路、皮電調(diào)零電路、自檢電路；皮電輸出電路、皮電調(diào)零電路的輸出端分別連接A/D轉(zhuǎn)換電路，自檢電路的輸出端接電壓表，并有一端為a；自檢電路的b端還與皮電輸出電路的b端連接，自檢電路、生物反饋電路分別與5V直流電源連接。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的心理測試儀，其特征在于自檢電路按以下方式連接雙重單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的1腳接電容C7、3腳接電阻R27,C7的另一端與R27的另一端與該振蕩器的2腳并聯(lián)連接，本振蕩器的5腳接電阻R28,6腳與四重雙向開關(guān)的5腳連接，該振蕩器的7腳與四重雙向開關(guān)的13腳連接，本振蕩器的8腳并聯(lián)電容C8和四重雙向開關(guān)的7腳及接5V直流電源的開關(guān)，電容C8的另一端與電阻R28的另一端連接后接到5V直流電源的開關(guān)上，該振蕩器的16腳，5V直流電源的正極并接電容C9，電容C9的另一端接地；四重雙向開關(guān)的1腳與皮膚電阻生理參數(shù)轉(zhuǎn)換電路中的皮電輸出電路的電位器b連接，四重雙向開關(guān)的2、3腳并聯(lián)后接電壓表，其6腳接電位器A5的可調(diào)端，A5的一端接地，另一端串接電阻R29,R29另一端為a并與皮電增益電路a連接，四重雙向開關(guān)的14腳并接5V直流電源和電容C10,C10另一端接地。
專利摘要一種心理測試儀,它采集的脈搏、呼吸、皮膚電三項生理參數(shù),通過計算機(jī)存儲、處理、輸出數(shù)據(jù)。本儀器的呼吸傳感器選用了張力傳感器,脈搏傳感器選用了壓敏傳感器。本儀器具有獨特的開機(jī)自檢功能,可自檢與人體接觸的電極工作電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi),并顯示出具體數(shù)值,然后自動轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。本儀器問題間隔時間可調(diào),問題設(shè)置數(shù)目不限,本儀器測試過程靈活,調(diào)節(jié)范圍寬,能采用多種測試方法,特別適用情節(jié)測試法。
文檔編號A61B5/16GK2314739SQ9723123
公開日1999年4月21日 申請日期1997年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月18日
發(fā)明者董松樵, 楊承勛, 張吉華, 宋立波 申請人:中國科學(xué)院自動化研究所, 公安部科技信息研究所