节肢动物缝感受器微振动感知能力检测装置

摘要

本发明公开了一种节肢动物缝感受器微振动感知能力检测装置，是由任意函数信号发生器、振动发生器、导轨、载物台、第一微电极、实体显微镜、第二微电极、信号放大器和上位机组成。试验用节肢动物固定在载物台上，在实体显微镜下找到被测节肢动物的缝感受器，并将第一微电极和第二微电极刺入到被测生物体的目标位置上，过调整任意函数信号发生器的输出波形和频率，以此驱动振动发生器输出机械振动，同时调整导轨实现震源与被测生物体距离的调整。第一微电极和第二微电极的另一端连接信号放大器，生物电信号经放大后输入到上位机中进行记录。以此获得在距离不变振动频率不同、振动频率不变距离不同，两种情况下被测生物体缝感受器对微振动的感知反应的点位信号图谱。

说明书

技术领域

本发明属于节肢动物感受器感知能力检测领域，具体涉及一种节肢动物 缝感受器微振动感知能力的检测装置。

背景技术

微振动测量在工程应用和科学测量中占有重要的地位，广泛应用于材料 探伤、机械系统故障诊断、运动构件的动态特性分析以及振动有限元计算结 果验证等。目前，广泛应用的微振动测量方法是非接触式测量，具有动态响 应快、测量范围大、精度高等优点，但是所用测量的设备机构精密复杂且很 难根据不同工作环境的需要进行灵活调节，且抗干扰的能力与现有的微振动 测量要求之间也存在一定差距。因此，研发测量精度高、易于调节、抗干扰 能力强的新型微振动测量装置已成为国际学术界和工程领域的热点问题。随 着仿生学研究的不断深入，从仿生学的角度开展微振动测量的研究，为微振 动测量装置的研发提供了一个新的思路。研究人员发现节肢动物体表高度进 化的感受器和神经系统极好地适应了环境的变化。感受器是节肢动物对外界 环境和各种刺激做出反应的重要器官。众多感受器中，缝感受器是节肢动物 体表的一种对振动信号极为敏感的机械感受器。研究表明，蝎子体表的缝感 受器对外界的振动信号极为灵敏，可准确分辨微风、猎物与天敌之间的细微 差别；织网型蜘蛛可通过感知蜘蛛丝传递的振动信号来判断受困昆虫的位置； 陆地游走型蜘蛛可通过地表传递的瑞利波信号分辨猎物和天敌。因此，对节 肢动物体表的缝感受器微振动感知能力和感知机理进行仿生学研究，并将其 感知机理运用到微振动测量装置的研发具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种节肢动物缝感受器微振动感知能力检测装置。 具体是针对节肢动物体表的缝式机械感受器对不同频率、不同距离的微振动 感知能力检测装置。

本发明是由任意函数信号发生器、振动发生器、导轨、载物台、第一微 电极、实体显微镜、第二微电极、信号放大器和上位机组成，任意函数信号 发生器与振动发生器信号连接，导轨设置在振动发生器上，载物台设置在导 轨上，第一微电极和第二微电极位于载物台上，第一微电极和第二微电极与 信号放大器电连接，上位机与信号放大器电连接；实体显微镜位于载物台之 上；振动发生器由任意函数信号发生器驱动，通过调整任意函数信号发生器 输出波形的幅值和频率使振动发生器输出不同频率的机械振动；记录被测生 物体电位变化的第一微电极和第二微电极经过信号放大器后输入上位机，电 位信号变化图谱由上位机记录。

本发明的使用过程：

测试时，首先将被测节肢动物放置并固定于载物台上，在实体显微镜下 将第一微电极和第二微电极插入生物体的目标位置，并将未收到刺激前的生 物电位由上位机记录。保持载物台与振动发生器之间的距离不变，调整任意 函数信号发生器输出波形的频率使振动发生器输出不同频率的机械振动。另 外，保持振动频率不变，通过导轨改变被测生物体与震源间距，由上位机记 录下相同振动频率下不同距离的微振动引起的被测节肢动物缝感受器电位变 化。

本发明的有益效果：

本发明能获得在距离不变振动频率不同、振动频率不变距离不同，两种 情况下被测生物体缝感受器对微振动的感知反应的点位信号图谱。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1—任意函数信号发生器；2—振动发生器；3—导轨；4—载物 台；5—第一微电极；6—实体显微镜；7—第二微电极；8—信号放大器；9— 上位机。

具体实施方式

请参阅图1所示，本实施例是由任意函数信号发生器1、振动发生器2、 导轨3、载物台4、第一微电极5、实体显微镜6、第二微电极7、信号放大器 8和上位机9组成，任意函数信号发生器1与振动发生器2信号连接，导轨3 设置在振动发生器2上，载物台4设置在导轨3上，第一微电极5和第二微 电极7位于载物台4上，第一微电极5和第二微电极7与信号放大器8电连 接，上位机9与信号放大器8电连接；实体显微镜6位于载物台4之上；振 动发生器2由任意函数信号发生器1驱动，通过调整任意函数信号发生器1 输出波形的幅值和频率使振动发生器2输出不同频率的机械振动；记录被测 生物体电位变化的第一微电极5和第二微电极7经过信号放大器8后输入上 位机9，电位信号变化图谱由上位机9记录。

本实施例的使用过程：

测试时，首先将被测节肢动物放置并固定于载物台4上，在实体显微镜6 下将第一微电极5和第二微电极7插入生物体的目标位置，并将未收到刺激 前的生物电位由上位机9记录。保持载物台4与振动发生器2之间的距离不 变，调整任意函数信号发生器1输出波形的频率使振动发生器2输出不同频 率的机械振动。另外，保持振动频率不变，通过导轨3改变被测生物体与震 源间距，由上位机9记录下相同振动频率下不同距离的微振动引起的被测节 肢动物缝感受器电位变化。