恒定刺激法测定重量差别阈限测试仪

摘要

本发明公开了恒定刺激法测定重量差别阈限测试仪，包括：支架；所述支架上设有轮盘；所述轮盘与支架下面电机的输出轴连接，所述电机与控制器连接；轮盘的一侧设有引导槽，引导槽远离轮盘的一端连接遮挡板；所述遮挡板上设有遮挡板孔洞；所述轮盘上沿圆周方向设有多个凹槽，每个所述凹槽内设有一个测试块，测试块的重量不同；所述支架上还设有多个按钮，所述按钮与控制器连接；所述控制器与上位机连接。本发明有益效果：本测试仪自动记录数据，降少了错误率，而且测试时不用人工进行测试块的更换，既提高了准确性又减少了劳动强度。

说明书

技术领域

本发明涉及心理学实验仪器领域，尤其是一种恒定刺激法测定重量差别阈限测试仪。

背景技术

用恒定刺激法测试重量差别阈限是现代心理学常用实验之一，源自1860年，费希纳 (G.T.Fechner)创立了研究心理量和物理量之间关系的心理物理法，并为心理学实验方法的 发展奠定了基础。费希纳提出用3种方法来测量感觉阈限，其中之一为恒定刺激法。恒定刺 激法又叫正误法或次数法。其测定方法是让被试将比较刺激与标准刺激加以比较，标准刺激 是被试感觉到的某一刺激强度，比较刺激可在标准刺激上下一段距离内确定，一般选5—10 个作为比较刺激，随机呈现，这样的两两比较需要做很多次。用此方法测定差别阈限时，如 重量差别阈限，一般要求被试戴上眼罩，针对每组重量砝码的比较做3种回答：第二个刺激 比第一个刺激重、轻还是相等。这样，在总的反应系列里就可以得到两个感觉上的转折点， 一个是从感觉比标准刺激轻到相等，第二个是从感觉比标准刺激相等到重。前一个转折点为 差别阈限下限(Ll)；后一个转折点为差别阈限上限(Lu)，标准刺激在二者之间。差别阈限 上限和差别阈限下限之间的距离为感觉相等的范围，差别阈限上限与差别阈限下限的平均值 为主观相等点(PSE)，即感觉上与标准刺激相等的值。标准刺激与差别阈限下限的差为下 差别阈，差别阈限上限与标准刺激的差为上差别阈，上差别阈与下差别阈的平均值为绝对差 别阈限。

现有测定重量差别阈限的实验仪器非常简单，实验仪器仅有一系列重量砝码，包含88g、 92g、96g、100g、104g、108g、112g。其中，以100g为标准刺激，88g、92g、96g、100g、 104g、108g、112g为7个比较刺激。测试过程如下：

1、被试戴上眼罩，主试给被试呈现两个重量砝码，一个作为标准刺激，一个作为比较刺 激，顺序随机，被试用优势手拇指和食指捏住砝码慢慢向上举，上下掂两下，约2秒就放下， 当掂过第二个时根据感觉，口头报告第二个比第一个“重”、“相等”还是“轻”。记录人 员记录重量砝码的呈现顺序和报告结果。注意呈现两个刺激的时间间隔不要超过1秒，以免 第一感觉消退。

2、比较完毕，时间间隔5秒以后开始进行下一组比较，直至标准刺激(100g)与7个比 较刺激之间各比较20组，在这20组中，有10组标准刺激呈现在比较刺激之前，有10组标 准刺激呈现在比较刺激之后，完成整个实验过程，需要比较140组。

3、记录完毕，将内容整理成恒定刺激法测定重量差别阈限的结果表，然后分别画出相 对于标准刺激是重、相等和轻的3条曲线，求出50％处差别阈限上限(Lu)和差别阈限下限 (Ll)，再得到绝对差别阈限。

现有的技术方案存在以下不足与缺点：

1、手工数据记录量太大，人工记录容易出错。

2、人工控制时间不精准。控制时间需要精确到秒，包括主试给被试呈现每组重量砝码的 时间不要超过1秒、被试掂举砝码的时间为2秒以及每组实验间隔的时间不要低于5秒。

3、数据处理复杂。数据记录完毕以后，需要人工整理数据，把标准刺激呈现在比较刺激 之前的70组数据结果颠倒过来，再进行公式运算，求出绝对差别阈限。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种恒定刺激法测定重量差别阈限测试仪， 利用控制器严格控制时间间隔，大大提高实验的严谨性、科学性、规范性，而且试验后，大 量数据处理由控制器完成，不仅准确而且省时省力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

恒定刺激法测定重量差别阈限测试仪，包括：支架；

所述支架上设有轮盘；所述轮盘与支架下面电机连接，所述电机与控制器连接；

所述轮盘的一侧设有引导槽，所述引导槽远离轮盘的一端连接遮挡板，遮挡板用于遮挡 被试者视线；所述遮挡板上设有遮挡板孔洞，位于遮挡板下部正中央，便于被试者将手臂从 该遮挡板孔洞伸向轮盘；

所述轮盘上沿圆周方向设有多个凹槽，每个所述凹槽内设有一个测试块，测试块的重量 不同；

所述支架上还设有多个按钮，所述按钮与控制器连接；

所述控制器与上位机连接，所述上位机为计算机。控制器接受上位机下传的命令，控制 轮盘的转速，控制器将处理后的数据上传到计算机，用于显示测试结果。

所述遮挡板孔洞底部的圆弧线与引导槽的端面弧线相重合。

所述引导槽靠近轮盘的一端设有限位环，限制被试者手腕抬起的高度，使测试者每次抬 起相同的高度，提高测试的准确性。

所述轮盘上沿圆周方向的两个凹槽中间设有定位按钮，定位按钮与控制器连接。定位按 钮是轮盘转动角度的刻度，也是掂量位置确认按钮。作用1：起到轮盘旋转后驻留位置定位 功能，用于每次重量比较前，用此定位按钮确定测试基准位置，提示被试者，要对此定位按 钮左右的两个测试块进行比较；2：按下此定位按钮，将该次测试位置信息输入控制器，便于 后续统计。

所述轮盘通过齿轮传动装置与电机的输出轴连接。

所述按钮的个数为3个，分别标示着左重、相等、右重。

所述凹槽在沿轮盘的圆周方向上等距离设置。

放置在凹槽内的所述测试块的重量大小为等差数列，标准重量为a,公差为d,比较重量分 别为a-d,a-2d，a-3d,a,a+d,a+2d,a+3d，其中a、d都为大于零的常数，且a-3d>0。

相邻的两个测试块中至少有一个为标准重量的测试块。

所述凹槽的个数为16个，测试块沿轮盘的顺时针或者逆时针方向的重量排布为：重量分 别为a-3d,a-2d，a-d,a，a+d,a+2d,a+3d，a的测试块依次间隔一个凹槽排布在凹槽内，并且 每两个测试块之间的凹槽内放置一个标准重量为a的测试块。

控制器用于控制电机的转动速度，轮盘在电机的带动下按设定的转速转动。

本发明的有益效果是：本测试仪自动记录数据，降少了错误率，而且测试时不用人工进 行测试块的更换，既提高了准确性又减少了劳动强度。克服了传统的“传统方法”人工记录 繁杂且易出错、比对时间难以严谨把控以及试验后繁琐的人工运算等弊端。大大的提高了实 验的严谨性、科学性、规范性，而且试验后，大量数据处理由控制器完成，不仅准确而且省 时省力。

附图说明

图1为本发明实施方案的结构图；

图2为不带测试块时的结构示意图；

图3为限位环局部放大图；

图4为按钮局部放大图；

图5为带测试块时的结构示意图；

图6为轮盘俯视图；

图7本发明俯视图；

图8为本发明侧视图；

其中，1.控制器，2.按钮，3.遮挡板孔洞，4.遮挡板，5.限位环，6.测试块，7.定位按 钮，8.轮盘，9.上位机，10.电机，11引导槽，12.凹槽，13支架。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

如图1-8所示，恒定刺激法测定重量差别阈限测试仪，包括：支架13；

支架13上设有轮盘8；轮盘8与支架13下面电机10连接，电机10与控制器1连接；

轮盘8的一侧设有引导槽11，引导槽11远离轮盘的一端连接遮挡板4，遮挡板4用于遮 挡被试者视线；遮挡板4上设有遮挡板孔洞3，位于遮挡板4下部正中央，便于被试者将手 臂从该遮挡板孔洞3伸向轮盘8；

轮盘8上沿圆周方向设有16个凹槽12，每个凹槽12内设有一个测试块6，测试块6的 重量不同；凹槽12在沿轮盘8的圆周方向上等距离设置。

轮盘8通过齿轮传动装置与电机10的输出轴连接。

支架13上还设有3个按钮2，分别标示着左重、相等、右重,按钮2与控制器1连接；

控制器1与上位机9连接，上位机为计算机，控制器1接受上位机9下传的命令，控制 轮盘8的转速，控制器1将处理后的数据上传到计算机，用于显示测试结果。

遮挡板孔洞3底部的圆弧线与引导槽11的端面弧线相重合。

测试块6为砝码，测试块6的重量大小有88g、92g、96g、100g、104g、108g、112g； 其中，以100g为标准重量的标准刺激，88g、92g、96g、100g、104g、108g、112g为7个比 重量的比较刺激。

相邻的两个测试块6中至少有一个为标准重量100g的测试块6，16个砝码的排列顺序为： 100g、88g、100g、92g、100g、96g、100g、100g、100g、104g、100g、108g、100g、112g、 100g、100g。

引导槽11靠近轮盘8的一端设有限位环5，限制被试者手腕抬起的高度，使测试者每次 抬起相同的高度，提高测试的准确性。

轮盘8上沿圆周方向的两个凹槽12中间设有定位按钮7，定位按钮7与控制器1连接。 定位按钮7是轮盘8转动角度的刻度，也是掂量位置确认按钮。作用1：起到轮盘8旋转后 驻留位置定位功能，用于每次重量比较前，用此定位按钮确定测试基准位置，提示被试者， 要对此定位按钮左右的两个砝码进行比较；2：按下此定位按钮，将该次测试位置信息输入控 制器，便于后续统计。

根据实验要求【标准刺激(100g)与7个比较刺激之间各比较20组，在这20组中，有 10组标准刺激呈现在比较刺激之前，有10组标准刺激呈现在比较刺激之后】，轮盘8的转 动由控制器控制，驻留位置(7定位按钮停留位置)满足：其中10组共70次驻留位置在左 侧为标准刺激100g砝码位置，此时右侧分别为7个重量不同的比较刺激砝码；另外10组共 70次驻留位置在右侧为标准刺激100g砝码位置，此时左侧分别为7个重量不同的比较刺激 砝码，从而实现实验初始设计要求；

轮盘8驻留位置，满足定位按钮7正对引导槽11中央位置(便于被试用优势手操作)；

轮盘8的旋转时间为5秒，驻留时间为5秒；

轮盘8每次转动前1秒开始，有第一声音提示鸣响，“滴滴、转”，提示音长0.5秒， 提示被试者收回手指，轮盘8马上要转动；

轮盘8驻留时间为5秒。这5秒钟设计分配为：第1秒：被试按下定位按钮7；第2-3 秒为掂举左侧砝码时间；第4-5秒为掂举右侧砝码时间；

轮盘8驻留停稳同时，会有第二个声音提示，“哒、停”，提示被试，轮盘8已经停止， 可以进行下一组比对操作；被试听到第二提示音后，先用手指按下定位按钮7，然后对该定 位按钮7左右两个砝码重量进行比较；

轮盘8驻留后第3秒发出第三提示音，如“啾、换”，第三提示音出现在第二提示音后 3秒鸣响。这3秒钟，设计时间分配为：第1秒被试按下定位按钮7；第2-3秒为掂举左侧砝 码时间。提示被试者，第一个砝码掂量时间到，迅速去掂量右侧相邻的第二个砝码(满足试 验要求：每个砝码掂举时间为2秒钟，两个砝码掂举比较间隔时间在1秒钟以内)；

第三提示音鸣响后2秒钟，第一提示音鸣响，提示被试放下砝码、撤回手指，此次掂举 比对结束，轮盘8马上要转动；

如此往复进行140组比对。

140组比对结束后，控制器会依据被试实验过程中的录入按钮操作进行处理，并将测试 结果显示出来。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限 制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付 出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。