1.10　疲劳测试器

您是否疲劳，有时自己也不清楚。这个疲劳测试器可以测出您是否疲劳以及疲劳的程度，虽然不一定十分精确，但它的趣味性和实用性，必将吸引您去自己动手制作一个。

1.10.1　测试原理

人眼具有视觉暂留现象。即当我们看到的物体消失后，其图像在我们眼睛中并不随之立即消失，而是仍能留下短暂的视觉印象。当人疲劳时，人眼的视觉暂留时间会延长，如图1-114所示。疲劳测试器就是利用这一原理，来测试人的疲劳程度的。

疲劳测试器用闪烁的灯光进行测试，如图1-115所示。对于测试器发出的按一定频率闪烁的灯光，不疲劳的人可以准确地看出灯光在闪烁［图1-115（a）］。而疲劳的人由于视觉暂留时间延长，不能看出灯光在闪烁［图1-115（b）］。改变灯光的闪烁频率，让被测者判断灯光是否闪烁，即可测试出被测者是否疲劳以及疲劳的程度。

如图1-116所示为疲劳测试器电路。电路的核心是一块555时基电路。电位器RP用于调节灯光闪烁频率。测试灯采用发光二极管VD，相比较白炽灯泡而言，发光二极管具有发光惰性小、工作频率高、耗电少、寿命长的特点。电池采用9V层叠电池。

1.10.2　元器件功能

555时基电路是一种模拟、数字混合集成电路，其引脚功能如图1-117所示。555时基电路具有定时精确、驱动能力强、电源电压范围宽、外围电路简单、用途广泛的特点，非常适合各种电路制作使用。

疲劳测试器电路中，555时基电路及其外围元件构成自激多谐振荡器，如图1-118所示。刚接通电源时，C上电压为0，555电路输出端（3脚）为“1”，发光二极管VD亮。随着+9V电源经R 1 、RP、R 2 对C充电，当C上电压达到2/3Vcc时，电路翻转，3脚为“0”，VD熄灭。同时7脚导通，C经R 2 、RP对7脚放电。当C上电压放至1/3Vcc时，电路再次翻转，VD又亮。如此周而复始形成振荡，调节RP可改变振荡频率。R 3 是发光二极管限流电阻。

1.10.3　制作方法步骤

疲劳测试器的制作方法步骤如下。

（1）制作电路板

如图1-119所示为疲劳测试器的电路板。由于电路简单，为便于制作，电路板采用刀刻法刻制而成。并按图示在电路板上钻出电位器固定孔（其直径根据所用电位器决定）、发光二极管安装孔（其直径根据所用发光二极管决定）、电源开关安装孔和拨柄孔（其大小根据所用开关决定）。

（2）安装元器件

各元器件在电路板上的位置如图1-120所示。元器件直接搭焊在电路板铜箔面上。安装焊接时应注意集成电路的引脚顺序，不要弄颠倒。

电位器和电源开关的柄、发光二极管的管体，均应从安装孔中伸出至电路板的非铜箔面，如图1-121所示。用固定螺母将电位器拧紧在电路板上，电源开关用两枚平头小螺钉固定在电路板上，电位器和电源开关用导线接入电路。将发光二极管管体插入安装孔后，其两引脚折弯并焊牢在铜箔面相应位置。

电池采用9V层叠电池。电池扣板可从废旧层叠电池中拆取，并焊上引线即可。方法参照1.8节。

（3）外壳与组装

选取一个适当的塑料或有机玻璃盒作疲劳测试器的外壳，其大小以能装下电路板和电池为准。如图1-122所示在外壳上盖上开出电位器安装孔、发光二极管安装孔和电源开关拨柄孔。

电路板是依靠电位器的固定螺母固定到外壳上的。如图1-123所示，将安装好元器件的电路板放入外壳上盖中，电位器旋柄、电源开关拨柄和发光二极管管体从各自相应的安装孔中伸出至外壳外面。再用一枚螺母从外壳外面拧紧在电位器固定轴上，使电位器（连同电路板）牢牢固定在外壳上盖上。

电路板与电池在外壳内的位置如图1-124所示。组装时，先将层叠电池扣到电池扣板上，放入外壳中。在层叠电池上放置一层塑料薄膜等绝缘材料，再将上盖（连同电路板）盖上即可。电路只要元器件完好、安装无误，无需调试即可正常工作。

（4）绘制面板

疲劳测试器面板如图1-125所示。面板可用卡板纸绘制，并开挖出电位器旋柄孔、发光二极管孔、电源开关拨柄孔，然后粘到外壳表面上。在电位器旋柄上安上一只旋钮，疲劳测试器就制作完成了。

1.10.4　使用方法

使用时，一般可采取对比测试法。让被测者观察发光二极管的闪光，顺时针缓慢旋转电位器（指示刻度由0~10），闪光频率随之不断提高，如图1-126所示。当被测者看不出发光二极管的闪烁时，这时如果别人（已知不疲劳者）仍能看出闪烁，说明被测者已疲劳；如果别人也同样看不出闪烁，则说明被测者不疲劳。

也可采取自我测试法。在已知自己不疲劳时，旋转电位器，在疲劳测试器上找出刚刚不能看出发光二极管闪烁的一点，并做好记号，将刻度分为“疲劳”和“不疲劳”两部分，如图1-127所示。以后自我测试时，如果在小于记号的刻度处就看不出闪烁，说明自己已经疲劳了，如图1-128所示。指示刻度的数字越小，说明越疲劳。