Изобретение относится к медицинской информационно-измерительной технике, а именно к устройствам для съема информации при диагностических исследованиях по параметрам кожного покрова в точках акупунктуры, используемым для реализации медицинского диагностического метода Р.Фолля, широко представленного в современной медицине.
Устройства для диагностики по методу Р.Фолля должны обеспечивать контроль энергетического состояния организма, осуществляемый путем измерения электрических параметров выбранных зон кожной поверхности (диагностических точек акупунктуры) в значениях условных единиц "проводимости" (Вернер Ф. Основы электроакулунктуры - М.: ИМЕДИС, 1993. - 184 с.; Крамер Ф. Учебник по электропунктуре, т.I. - М.: ИМЕДИС, 1995. - 189 с.). При этом энергетическое состояние организма характеризуется по степени нейтрализации измерительного электрического тока, пропускаемого через кожный покров, определяемой электрическими потенциалами Е организма между электродами прибора, возникающими для компенсации электрического тока при точно дозированных его значениях.
При этом достоверность проводимых диагностических исследований по методу Р.Фолля в значительной степени определяется точностью получаемых информативных показателей, регистрируемых в условных единицах N "проводимости" для заданных нормированных значений измерительного тока I0, при нелинейной зависимости регистрируемой "проводимости" и измерительного тока от нормированного падения напряжения Uo между электродами устройства, вид нелинейности которых определяется в соответствии с "эталонной кривой" Вернера (табл.1), где Rxo - нормированное значение электрического сопротивление кожного покрова в исследуемой зоне.
Диагностические устройства Р.Фолля должны обеспечивать регистрацию одинаковых значений параметров проводимости N при условии, что между их электродами воздействуют соответствующие значения нормированных падений напряжений U0 или включены соответствующие нормированные значения электрокожных сопротивлений Rxo, что можно представить в виде нелинейной функции f:
N=f(U)=f(RxI). (1)
Возможные несоответствия нелинейной функции преобразования параметров проводимости и значений измерительного тока "эталонной кривой″ Вернера определяют погрешности устройств для диагностики по методу Р.Фолдя, и, как следствие этого, - снижение достоверности диагностических исследований.
Известно устройство для измерения электрокожного сопротивления, предназначенное для диагностики по методу Р.Фолля (Voll R. Arbeitsrichtlinien fur die Elektroakupwilctur. - M. L. Verlag, Hamburg, II Teil, 1963. - 102 s.; Крамер Ф. Учебник по электропунктуре, т.I - M.: ИМЕДИС, 1995. - 189 с.), содержащее индифферентный электрод, подключенный к входу усилителя (сетке лампового триода) и через резистор (R1) соединенный с общей шиной электропитания, измерительный электрод, подключенный к выходу управляемого источника напряжения, вход которого соединен с выходом блока вычитания (образованы резистором R2 и источником электропитания за счет противофазного по напряжениям подключения резистора R1), входы которого раздельно соединены с источником эталонного напряжения (выходное напряжение которого формируется на резисторе R3) и выходом усилителя, и регистратор, подключенный к выходу усилителя.
В известном устройстве обеспечивается преобразование электрокожного сопротивления, подключаемого к цепи между измерительным и индифферентным электродами для заданного измерительного тока, и (или) падения напряжения между электродами в регистрируемые с помощью регистратора выходные значения параметров, определяемые в условных единицах ″проводимости" в соответствии с "эталонной кривой" Вернера.
При этом за счет включения резистора R1 последовательно с электрокожным сопротивлением, изменения значения напряжения, подаваемого в измерительную цепь, и выбора рабочей точки усилителя на нелинейном участке амплитудной характеристики (лампового триода) обеспечивается формирование заданной нелинейной функции преобразования электрокожного сопротивления (падения напряжения между электродами) в значения условных единиц "проводимости" и заданного изменения измерительного тока в зависимости от измеряемого электрокожного сопротивления (падения напряжения между электродами) в соответствии с "эталонной кривой" Вернера.
Использование нелинейного участка характеристики лампового триода, вид нелинейности которой для разных экземпляров ламп может быть различным, является причиной возникновения погрешностей формирования заданной нелинейной функции преобразований и заданного изменения измерительного тока, что определяет снижение точности измерения диагностических параметров при использовании устройства - аналога.
При этом в устройстве - аналоге в процессе настройки прибора требуется выбор рабочей точки лампового триода на нелинейном участке характеристики, что определяет сложности регулировки прибора, а также в определенной степени является причиной дополнительного снижения точности измерительных преобразований.
Кроме вышеотмеченного в устройстве-аналоге обеспечивается преобразование в выходные регистрируемые значения "проводимости" электрокожного сопротивления (падения напряжения) между измерительным и индифферентным электродами, равного сумме электрокожных сопротивлений (падений напряжений) под измерительным и индифферентным электродами. В результате этого при диагностических исследованиях по параметрам точек акупунктуры на регистрируемые значения "проводимости" будет оказывать влияние электрокожное сопротивление зоны расположения индифферентного электрода, а также падение напряжения на соответствующей электрической цепи, что дополнительно является причиной появления погрешностей регистрируемых значений "проводимости" исследуемых диагностических точек акупунктуры.
Кроме того, в общем случае падение напряжения U между электродами устройства определяется падением напряжения на элекгрокожном сопротивлении Rх и компенсирующими потенциалами Е, возникающими в организме для противодействия пропускаемому электрическому току I:
U=IRx+E (2)
В соответствии с выражением (2) для одинаковых значений N в устройстве-аналоге возможно различное соотношение потенциалов Е и электрокожных сопротивлений Rх, которое соответствует разным энергетическим со стояниям организма. В результате этого снижается диагностическая информативность регистрируемых показателей проводимости при использовании устройства-аналога.
Таким образом, устройство-аналог не обеспечивает высокой точности измерительных преобразований и диагностической информативности ретистрируемых показателей, что определяет снижение достоверности диагностических исследований по методу Р.Фолля.
В определенной мере отмеченные недостатки устройства-аналога устранены в устройстве для поиска точек акупунктуры (патент России 2108086, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для поиска точек акупунктуры. / А.Т.Селезнев, опубл. 10.04.98 г.), которое можно использовать для диагностики: по методу Р.Фолля, выбранном в качестве второго устройства-аналога. Устройство содержит измерительный и два индифферентных электрода, дифференциальный усилитель, регистратор и управляемый источник напряжения, первый выход которого соединен с измерительным электродом, а второй выход - с первым входом дифференциального усилителя и общей шиной электропитания, вычитающее устройство, выход которого соединен со входом управляемого источника напряжения, первый вход соединен с источником эталонного напряжения, а второй вход - с регистратором и через амплитудный детектор - с выходом преобразователя "ток - напряжение", входы которого соединены соответственно с первым индифферентным электродом и выходом дифференциального усилителя, второй вход дифференциального усилителя подключен ко второму индифферентному электроду. В настоящем устройстве-аналоге обеспечивается формирование нелинейной функции измерительных преобразований электрокожного сопротивления (падения напряжения между электродами.) в выходное напряжение, регистрируемое регистратором. При этом выбором параметров используемых в устройстве элементов может быть в определенной мере обеспечено соответствие функции преобразований устройства "эталонной кривой" Вернера. Кроме того, в устройстве обеспечивается преобразование электрокожного сопротивления (падения напряжения) зоны расположения измерительного электрода при исключении влияния на результаты измерений электрокожного сопротивления (падения напряжения) зоны расположения индифферентного электрода. В результате этого при использовании второго устройства-аналога для диагностики по параметрам точек акупунктуры исключаются погрешности от влияния электрокожного сопротивления (падения напряжения) индифферентной зоны. Отсутствие в устройстве нелинейных преобразующих элементов значительно упрощает настройку и регулировку прибора, а также обеспечивает высокую степень повторяемости заданных нелинейных характеристик преобразования информативных параметров.
В то же время во втором устройстве-аналоге не обеспечивается требуемое соответствие начальных и конечных участков характеристики преобразования электрокожного сопротивления "эталонной кривой" Вернера как по виду нелинейности преобразования, так и по заданным значениям измерительного тока, а также соответствие характеристики преобразования по значениям падений напряжений между измерительным и индифферентным электродами, что является причиной появления погрешностей измерений при использовании устройства - аналога, определяющих снижение достоверности диагностических исследований.
Кроме того, во втором устройстве-аналоге, как и в первом устройстве-аналоге, за счет возможных разных соотношений потенциалов Е и электрокожных сопротивлений исследуемой зоны кожного покрова снижается диагностическая информативность регистрируемых показателей, что является причиной дополнительного снижения достоверности диагностических исследований.
Таким образом, основными недостатками известных устройств-аналогов является недостаточная точность измерительных преобразований электрокожного сопротивления (падения напряжения между электродами) в значения "проводимости″ для заданных нормированных значений измерительного тока и низкая диагностическая информативность получаемых показателей, определяющие снижение достоверности диагностических исследований по методу Р.Фолля.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенным техническим решениям является устройство для измерения электрокожного сопротивления (патент России №2173537, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для измерения алектрокожного сопротивления./ A.T.Селезнев, Н.А.Селезнева, Ю.В.Юров, заявл. 27.04.99 г., опубл. 29.09.2001, Бюл. №24), предназначенное для диагностики по методу Р.Фолля, содержащее два усилителя, коммутатор, первый вход которого подключен к первому входу первого блока памяти, второй и третий входы раздельно подключены к первому и второму индифферентным электродам, а выход - к первому входу первого усилителя, второй вход которого подключен к измерительному электроду, управляемый делитель напряжения, первый вход которого подключен к выходу первого блока памяти, а выход - к объединенным первым входам компаратора и второго блока памяти, второй вход компаратора подключен к выходу эталонного источника напряжения, а выход - ко второму входу первого блока памяти, блок вычитания, мультивибратор, два регистратора, резистор, управляемый источник напряжения, первый выход которого подключен к измерительному электроду и второму входу первого усилителя, второй выход - к общей шине электропитания, а вход подключен к выходу блока вычитания, первый вход которого подключен к выходу источника эталонного напряжения и второму входу компаратора, а второй вход подключен к выходу второго усилителя и второму регистратору, первый вход второго усилителя подключен ко второму входу коммутатора, первому индифферентному электроду и через резистор соединен с общей шиной электропитания, а второй вход подключен к общей шине электропитания, первый выход мультивибратора подключен к объединенным первым входам коммутатора и первого блока памяти, второй выход мультивибратора подключен ко второму входу второго блока памяти, выход которого подключен к первому регистратору, выход первого усилителя подключен ко второму входу управляемого делителя напряжения.
Названное устройство выбрано в качестве прототипа заявляемых устройств как совпадающее с ними по максимальному числу признаков.
В устройстве-прототипе с помощью регистратора по выходному напряжению второго усилителя обеспечивается измерительное преобразование электрокожного сопротивления (падения напряжения) в выходные сигналы, регистрируемые в условных единицах "проводимости" по линейной измерительной шкале, в значительной степени, соответствующей "эталонной кривой" Вернера, формируемой при использовании линейных преобразующих элементов устройства, что определяет повышение точности измерительных преобразований, а следовательно, и повышение достоверности диагностических исследований по методу Р.Фолля. Кроме того, определение с помощью первого регистратора соотношения электрокожных сопротивлений (падений напряжений) в зонах расположения измерительного и индифферентного электродов позволяет дополнительно повысить достоверность днагносгических показателей.
В то же время требуемая степень соответствия функции преобразования электрокожного сопротивления (падения напряжения), а также заданное изменение значений измерительного тока в устройстве-прототипе достигается не во всем диапазоне измеряемых значений электрокожного сопротивления (падения напряжения). Как отмечают авторы, практически полное соответствие измерительной шкалы "эталонной кривой" Вернера может быть достигнуто лишь при использовании дополнительно нелинейных элементов (например, полупроводниковых диодов - в цепи второго регистратора) или нелинейного участка амплитудной характеристики второго усилителя, выбираемого при настройке устройства.
В устройстве-прототипе также обеспечивается преобразование в выходные значения "проводимости" суммы электрокожных сопротивлений (падений напряжений) зон расположения измерительного и первого индифферентного электродов, что определяет возможности появления погрешностей при диагностических исследованиях по параметрам точек акупунктуры за счет изменения электрокожного сопротивления (падения напряжения) индифферентной зоны.
Кроме отмеченного в устройстве-прототипе, как и в устройствах-аналогах за счет разных соотношений компенсирующих потенциалов Е и электрокожных сопротивлений, соответствующих одинаковым регистрируемым значениям параметров "проводимости" снижается диагностическая информативность регистрируемых параметров, что дополнительно снижает достоверность проводимых диагностических исследований при использовании устройства-прототипа для реализации диагностического медицинского метода Р.Фолля.
Таким образом, недостатки известных устройств определяются недостаточной точностью измерения информативных параметров в значениях условных единиц "проводимости", соответствия измерительного тока нормированным значениям, определяемым "эталонной кривой" Вернера н низкой диагностической информативностью регистрируемых параметров.
Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.
Поставленная цель в первом варианте устройства достигается тем, что в устройство для диагностики по методу Р.Фолля содержащее измерительный электрод, подключенный к входу первого усилителя, два индифферентных электрода, подключенных раздельно к первому и второму входам коммутатора, два регистратора, первый блок памяти, первый вход которого подключен к первому выходу мультивибратора, а выход - к первому регистратору, второй блок памяти, второй усилитель, первый калиброванный резистор, управляемый делитель напряжений, первый блок вычитания и источник эталонного напряжения, введены два блока, деления, третий усилитель, вход которого подключен к объединенным первым выводам первого и второго калиброванных резисторов, а выход - к первому входу первого блока деления, первому входу первого блока вычитания и входу делителя напряжений, первый вход второго усилителя подключен к выходу коммутатора, а выход - к первому индифферентному электроду, второй вход первого блока деления подключен к выходу второго блока вычитания, первый и второй входы которого раздельно подключены к выходам делителя напряжений и первого блока вычитания, третий блок памяти, первый вход которого подключен к второму выходу мультивибратора и первому входу управляемого делителя напряжений, второй вход подключен к выходу второго блока деления, а выход - к второму регистратору, третий блок вычитания, первый вход которого подключен к выходу второго блока памяти и первому входу второго блока деления, а выход - к второму входу второго блока деления, первый вход второго блока памяти подключен к первому выходу мультивибратора, а второй вход - к второму входу первого блока вычитания, выходу первого усилителя и второму входу третьего блока вычитания, второй вход управляемого делителя напряжений подключен к первому выходу источника эталонного напряжения, а выход - к второму выводу второго калиброванного резистора, при этом второй вход первого блока памяти подключен к выходу первого блока деления, второй вывод первого калиброванного резистора подключен к входу первого усилителя, а второй вход второго усилителя и второй выход источника эталонного напряжения соединены с обшей шиной электропитания.
Поставленная цель во втором варианте устройства достигается тем, что и устройство для диагностики по методу Р.Фолля, содержащее измерительный электрод, подключенный к входу первого усилителя, два индифферентных электрода, подключенных раздельно к первому и втором входам коммутатора, два регистратора, первый блок памяти, первый вход которого подключен к первому выходу первого мультивибратора, а выход - к первому регистратору, второй блок памяти, второй усилитель, первый калиброванный резистор, управляемый делитель напряжений, первый блок вычитания и источник эталонного напряжения, введены два коммутатора, второй мультивибратор, вход которого подключен к второму выходу первого мультивибратора и первым входам второго и третьего коммутаторов, первый выход подключен к первому входу второго блока памяти, а второй выход - к первым входам третьего блока памяти и управляемого делителя напряжений, третий усилитель, вход которого подключен к объединенным первым выводам первого и второго калиброванных резисторов, а выход - к второму входу второго коммутатора, первому входу первого блока вычитания и входу делителя напряжений, третий вход второго коммутатора подключен к выходу второго блока памяти и первому входу третьего блока вычитания, а выход - к первому входу блока деления, второй вход которого подключен к выходу третьего коммутатора, второй вход третьего коммутатора подключен к выходу второго блока вычитания, первый и второй входы которого раздельно подключены к выходам делителя напряжений и первого блока вычитания, второй вход второго блока памяти подключен к выходу первого усилителя, второму входу первого блока вычитания к второму входу третьего блока вычитания, выход которого подключен к третьему входу третьего коммутатора, первый вход второго усилителя подключен к выходу первого коммутатора, а выход - к первому индифферентному электроду, второй вход управляемого делителя напряжений подключен к первому выходу источника эталонного напряжения, а выход - к второму выводу второго калиброванного резистора, и вторые входы первого и третьего блоков памяти объединены и подключены к выходу блока деления, а выход третьего блока памяти - к второму регистратору, при этом второй вывод первого калиброванного резистора подключен к входу первого усилителя, а второй вход второго усилителя и второй выход источника эталонного напряжения соединены с общей шиной электропитания.
Поставленная цель в третьем варианте устройства достигается тем, что в устройство для диагностики по методу Р.Фолля, содержащее измерительный и два индифферентных электрода, первый коммутатор, входы которого раздельно подключены к первому и второму индифферентным электродам, два регистратора, первый блок памяти, выход которого подключен к первому регистратору, второй блок памяти, первый вход которого подключен к первому выходу первого мультивибратора, второй вход подключен к выходу компаратора, а выход - к первому входу первого управляемого делителя напряжений, первый вход компаратора подключен к первому выходу источника эталонного напряжения, два усилителя, первый калиброванный резистор и блок вычитания, введены два коммутатора, три схемы совпадений, элемент "Или″, два электронных ключа, два блока памяти, второй управляемый делитель напряжений, второй калиброванный резистор и второй мультивибратор, первый выход которого подключен к объединенным первым входам первой и второй схем совпадений, второй выход подключен к входу первого мультивибратора и первым входам второго коммутатора, третьей схемы совпадений и первого электронного ключа, второй выход первого мультивибратора подключен к вторым входам второй и третей схем совпадений, второй вход первой схемы совпадений подключен к первому вход, четвертого блока памяти и первому выходу первого мультивибратора, выход первой схемы совпадений подключен к первомувходу, третьего коммутатора, второй вход которого подключен к первому выводу первого калиброванного резистора и измерительному электроду, а третий вход третьего коммутатора и второй вход второго коммутатора соединены с общей шиной электропитания, третий вход второго коммутатора подключен к второму выводу первого калиброванного резистора и через второй калиброванный резистор соединен с выходом второго управляемого делителя напряжений, первый вход которого подключен к выходу третьей схемы совпадений, первому входу третьего блока памяти и первому входу схемы "Или", а второй вход - к первому выходу источника эталонного напряжения, первый вход второго электронного ключа подключен к выходу схемы ″Или", второй вход которой подключен к выходу второй схемы совпадений и первому входу первого блока памяти, второй вход второго электронного ключа подключен к выходу четвертого блока памяти, второй вход четвертого блока памяти подключен к объединенным выходам первого электронного ключа и делителя напряжений, вход делителя напряжений подключен к выходу блока выделения модуля напряжений, первому входу блока вычитания и второму входу первого электронного ключа, второй вход третьего блока памяти подключен к выходу третьего усилителя и вторым входам первого блока памяти и компаратора, а выход - к второму регистратору, вход блока выделения модуля напряжений подключен к выходу первого усилителя, первый и второй входы которого раздельно подключены к выходам второго и третьего коммутаторов, второй вход первого управляемого делителя напряжений подключен к выходу блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу второго электронного ключа, выход первого управляемого делителя напряжений подключен к входу третьего усилителя, выход первого коммутатора подключен к первому входу второго усилителя, выход которого подключен к первому индифферентному электроду, при этом второй выход источника эталонного напряжения и второй вход второго усилителя соединены с общей шиной электропитания.
При таком выполнении устройств для диагностики по методу Р.Фолля за счет введения двух блоков деления, третьего усилителя, второго калиброванного резистора, третьего блока памяти, делителя напряжений и двух блоков вычитания в первом варианте устройства, за счет введения двух коммутаторов, третьего усилителя, блока деления, второго калиброванного резистора, второго мультивибратора, третьего блока памяти, делителя напряжений и двух блоков вычитания во втором варианте устройства, а также за счет введения второго мультивибратора, двух коммутаторов, блока выделения модуля напряжений, двух электронных ключей, трех схем совпадений, схемы "Или", двух блоков памяти, делителя напряжений, второго калиброванного резистора и второго управляемого делителя напряжений обеспечивается возможность получения высокой степени соответствия заданной шкалы измерения в условных единицах "проводимости" и нормированных значений измерительного тока "эталонной кривой" Вернера, а следовательно, и высокая точность измерения при реализации режимов диагностики по параметрам точек акупунктуры и параметрам зон отведений, и контроля информативности получаемых показателей, что определяет высокую достоверность диагностических параметров при реализации медицинского диагностического метода Р.Фолля.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - фиг.3 приведены функциональные схемы первого, второго и третьего вариантов предлагаемых устройств.
Согласно предлагаемым устройствам схема замещения объекта исследований (участка кожного покрова) представлена в виде узла 1, измерительный электрод 2, второй 3 и первый 4 индифферентные электроды, коммутатор (первый коммутатор во втором и третьем вариантах устройства) 5, первый усилитель 6, второй блок 7 памяти, третий блок 8 вычитания (блок 8 вычитания в третьем варианте устройства), первый калиброванный резистор 9, второй блок 10 деления (блок 10 деления во втором варианте устройства), второй усилитель 11, третий усилитель 12, второй калиброванный резистор 13, мультивибратор 14 (первый мультивибратор 14 во втором и третьем вариантах устройства), первый блок 15 деления, первый блок 16 памяти, первый блок 17 вычитания, третий блок 18 памяти, управляемый делитель 19 напряжений (второй управляемый делитель 19 напряжений в третьем варианте устройства), делитель 20 напряжений, второй блок 21 вычитания, второй регистратор 22, первый регистратор 23, источник 24 эталонного напряжения, второй коммутатор 25, второй мультивибратор 26, третий коммутатор 27, блок 28 выделения модуля напряжений, первый электронный ключ 29, третья схема 30 совпадений, первая схема 31 совпадений, четвертый блок 32 памяти, второй электронный ключ 33, вторая схема 34 совпадений, схема 35 "Или", первый управляемый делитель 36 напряжений и компаратор 37.
Схема 1 замещения кожного покрова представлена в виде модели Шеффера без учета сопротивления подкожных тканей (см. Macs Phillippe. Изучение импеданса кожи человека для низкочастотных токов. - These, dat. Ing. Univ. Nancy, 1973. - 96 р.), где E1, Е2 и Е3 - электрокожные (в общем случае включающие электродные, а при пропускании измерительного тока и компенсирующие) потенциалы, а Rx, R1 и R2 - электрокожные сопротивления в точках расположения измерительного электрода 2, второго и первого индифферентных электродов 3, 4, соответственно.
Измерительный электрод 2 выполнен в виде латунного электрода со сферической контактной поверхностью диаметром 3 мм. Второй индифферентный электрод 3 выполнен в виде латунного электрода небольшой площади (порядка 2÷10 см2) с фиксирующим приспособлением. Первый индифферентный электрод 4 представляет собой отрезок латунной трубы диаметром 20 мм и длиной 110 мм.
Коммутатор 5 (первый коммутатор во втором и третьем вариантах устройств) предназначен для подключения первого входа второго усилителя 11 к второму 3 или первому 4 индифферентным электродам при реализации режимов измерений с трехточечным (при использовании двух индифферентных электродов 3, 4 и подключении первого входа второго усилителя к второму 3 индифферентному электроду) и с двухточечным (при использовании одного индифферентного электрода 4) подключением к кожному покрову. В качестве коммутатора 5 может быть использован переключатель, например, типа П2К.
Первый усилитель 6 представляет собой усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением (порядка 100 МОм и более) и предназначен для передачи в выходную цепь напряжения, пропорционального напряжению, приложенному между его входом и общей шиной электропитания (в первом и втором вариантах устройств), а также приложенного между его входами в третьем варианте устройства. Первый усилитель 6 может быть выполнен на микросхемах К140УД12 и К154УД1 в первом и втором вариантах устройства в виде масштабного усилителя или масштабного дифференциального усилителя, один из входов которого подключен к общей шине электропитания, и в виде масштабного дифференциального усилителя в третьем варианте устройства.
Второй блок 7 памяти предназначен для запоминания напряжения, подаваемого на его второй вход при подаче на первый вход управляющего сигнала и передачи его на выход с заданным коэффициентом передачи. Второй блок 7 памяти выполнен в виде входного электронного ключа, запоминающего конденсатора и выходного усилителя напряжения. В качестве входного электронного ключа может быть использована микросхема К176КТ1, а усилителя напряжения - микросхема К 140УД 12.
Третий блок 8 вычитания (блок 8 вычитания в третьем варианте устройства) предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального разности входных напряжений. Блок 8 вычитания может быть выполнен на микросхеме К154УД1 в виде масштабного вычитающего усилителя.
Первый калиброванный резистор 9 предназначен для формирования падения напряжения от измерительного тока и обеспечения заданных зависимостей "проводимости" и измерительного тока в соответствии с "эталонной кривой" Вернера. В качестве первого калиброванного резистора 9 использован точный постоянный резистор с сопротивлением 140±1 кОм.
Второй блок 10 деления (блок 10 деления во втором варианте устройства) предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального частному от деления входных напряжений, подаваемых на его второй и первый входы. Блок 10 деления можно выполнить на микросхеме MRY-100 фирмы Burr-Brown или AD534 фирмы Analog Devices.
Второй усилитель 11 представляет собой дифференциальный усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением и предназначен для формирования потенциала общей точки соединения электрокожных сопротивлений Rx, R1, R2, равного потенциалу общей шины электропитания при реализации режима преобразований с трехгочечным подключением за счет подключения первого индифферентного электрода 4 к выходу второго дифференциального усилителя 11, а второго индифферентного электрода 3 к первому (инвертирующему) входу второго дифференциального усилителя 11 и подаче потенциала общей шины электропитания на его второй (неинвертирующий) вход. Второй (дифференциальный) усилитель 11 может быть выполнен аналогично первому усилителю 6, используемому в третьем варианте устройства.
Третий усилитель 12 представляет собой усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением и предназначен для передачи входного напряжения в выходную цепь. Третий усилитель 12 выполнен аналогично первому усилителю 6, используемому в первом и втором вариантах устройств.
Второй калиброванный резистор 13 предназначен для формирования заданного значения измерительного тока в соответствии с "эталонной кривой" Вернера. В качестве второго калиброванного резистора 13 может быть использован точный постоянный резистор, аналогичный первому калиброванному резистору 9 с сопротивлением, равным 190±1 кОм, чтобы сумма сопротивлений первого 9 и второго 13 калиброванных резисторов составляла 330±1 кОм.
Мультивибратор 14 (первый мультивибратор во втором и третьем вариантах устройств) предназначен для поочередного формирования сигналов управления на первом и втором его выходах. Мультивибратор 14 в первом и втором вариантах устройств работает в автоколебательном режиме и используется в качестве генератора прямоугольных импульсов. В третьем варианте устройства мультивибратор 14 работает в качестве одновибратора (задержанного мультивибратора), запускаемого входным сигналом синхронизации при каждом переключении второго мультивибратора 26 и совершающего после каждого запуска одно полное колебание. Мультивибратор 14 выполнен на двух элементах "И″ микросхемы К561ЛА7 и частотозадающей RC цепи, в третьем варианте устройства в мультивибраторе 14 организован вход синхронизации.
Первый блок 15 деления предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального частному от деления входных напряжений, подаваемых на его второй и первый входы. Первый блок 15 деления может быть выполнен аналогично второму блоку 10 деления.
Первый блок 16 памяти предназначен для запоминания напряжения, подаваемого на его второй вход при подаче на первый вход управляющего сигнала. Первый блок 16 памяти выполнен аналогично второму блоку 7 памяти при выполнении усилителя напряжения в виде повторителя напряжения с единичным коэффициентом передачи.
Первый блок 17 вычитания предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального разности входных напряжений. Первый блок 17 вычитания может быть выполнен аналогично третьему блоку 8 вычитания на микросхеме К 154УД1 в виде масштабного вычитающего усилителя.
Третий блок 18 памяти предназначен для запоминания напряжения, подаваемого на его второй вход при подаче на первый вход управляющего сигнала. Третий блок 18 памяти выполнен аналогично первому блоку 16 памяти.
Управляемый делитель 19 напряжений (второй управляемый делитель 19 напряжений в третьем варианте устройства) предназначен для изменения коэффициента передачи от единицы до выбранного значения при подаче на его первый вход управляющего сигнала. Управляемый делитель 19 напряжений может быть выполнен на двух резисторах в виде делителя напряжения и электронном ключе, размыкающем (замыкающем) при подаче управляющего сигнала один резистор. При этом в качестве электронного ключа можно использовать один элемент микросхемы К176КТ1 с входным инвертором, в качестве которого можно использовать один элемент микросхемы К561ЛА7.
Делитель 20 напряжения предназначен для выработки выходного напряжения по входному напряжению с коэффициентом передачи, равным 0,191. Делитель 20 можно выполнить на двух резисторах.
Второй блок 21 вычитания предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального разности входных напряжений. Второй блок 21 вычитания может быть выполнен аналогично третьему блоку 8 вычитания.
Второй регистратор 22 предназначен для регистрации показателя, характеризующего информативность измеряемого параметра "проводимости" по выходному напряжению, подаваемому на регистратор с третьего блока 18 памяти. В качестве регистратора 22 может быть использован стрелочный микроамперметр типа М42103.
Первый регистратор 23 предназначен для регистрации выходного измеряемого параметра в условных единицах N "проводимости" по выходному напряжению, подаваемому на регистратор с первого блока 16 памяти. Первый регистратор может быть выполнен аналогично второму регистратору 22.
Источник 24 эталонного напряжения предназначен для выработки стабилизированного выходного напряжения, используемого для формирования измерительного тока, пропускаемого между измерительным электродом 2 и первым индифферентным электродом 4. В качестве источника 24 эталонного напряжения можно использовать стабилизированный источник электропитания, выходное напряжение которого для реализации метода Р.Фолля должно быть равно Uo=3,90±0,01 B.
Второй коммутатор 25 предназначен для переключения его выхода с второго входа на третий вход при подаче на его первый вход управляющего сигнала. Второй коммутатор 25 можно выполнить на микросхеме К561КП1.
Второй мультивибратор 26 предназначен для поочередного формирования сигналов управления на первом и втором его выходах. В третьем варианте устройства он работает в автоколебательном режиме и используется в качестве генератора прямоугольных импульсов. Во втором варианте устройства второй мультивибратор 26 работает в качестве одновибратора (задержанного мультивибратора), запускаемого входным сигналом синхронизации при каждом переключении первого мультивибратора 14 и совершающего после каждого запуска одно полное колебание. Мультивибратор 26 выполнен аналогично первому мультивибратору 14 в третьем варианте устройства.
Третий коммутатор 27 предназначен для переключения его выхода с второго входа на третий вход при подаче на первый вход управляющего сигнала. Третий коммутатор 27 выполнен аналогично второму коммутатору 25.
Блок 28 выделения модуля напряжений предназначен для преобразования входного напряжения положительной и отрицательной полярностей в однополярное выходное напряжение. Блок 28 может быть выполнен на двух микросхемах типа К 154 УД 1 и полупроводниковых диодах КД522А.
Первый электронный ключ 29 предназначен для замыкания цепей его выхода и второго входа при подаче на первый вход управляющего напряжения. Он может быть выполнен на одном элементе микросхемы типа К 176КТ 1.
Третья схема 30 совпадений предназначена для выработки выходного управляющего сигнала при одновременной подаче на ее входы управляющих сигналов. В качестве третьей схемы 30 совпадений могут быть использованы два элемента микросхемы К561ЛА7, один из которых выполняет функцию элемента "И-НЕ", а второй - элемента инверсии "НЕ".
Первая схема 31 совпадений предназначена для выработки выходного управляющего сигнала при одновременной подаче на ее входы управляющих сигналов. Первая схема 31 совпадений может быть выполнена аналогично третьей схеме 30 совпадений.
Четвертый блок 32 памяти предназначен для запоминания напряжения, подаваемого на его второй вход при подаче на первый вход управляющего сигнала. Четвертый блок 32 памяти выполнен аналогично первому блоку 16 памяти.
Второй электронный ключ 33 предназначен для замыкания цепей его выхода и второго входа при подаче на первый вход управляющего напряжения. Он может быть выполнен аналогично первому электронному ключу 29 на одном элементе микросхемы типа К176КТ1.
Вторая схема 34 совпадений предназначена для выработки выходного управляющего сигнала при одновременной подаче на ее входы управляющих сигналов. Вторая схема 34 совпадений может быть выполнена аналогично третьей схеме 30 совпадений.
Схема 35 "ИЛИ" предназначена для формирования выходного управляющего напряжения при подаче на ее первый или второй вход управляющих сигналов. В качестве схемы 35 "ИЛИ" могут быть использованы два элемента микросхемы К561ЛЕ5, один из которых выполняет функцию элемента, "ИЛИ-НЕ", а второй - элемента инверсии "НЕ".
Первый управляемый делитель 36 напряжений предназначен для изменения напряжения, подаваемого на вход третьего усилителя 12 с выхода блока 8 вычитания по управляющему напряжению, подаваемому с выхода второго блока 7 памяти. Управляемый делитель 36 напряжений выполнен по схеме делителя напряжений на постоянном резисторе и управляемом полупроводниковом сопротивлении, в качестве которого может быть использован полевой транзистор КП103М1.
Компаратор 37 предназначен для сравнения выходного напряжения третьего усилителя 12 и выходного напряжения U0 источника эталонного напряжения и выработки пропорционального выходного напряжения. Компаратор 37 может быть выполнен на микросхеме К154УД1.
Устройства для измерения электрокожного сопротивления работают следующим образом. Перед использованием устройств предварительно с помощью первого коммутатора 5 необходимо выбрать режим работы.
При соединении с помощью коммутатора 5 первого (инвертирующего) входа второго усилителя 11 с вторым индифферентным электродом 3 устройства будут работать с трехточечным подключением к кожному покрову, обеспечивающим исключение влияния на выходные параметры электрокожных сопротивлений R1, R2 и соответствующих падений напряжений в цепях индифферентных электродов. Настоящий режим рекомендуется при использовании устройств для диагностики по параметрам точек акупунктуры, а также может быть с успехом использован для диагностики по параметрам зон отведений. В этом случае при условии высокого входного сопротивления второго усилителя 11 ток в цепи второго индифферентного электрода 3 практически будет равен нулю, а следовательно, потенциал точки соединения электрокожных сопротивлений Rx, R1, R2 при пренебрежении относительно небольшим значением электрокожного потенциала Е2 будет равен потенциалу первого входа второго усилителя 11, который в свою очередь равен потенциалу второго входа второго усилителя 11, определяемому потенциалом общей шины электропитания, выбираемым равным нулю. В результате этого значение измерительного тока и падения напряжений на электрокожном сопротивлении Rx и калиброванных резисторах 9, 13 не будут зависеть от электрокожных сопротивлений R1, R2 индифферентных зон и потенциала Е3, определяемого как электрокожным, так и компенсирующим потенциалами зоны расположения первого индифферентного электрода 4, что будет определять независимость регистрируемых устройствами измеряемых параметров от электрических параметром кожного покрова индифферентных зон.
При соединении с помощью коммутатора 5 первого входа второго усилителя 11 с первым индифферентным электродом 4 устройства будут работать с использованием двухточечного подключения к кожному покрову, рекомендуемому при проведении диагностики по параметрам зон отведений. В этом случае второй усилитель 11 будет выполнять функцию повторителя напряжения, в результате чего потенциал первого индифферентного электрода 4 будет определяться потенциалом второго входа второго усилителя 11, равным потенциалу общей шины электропитания, и в качестве информативных параметров будет рассматриваться сумма элекгрокожных сопротивлений Rх1=Rх+R2 (соответствующих падений напряжений на сопротивлениях Rх, R2) зон расположения измерительного 2 и первого индифферентного 4 электродов. При этом второй индифферентный электрод 3 не используется. Настоящий режим измерений соответствует режиму измерений, используемому в известных устройствах для диагностики по методу Р.Фолля.
При рассмотрении работы заявленных устройств будем считать, что регистрация измеряемого параметра "проводимости" осуществляется по значениям электрокожных сопротивлений, что позволяет при сделанных допущениях не принимать во внимание значения потенциалов Е1-Е3 (справедливость отмеченного определяется тем фактом, что в диагностических устройствах Р.Фолля одинаковые значениям параметров "проводимости" получаются в соответствии с "эталонной кривой" Вернера при определенных значениях электрокожных сопротивлений и компенсационных потенциалов).
Цикл работы первого варианта устройства с помощью мультивибратора 14 разделяется на два полупериода. Мультивибратор 14 на своих выходах поочередно формирует управляющие сигналы В первом полупериоде управляющий сигнал с первого выхода мультивибратора 14 воздействует на первые входы второго 7 и первого 16 блоков памяти, разрешая прохождение в блоки памяти сигналов, воздействующих на их вторые входы. При этом на втором выходе мультивибратора 14 управляющий сигнал отсутствует, в результате чего закрыт третий блок 18 памяти, а коэффициент передачи управляемого делителя 19 напряжений равен единице.
После установки измерительного 2 и индифферентных электродов 3, 4 от источника 24 эталонного напряжения через управляемый делитель 19 напряжений в последовательной измерительной цепи, включающей первый 9 и второй 13 калиброванные резисторы, электрокожные сопротивления Rх, R2 и электрические потенциалы E1, Е3 будет протекать измерительный ток I, замыкаемый через выходную цепь второго усилителя 11 на общую шину электропитания, значение которого без учета потенциалов E1, Е3 будет равно
где K1 - коэффициент передачи управляемого делителя 19 напряжений Uо, - выходное напряжение источника 24 эталонного напряжения: Rо1 и Rо2 - сопротивления первого и второго калиброванных резисторов 9 и 13 соответственно.
При выборе выходного напряжения Uо источника 24 эталонного напряжения, равного 3,9 В, коэффициенте передачи управляемого делителя 19 напряжений для первого полупериода работы устройства K1=1, а также суммы сопротивлений калиброванных резисторов, равной Rо1+Rо2=330 кОм, измерительный ток I будет в зависимости от электрокожного сопротивления Rх1 изменяться в соответствии с "эталонной кривой" Вернера, что подтверждают значения, вычисленные в соответствии с выражением (3) и приведенные в табл.2.
В табл.2 для сравнения приведены также значения измерительного тока lо, определяемые "эталонной кривой" Вернера, а также абсолютных ΔI и относительных δI погрешностей значений измерительного тока I для нормированных значений электрокожного сопротивления Rx1.
Как видно из приведенной таблицы, при выбранный условиях в первые полупериоды работы устройства обеспечивается высокое соответствие значении измерительного тока I "эталонной кривой" Вернера при относительной погрешности значений в пределах измерительного диапазона электрокожных сопротивлений, не превышающей 4,5%, а при исключении участка диапазона (при Rх1=45 кОм) - не более 2%.
От измерительного тока I на электрокожных сопротивлениях и калиброванных резисторах создадутся падения напряжений, в результате чего на выходах первого 6 и третьего 12 усилителей сформуются напряжения U1 и U2:
где К2 и К3 - коэффициенты передачи первого 6 и третьего 12 усилителей.
Выходное напряжение U3 первого блока 17 вычитания будет определяться выражением
что с учетом выражений (4), (5) примет вид
Обозначая коэффициент передачи делителя 20 напряжений через K5 выходное напряжение U4 делителя 20 напряжений можно представить в виде
На выходе второго блока 21 вычитания сформируется напряжение U5, пропорциональное разности выходных напряжений U3 первого блока 16 вычитания и U4 делителя 20 напряжений, которое при коэффициенте передачи второго блока 21 вычитания К6 будет равно
С помощью первого блока 15 деления в первый полупериод работы первого варианта устройства осуществляется формирование выходного напряжения U6, пропорционального с коэффициентом передачи К7 частному от деления выходного напряжения U5 второго блока 21 вычитания и выходного напряжения U2 третьего усилителя 12
Напряжение U6 в первый полупериод работы устройства при воздействии управляющего сигнала на первый вход первого блока 16 памяти проходит в первый блок 16 памяти и запоминается в нем.
С помощью первого регистратора 23 обеспечивается регистрация параметра N "проводимости", определяемого выходным напряжением U6 первого блока 16 памяти:
При выборе коэффициентов передачи устройств из условий
Выражение (8) примет вид
С учетом выбранного ранее значения сопротивления калиброванного резистора Ro1 окончательно для измеряемого параметра N "проводимости" получим выражение
Для проверки соответствия выражения (10) "эталонной кривой" Вернера проведено вычисление параметра N для разных значений электрокожного сопротивления Rx1. Результаты вычислений приведены в табл.3.
Здесь же для сравнения приведены значения "проводимости" N0, определяемые "эталонной кривой" Вернера, а также абсолютных ΔN и относительных δN погрешностей значений измеряемого параметра N "проводимости" для нормированных значений электрокожного сопротивления Rx1.
Как видно из приведенной таблицы, в первом варианте устройства обеспечивается высокое соответствие значений измеряемого параметра N "проводимости" соответствующим значениям N0: "эталонной кривой" Вернера. Так относительная погрешность измерения электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" в пределах измерительного диапазона электрокожных сопротивлений от 0 до 380 кОм не превышает 3,8%, а в пределах измерительного диапазона от 0 до 178 кОм - 2,7%.
При изменении состояния мультивибратора 14 во вторые полупериоды работы первого варианта устройства управляющий сигнал формируется на втором выходе мультивибратора 14. В результате этого открывается третий блок 18 памяти, а коэффициент передачи управляемого делителя 19 напряжений изменяется от единицы K1=1 до значения K1=K1о.
При этом закрываются входы первого 16 и второго 7 блоков памяти, и на выходе первого блока 16 памяти во втором полуперноде работы мультивибратора 14 напряжение остается равным U6, определяющим значение параметра N "проводимости", а на выходе второго блока 7 памяти напряжение определяется выходным напряжением U1 первого усилителя в первом полупериоде работы мультивибратора 14.
Принимая во внимание, что при пропускании измерительного тока в организме создаются компенсирующие потенциалы Е, в соответствии с выражением (2) на входе первого усилителя 6 в первом и втором полупериодах работы устройства сформируются напряжения U1.1 и U1.2, значения которых можно представить в виде
где I1, I2 - измерительные токи в первом и втором полупериодах работы устройства; Е - компенсирующий потенциал; Rx1* -регистрируемое электрокожное сопротивление при учете компенсирующего потенциала.
В общем случае значение компенсирующего потенциала Е зависит от значения измерительного тока и может отличаться в первом и втором полупериодах работы устройства. Но при выборе близких по значению измерительных токов I1 и I2, а также с учетом определенной инерции формирования и изменения компенсирующего потенциала Е, что при выборе минимально возможного значения длительностей полупериодов работы устройства позволяет обеспечить практически постоянное значение компенсирующего потенциала Е в двух полупериодах работы устройства.
Из условия реализации диагностических приборов Р.Фолля в соответствии с "эталонной кривой" Вернера падения напряжений на элекгрокожных сопротивлениях U1.1 в первые полупериоды работы устройства для одних и тех же значений измеряемых параметров N "проводимости" должны быть равны соответствующим падениям напряжений U1 независимо от значений компенсирующего потенциала Е:
При этом в соответствии с последним выражением измерительный ток в первом полупериоде работы устройства также не зависит от значения компенсирующего потенциала и равен току I
С учетом отмеченного, выражение (11) можно переписать в виде
Напряжение U1.1(U1) в первом полупериоде работы устройства при воздействии управляющего сигнала на первый вход второго блока 7 памяти запоминается во втором блоке 7 памяти и с коэффициентом передачи K8 передается на его выход.
Выходное напряжение U1.2 первого усилителя 6 во втором полупериоде работы устройства воздействует на второй вход третьего блока 8 вычитания, на первый вход которого во втором такте подается выходное напряжение второго блока 7 памяти. В результате этого на выходе третьего блока 8 вычитания во втором такте формируется напряжение U6
где K9 - коэффициент передачи третьего блока 8 вычитания.
С учетом выражения (12) выражение (13) можно переписать в виде
Измерительные токи I1 и I2 с учетом выражения (3) при условии, что коэффициент передачи K1 управляемого делителя 19 напряжений в первом такте равен единице, а во втором такте изменяется до K1o можно представить в виде
Подставляя выражения (15), (16) в выражение (14) для напряжения U6 запишем:
С помощью блока 10 деления во втором такте работы устройства осуществляется деление напряжения U6, подаваемого на первый вход блока 10 деления на напряжение U1.1, подаваемое на второй вход блока 10 деления с выхода второго блока 7 памяти. В результате этого на выходе бока 10 деления сформируется напряжение U7, равное с учетом выражений (12), (17) при коэффициенте передачи К10 блока 10 деления
Принимая во внимание, что с учетом выражения (11) электрокожное сопротивление Rx1 можно представить в виде
При этом выражение (18) можно переписать в виде
Напряжение U7 подается на второй вход третьего блока 18 памяти, на первый вход которого во втором полупериоде работы устройства подается управляющий сигнал, и запоминается в нем. При этом с помощью второго регистратора 22 в устройстве по выходному напряжению третьего блока 18 памяти осуществляется контроль параметра, пропорционального напряжению U7, который целесообразно назвать информативностью регистрируемого устройством параметра "проводимости".
Если при реализации устройства выбрать значения коэффициентов передачи K8=1/K1o, то выражение (19) примет вид
Как показывает выражение (20), в первом варианте устройства с помощью второго регистратора 22 осуществляется определение параметра, значение которого при постоянных значениях параметров элементов устройства (К10, K9, K8, и K1o) зависит от компенсирующего потенциала Е. При этом произведение U=I1Rx1 - падение напряжения на электрокожном сопротивлении Rx1 дня каждого значения N "проводимости" в соответствии с "эталонной кривой" Вернера является постоянным.
Значение компенсирующего потенциала Е для каждого значения параметра "проводимости" N может изменяться от нуля до значения I1Rx1 и по напряжению U7 можно качественно характеризовать регистрируемый показатель проводимости N.
Таким образом, регистрируемый с помощью второго регистратора 22 показатель определяет весовое влияние по отношению к падению напряжения U=I1Rx1 в показателе "проводимости" N компенсирующего потенциала Е, что соответствует понятию информативности регистрируемого показателя "проводимости".
Как показывает выражение (20), показатель информативности, который условно можно обозначить Пин, при значении компенсирующего потенциала Е=0 равен нулю (Пин=0), при увеличении значения компенсирующего потенциала Е до значения Е=I1Rx1 показатель информативности будет увеличиваться, достигая максимума при Е=I1Rx1, равного 
При этом большего значения Е быть не может из условия формирования "эталонной кривой" Вернера, согласно которому одни и те же показателям значений "проводимости" соответствуют заданному сопротивлению Rx1 и заданному падению напряжения U на нем.
Во втором варианте устройства аналогично первому варианту устройства с помощью первого мультивибратора 14, работающего в автоколебательном режиме, цикл работы разделяется на два полупериода, а с помощью второго мультивибратора 26 второй полупернод разделяется на два такта. В первом полупериоде управляющий сигнал формируется на первом выходе первого мультивибратора 14 и открывает первый блок 16 памяти. При этом на втором выходе первого мультивибратора 14 в первом полупериоде работы устройства управляющий сигнал отсутствует. В результате этого на первые входы второго 25 и третьего 27 коммутаторов управляющий сигнал не воздействует, в результате чего их выходы соединены со вторыми входами. На первый вход второго блока 7 памяти в первый полупериод подается управляющий сигнал, разрешая прохождение выходного напряжения первого усилителя во второй блок 7 памяти и на его выход, а также запоминание этого напряжения.
При условии, что коэффициенты передачи коммутаторов 25 и 27 равны единице, напряжения, подаваемые на первый и второй входы блока 10 деления, будут соответствовать напряжениям U2 и U5 первого варианта устройства, подаваемым на первый и второй входы первого блока 15 деления в первый полупериод работы первого варианта устройства.
В результате этого при условии, что коэффициент передачи блока 10 деления второго варианта устройства равен коэффициенту передачи первого блока 15 деления (К7) первого варианта устройства, выходное напряжение блока 10 деления в первый полупериод работы второго варианта устройства будет соответствовать выходному напряжению U3 первого блока 15 деления первого варианта устройства в первый полупериод работы устройства.
Выходное напряжение блока 10 деления во втором варианте устройства подается на первый вход первого блока 16 памяти, на первый вход которого в первый полупериод работы устройства с выхода первого мультивибратора 14 подается управляющий сигнал, и запоминается в первом блоке 16 памяти.
С помощью первого регистратора 23 во втором варианте устройства по выходному напряжению первого блока 16 памяти обеспечивается регистрация параметра N "проводимости", полностью соответствующего на основании выражения (8) регистрируемому параметру N "проводимости" в первом варианте устройства, значения которого при выборе параметров второго варианта устройства, аналогичных первому варианту устройства, в значительной степени соответствуют значениям No "эталонной кривой" Вернера.
При изменении состояния первого мультивибратора 14 во втором полупериоде работы второго варианта устройства управляющий сигнал формируется на его втором выходе. При этом происходит переключение коммутаторов 25 и 27, в результате чего их выходы соединяются с третьими входами. При этом закрывается первый блок 16 памяти, и напряжение на его выходе остается постоянным в течении второго полупериода работы устройства.
По управляющему сигналу со второго выхода первого мультивибратора 14 запускается второй мультивибратор 26, который второй полупериод работы устройства разделяет на два такта. В первом такте управляющий сигнал формируется на первом выходе второго мультивибратора 26 и воздействует на первый вход второго блока 7 памяти, как и в первый полупериод работы устройства, в результате чего выходное напряжение первого усилителя U1 проходит во второй блок 7 памяти и запоминается в нем.
В первом такте второго полупериода на втором выходе второго мультивибратора 26 управляющий сигнал отсутствует, в результате чего коэффициент передачи управляемого делителя 19 напряжения равен K1=1, а третий блок 18 памяти закрыт по первому входу.
При изменении состояния второго мультивибратора 26 во втором такте второго полупериода управляющий сигнал формируется на втором выходе второго мультивибратора 26. В результате этого коэффициент передани управляемого делителя 19 напряжения изменяется до значения K1=K1о, и открывается третий блок 18 памяти. При этом закрывается второй блок 7 памяти, и выходное его напряжение при коэффициенте передачи второго блока 7 памяти, равном K8, в течение второго такта второго полупериода будет равно напряжению U8
U8=K8U1.1.
Это напряжение подается на первый вход третьего блока 8 вычитания, ко второму входу которого прикладывается напряжение U12, в результате чего на выходе третьего блока 8 вычитания формируется напряжение U6, соответствующее выражению (13).
Напряжение U6 через третий коммутатор 27 прикладывается ко второму входу блока 10 деления, на первый вход которого через второй коммутатор 25 подается выходное напряжение третьего усилителя 12, которое во второй такт второго полупериода равно напряжению U12. В результате этого на выходе блока 10 деления формируется напряжение U7, соответствующее выражению (18), которое при условиях, аналогичных условиям, выбранным для первого варианта устройства, будет определяться выражением (20).
Это напряжение проходит в блок 18 памяти, открытый во втором такте второго полупериода работы второго варианта устройства, и запоминается в нем. При этом, как и в первом варианте устройства, с помощью второго регистратора 22 во втором варианте устройства осуществляется контроль параметра Пинф информативности.
В третьем варианте устройства второй мультивибратор 26 работает в автоколебательном режиме и в соответствии со своим состоянием разделяет цикл работы устройства на два полупериода, первый мультивибратор 14, работающий в ждущем режиме, разделяя при каждом запуске как при включении, так и при выключении управляющего сигнала на втором выходе второго мультивибратора 26 каждый полупериод на два такта.
В первый полупериод работы третьего варианта устройства управляющий сигнал формируется на первом выходе второго мультивибратора 26, при этом одновременно запускается первый мультивибратор 14, на первом выходе которого в первый такт работы формируется управляющий сигнал. В результате этого с выхода первой схемы 31 совпадений управляющий сигнал подается на первый вход третьего коммутатора 27, соединяя его выход с третьим входом. На первый вход второго коммутатора 25 в первый полупериод работы третьего варианта устройства воздействует управляющий сигнал с первого выхода второго мультивибратора 26, в результате чего выход второго коммутатора 25 соединяется с третьим входом.
При этом первый вход первого усилителя 6 соединяется со вторым выводом первого калиброванного резистора 9, а второй вход - с общей шиной электролитания.
В первый полупериод работы устройства на выходе третьей схемы 30 совпадений управляющий сигнал отсутствует, в результате чего закрыт по первому входу третий блок 18 памяти, а коэффициент передачи управляемого делителя 19 напряжений равен K1=1.
В результате этого выходное напряжение U9 первого усилителя 6 при коэффициенте его усиления К11 будет соответствовал» напряжению U2:
Это напряжение проходит через блок 28 выделения модуля напряжений и подается на первый вход блока 8 вычитания и вход делителя 20 напряжения.
Поскольку в первом полупериоде первый электронный ключ 29 закрыт (на первом его входе отсутствует управляющий сигнал), то на выходе блока 20 деления напряжения с коэффициентом деления К5 формируется напряжение U10, соответствующее при равенстве единице коэффициента передачи блока 28 выделения модуля напряжений напряжению U4 первого варианта устройства
Поскольку в первом такте первого полупериода на первый вход четвертого блока 32 памяти воздействует управляющий сигнал, то напряжение U10 проходит в четвертый блок 32 памяти, запоминается в нем и с коэффициентом передачи K8 передается на его выход.
При этом второй электронный ключ 33 закрыт, поскольку на первом и втором входах схемы 35 "Или" отсутствуют управляющие сигналы за счет того, что на второй вход второй схемы 34 совпадений, а также первый и второй входы третьей схемы 30 совпадений не поступают управляющие сигналы. В результате этого напряжение, подаваемое на второй вход блока 8 вычитания равно нулю, а следовательно, выходное напряжение U11 блока 8 при коэффициенте его передачи, равном K12,будет равно
Это напряжение проходит через первый управляемый делитель 36 напряжения, коэффициент передачи которого К13 определяется выходным напряжением второго блока 7 памяти, и выходное напряжение U12 первого управляемого делителя 36 напряжений будет равно
С помощью третьего усилителя 12, коэффициент усиления которого в третьем варианте устройства равен К14, происходит усиление входного напряжения, которое на выходе третьего усилителя 12 будет равно
С помощью компаратора 37 напряжение U13 сравнивается с напряжением U0 источника 24 эталонного напряжения, и пропорционально их разности на выходе компаратора 37 формируется напряжение, которое проходит во второй блок 7 памяти, открытый по первому входу управляющим сигналом с первого выхода первого мультивибратора 14.
При изменении выходного напряжения второго блока 7 памяти, которое определяется выходным напряжением компаратора 37, происходит изменение коэффициента передачи К13 первого управляемого делителя 36 напряжения. В результате этого происходит изменение напряжения U13, а следовательно, и выходного напряжения компаратора 37. Процесс изменения напряжения U13 и коэффициента передачи U13 будет происходить до тех пор, пока напряжение U13 не станет равным напряжению Uo, т.е.:
где K13-0 коэффициент передачи первого управляемого делителя 36 при выполнении условия равенства напряжений U13=U0.
Из выражения (21) можно определить значение коэффициента K13-0
При изменении состояния первого мультивибратора 14 во втором такте первого полупериода управляющий сигнал формируется на его втором выходе. При этом управляющий сигнал также формируется на выходе второй схемы 34 совпадений, который воздействует на первый вход первого блока 16 памяти, открывая его, и через схему "Или" 35 по первому входу открывает второй электронный ключ 33. Одновременно закрывается четвертый блок 32 памяти, выходное напряжение которого при коэффициенте передачи K8 остается равным K8U10, и выключается управляющий сигнал на первом выходе третьего коммутатора 27, что приводит к соединению выхода третьего коммутатора 27 с его вторым входом.
В результате этого на выходе первого усилителя 6 формируется напряжение U14, соответствующее напряжению U3 в первом варианте устройства при равенстве коэффициентов усиления первого 6 и третьего 12 усилителей первого варианта устройства
Это напряжение через блок 28 выделения модуля напряжений будет воздействовать на первый вход блока 8 вычитания, на второй вход которого воздействует напряжение с выхода четвертого блока 32 памяти.
В результате этого на выходе блока 8 вычитания во втором такте первого полупериода сформируется напряжение U15
Напряжение U15 проходит через первый управляемый делитель 36 напряжения, коэффициент передачи которого во втором такте первого полупериода остается равным К13-0 и усиливается третьим усилителем 12. В результате этого на выходе третьего усилителя 12 сформируется напряжение U13-1:
При выборе коэффициентов передачи устройств из условия 
выражение (22.1) будет полностью соответствовать выражению (9) до постоянного коэффициента пропорциональности, определяющему зависимость параметра информативности N от электрокожного сопротивления Rx1 в первом варианте устройства.
Таким образом, третий вариант устройства обеспечивает регистрацию параметра "проводимости" в соответствии с "эталонной кривой" Вернера.
Напряжение U13-1 запоминается в первом блоке 16 памяти, открытом во втором такте первого полупериода по первому входу и регистрируется с помощью первого регистратора 23 параметра "проводимости". При этом постоянный коэффициент пропорциональности, равный 123,6, можно реализовать в третьем варианте устройства выбором чувствительности регистратора 23.
При изменении состояния второго мультивибратора 26 во втором полупериоде работы третьего варианта устройства управляющий сигнал формируется на втором его выходе. При этом также запускается первый мультивибратор 14, разделяя второй полупериод на два такта. В первом такте управляющий сигнал формируется на первом выходе первого мультивибратора 14.
В результате этого во втором полупериоде закрывается первый блок 16 памяти и на первых входах второго 25 и третьего 27 коммутатора выключается управляющий сигнал, что приводит к замыканию выходов коммутаторов на вторые входы. При этом второй вход первого усилителя 6 соединяется с первым выводом первого резистора, а первый вход - с общей шиной электропитания.
В первом такте второго полупериода на первый вход второго управляемого делителя 19 напряжения управляющий сигнал не подается, в результате чего, его коэффициент передачи K1=1, и открывается по первому входу четвертый блок 32 памяти.
В результате этого на выходе блока 28 выделения модуля напряжения в первом такте первого полупериода работы третьего варианта устройства формируется напряжение U16, соответствующее напряжению U1.2 для первого варианта устройства.
Это напряжение через открытый во втором полупериоде первый электронный ключ 29 проходит в четвертый блок 32 памяти и запоминается в нем.
Одновременно напряжение U16 подается на первый вход блока 8 вычитания, на второй вход которого в первом такте напряжение не подается (равно нулю), т.к. второй электронный ключ 33 закрыт по первому входу, в результате того, что на первом и втором входах второй схемы 34 совпадений и втором входе третьей схемы 30 совпадений управляющие сигналы отсутствуют.
В результате этого выходное напряжение блока 8 вычитания будет равно
Это напряжение проходит через первый управляемый делитель 36 напряжения и второй усилитель 12, в результате чего на выходе второго усилителя 12 формируется напряжение U14-2:
Напряжение U14-2 в первый такт второго полупериода с помощью компаратора 37 сравнивается с напряжением Uo источника 24 эталонного напряжения. В результате этого на выходе компаратора 37 пропорционально разности входных напряжений формируется напряжение, которое проходит в первый блок 7 памяти, открытый по первому входу управляющим сигналом с первого входа первого мультивибратора 14. В результате этого при изменении выходного напряжения первого блока 7 памяти будет изменяться коэффициент передачи К13 первого управляемого делителя 36 напряжения, а следовательно, и выходное напряжение U14-2 третьего усилителя.
Процесс изменения коэффициента передачи К13 и выходного напряжения U14-2 будет происходить до тех пор, пока напряжение U14-2 не сравняется с напряжением Uo:
При выполнении этого условия коэффициент передачи К13-2 будет равен
При изменении состояния первого мультивибратора 14 во втором такте второго полупериода управляющий сигнал формируется на его втором выходе. В результате этого закрываются по первым входам первый блок 7 и четвертый блок 32 памяти и выходным сигналом третьей схемы 30 совпадений по первым входам открываются третий блок 18 памяти и второй электронный ключ 33, а также изменяется до значения K1=K1o коэффициент передачи второго управляемого делителя напряжений.
В результате этого изменяется значение измерительного тока до значения I2 и на первый вход блока 8 вычитания воздействует напряжение
На второй вход блока 8 вычитания воздействует напряжение U17 с выхода четвертого блока 32 памяти.
На выходе блока 8 вычитания формируется напряжение U11-3, равное:
С учетом выражений для измерительных токов (15), (16) выражение (23) можно переписать в виде:
Напряжение U11-3 проходит через первый управляемый делитель 36 напряжения и третий усилитель 12, и на выходе третьего усилителя 12 формируется напряжение U13-2, равное
Преобразовывая выражение (24) при условии, что
получим: 
При выборе 
выражение (25) примет вид
Выражение (26) полностью соответствует выражению (20) при условии, что Uo=К10К9, что показывает одинаковые возможности выделения показателя информативности Пин в третьем варианте устройства.
Напряжение U13-2 запоминается в третьем блоке 18 памяти, открытом по первому входу, и с помощью первого регистратора 22 по напряжению U13-2 осуществляется контроль показателя информативности Пин аналогично первому варианту устройства.
Таким образом, предлагаемые три варианта устройств при выборе соответствующих значений параметров элементов обеспечивают регистрацию измеряемых значений электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" в соответствии с "эталонной кривой" Вернера, а также дополнительно контроль параметра информативности, что определяет высокую достоверность, информативность и точность регистрируемых параметров в соответствии с диагностическим методом Р.Фолля как при использовании традиционного двухточечного подключения, так и трехточечного подключения к кожному покрову, позволяющего исключить влияние на результаты измерений электрокожных сопротивлений индифферентных зон.
Изобретение относится к медицинской информационно-измерительной технике и может быть использовано в специализированных информационно-диагностических системах и автономных приборах для лечебно-профилактических учреждений, предназначенных для проведения диагностики по методу Р.Фолля. Первый вариант устройства содержит измерительный и два индифферентных электрода, коммутатор, три усилителя, три блока памяти, три блока вычитания, два калиброванных резистора, два блока деления, мультивибратор, управляемый делитель напряжений, делитель напряжений, два регистратора и источник эталонного напряжения. Второй вариант устройства содержит измерительный и два индифферентных электрода, три коммутатора, три усилителя, три блока памяти, три блока вычитания, два калиброванных резистора, блок деления, два мультивибратора, управляемый делитель напряжений, делитель напряжений, два регистратора и источник эталонного напряжения. Третий вариант устройства содержит измерительный и два индифферентных электрода, три коммутатора, два усилителя, четыре блока памяти, блок вычитания, два калиброванных резистора, два мультивибратора, два управляемых делителя напряжений, делитель напряжений, два регистратора, источник эталонного напряжения, блок выделения модуля напряжений, два электронных ключа, три схемы совпадений, схему и компаратор. Изобретение обеспечивает повышение точности измерительных преобразований и достоверности регистрируемых информативных параметров. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОКОЖНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ | 1999 |
|
RU2173537C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА ТОЧЕК АКУПУНКТУРЫ | 1996 |
|
RU2108086C1 |
| DE 29923369 U1, 27.07.2000. | |||
