Датчик тонов Короткова Советский патент 1983 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использован в диагностических цепях. Известен датчик.тонов Коротковзг содержащий корпус, в котором установ лена муфта с гибкой диафрагмой и основанием/ на котором.установлен посредством диэлектрической основы пьез электрический преобразователь. В свя зи с тем, что на тоны Коррткова в реальных условиях накладчываются высо кочастотные и низкочастотные акустические и вибрационные шумы, внутренняя диафрагма с отверстием служит целям частотной селекции, являясь фильтром высокой частоты l. Однако данный датчик имеет низкую чувствительность и невысокую помехозащищенность в связи с тем, что высокочастотные помехи проходят в датчик неослабленными, а Низкочастотные ослаблены незначительно. Известен также датчик тонов Корот кова, содержащий корпус с укреплвнньа в нем пьезоэлектрическим преобразователем 2 . . Однако, данный датчик тонов Короткова также имеет низкую точность изМерения кровяного давления и невысокую помехозащищенность Цель изобретения - увеличение точ ности измерения кровяного давления при одновременном повышении помехоустойчивости.. Цель достигается тем, что в датчике тонов Короткова, содержащем корпус с укрепленным в нем пьезоэлектрическим преобразователем, последний выполнен в виде консольно закрепленной биморфной пьезоэлектри- ческой пластины, котораяимеет ряд .прорезей со стороны незакрепленного ;конца, пос редством которых образованы рабочие элементы, причем длина последних определяется из соотношения jSTS Т : . )/а1 |U где. Е .- .модуль юнга материала пьезоэлектрической пластины; I - момент инерции рабочего элемента относительно его Центральной оси; И - масса единицы длины рабочего элемента; . . GJij- частота тонов Короткова максимальной энергии. Кроме того, в датчике .тонов Короткова к олич ест в о раб очих элемен тов овределяется из соотношения «.O.S.Q,/ - гдеЛСО; - максимально возможный разброс ч:астот тонов Короткова Q - механическая добротность колебательной системы, образованной пьезоэлектрическим преобразователем. На фиг«1 изображен датчик тонов Короткова, разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - электрическая схема включения пьезоэлектрических преобразователей. Датчик тонов Короткова содержит корпус 1, например, из пластмассы, пьезоэлектрический преобразователь/ выполненный из консольно закрепленной, например, с помощью диэлектрической пластины 2 биморфной пьезоэлектрической пластины 3, которая имеет ряд прорезей 4 со стороны незакрепленного конца/ разделяющих пластину 3 на рабочие элементы 5. после распайки, выводов корпуса 1 закрывают крышкой 6« Электрический сигнал снимают с клемм 7 и подают на вход измерительной схемы. Датчик тонов Короткова используют следующим образом. i Датчикустанавливают на пациенте на исследуемом участке. Сигнал тонов Короткова передается через корпус 1 и диэлектрическувд пластину 2 на консольно закрепленную биморфную пьезоэлектрическую пластину 3. собственная резонансная частота попер1ечных колебаний рабочих элеМен- тов 5 пьезоэлектрической пластины3 определяется выражением ,ЪТ5 ГЁТТ -iгде Е - длина незакрепленного конца . биморфной пьезоэлеКтрйчё.скйЙ J пластины; . |модуль Юнга материала пьезоэлектрической пластины; момент инерции рабочего элемента относительно его цент ральной Оси; масса единицы длины рабочего элемента. Сигнал тонов Короткова поступая на пьезоэлектрическую пластину 3, возбуждает:колебания рабочих элементов 5. За счет прямого пьезоэффекта на обкладках пьезоэлектрического преобразователя индуцируется электрический заряд, который может быть снят с клемм 7. Амплитуда электрического заряда пропорциональна амплитуде поперечных колебаний рабочих элементов 5 пьезопреобразователя. Полоса пропускания пьезоэлектрического преобразователя и величина электрического заряда зависит от добротности материала пь зокерамики и способа й креп ления его в. корпус е В связи с .тем, что частота тонов Короткова меняется в зависимости от человека в значительных пределах рабочие элементы имеют разную длину и разнесенные собственные частоты.

Датчик тонов Короткова позволяет повысить точность измерения кровянрго давления при одновременном повышении помехоустойчивости. Датчик тонов Короткова являясь преобразователем механических колебаний в электрический сигнал, эквивалентен часгтот.но-селективной системе высокой стабильности. Данный датчик не реагирует на сигнал помехи, частота которой не совпадает с собственной частотой колебаний рабочих элементов 5.пьезоэлектрической пластины, а чувствительность датчика значительно увеличена в диапазоне полосы пропускания за счет резонансных свойств датчика.

I, ДАТЧИК ТОНОВ КОРОТКОВА, , соДержаи ий корпус с укреплённым в нем пьезоэлектрическим преобразователем, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения кровяного давления при одновременном повышении помехоустойчивости, пьезо электрический преобразователь выполнен в виде консольно закрепленной бийорфной пьезоэлектрической пластины, имеющей ряд прорезей со сфороны не закрепленного конца, посредством которых образованы рабочие элементы. причем длина последних определяется из соотношения in-rc г р. ,:°Il J де Е 1 модуль Юнга материала пьезоэлектрической пластины момент инерции рабочего элемента относитешэно его центральной оси; U - масса единицы длины рабочего элемента; , , Wj- частота ФоновКороткова максимальной эйергии, 2. Датчик по п. 1, отличающий с я тем/ что количество рабочих элементов определяется из соотношения „-о,.Д, /) гдед СО - максимально возможный разброс частот тонов Короткова; Q - механическая добротность колебательной системы, S образованной пьезоэлектрическим преобразователем i Од Л СО