Устройство для бесконтактной регистрации биоэлектрических сигналов Советский патент 1988 года по МПК A61B5/02 

со о

4

;о

ел

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для регистрации параметров биоэлектрических сигналов без проводящего контакта воспринимающего электрода с телом пациента, например, для исследования биоэлектрических сигналов сердца.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения относительной нестабильности генераторов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для бесконтактной регистрации биоэлектрических сигналов содержит соединенные последовательно электрод 1 с диэлектрической прослойкой 2, резистор

3,управляемый генератор 4, первый умножитель 5 частоты, а также опорный генератор 6, подключенный к второму умножителю 7 частоты, и усилитель 8 постоянного тока, подключенный к регистратору (не обозначен).

Устройство также содержит фазовый детектор 9, первый и второй входы которого подключены, соответственно к выходам первого умножителя 5 частоты и второго умножителя 7 частоты, а выход - к усилителю 8 постоянного тока. Вход фильтра 10 низкой частоты подключен к выходу усилителя 8 постоянного тока, а выход - к второму входу генератора 4, третий вход которого соединен с выходом опорного генератора 6. Генератор 4 выполнен с возможностью его синхронизации.

Генератор 4 содержит синхронизируемый генератор 11, первую емкость 12, включенную между третьим входом генератора 4 и входом синхронизируемого генератора 11, колебательный контур которого включен между его входом и общей щиной и содержит соединенные параллельно индуктивность 13, встречно включенные первый варикап 14 и второй варикап 15, общая точка которых является первым входом генератора

4,соединенные последовательно вторая емкость 16 и третий варикап 17, общая точка которых является вторым входом генера.тора 4.

Устройство работает следующим образом.

, При воздействии на воспринимающий элемент 1, например, импульса биоэлектрического сигнала происходит пропорциональное его амплитуде изменение фазы ВЧ-ко- лебаний на выходе генератора 4 на величину д , а на выходе умножителя 5 частоты - на NAtf, где N - коэффициент умножения частоты, по отнощению к фазе колебаний в опорном канале на выходе умножителя 7 частоты.

В связи с этим на выходе фазового детектора 9 имеет место изменение напряжения на величину, пропорциональную величине изменения фазы.

При этом генератор 4 работает следующим образом. Частота генератора 11 путем 5 первоначальной (после изготовления) подстройки индуктивности 13 колебательного контура устанавливается равной частоте опорного генератора 6, и далее за счет срабатывания через фильтр 10 фазовой авто- -д подстройки частоты (ФАПЧ) это равенство поддерживается постоянным.

Кроме того, колебания генератора 11 синхронизируются колебаниями опорного генератора 6 за счет наличия элемента связи между ними - емкости 12.

Постоянная времени фильтра 10 низкой частоты устанавливается в 3-5 раз больще максимального периода исследуемого сигнала, т.е. порядка 30-50 с, что, с одной стороны, исключает срабатывание фильтра

20 при частотах исследуемых биоэлектрических сигналов (0,1 -100 Гц), а с другой - постоянно поддерживает частоту синхронизирующего генератора 11 в полосе захвата колебаниями опорного генератора 6.

25 В связи с этим колебания синхронизируемого генератора 11 изменяются только по фазе, а их средняя частота равна частоте опорного генератора.

Таким образом, благодаря введению 30 синхронизации генератора 4 и охвата его системой ФАПЧ стало возможным исключение погрешности, обусловленной взаимной нестабильностью частот генератора 4 и опорного генератора 6.

35

Формула изобретения

45

1.Устройство для бесконтактной регистрации биоэлектрических сигналов, содержащее соединенные последовательно электрод

4Q с диэлектрической прослойкой, резистор, управляемый генератор и первый умножитель частоты, опорный генератор, подключенный к второму умножителю частоты и усилитель постоянного тока, подключенный к регистратору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения относительной нестабильности генераторов, в него,введены фазовый детектор, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам перCQ вого и второго умножителей частоты, а выход - к усилителю постоянного тока, фильтр низкой частоты, вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, а выход - к второму входу управляемого генератора, третий вход которого соединен с

55 выходом опорного генератора, управляемый генератор выполнен синхронизируемым.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляемый генератор содержит синх35

Формула изобретения

5

1.Устройство для бесконтактной регистрации биоэлектрических сигналов, содержащее соединенные последовательно электрод

Q с диэлектрической прослойкой, резистор, управляемый генератор и первый умножитель частоты, опорный генератор, подключенный к второму умножителю частоты и усилитель постоянного тока, подключенный к регистратору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения относительной нестабильности генераторов, в него,введены фазовый детектор, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам перQ вого и второго умножителей частоты, а выход - к усилителю постоянного тока, фильтр низкой частоты, вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, а выход - к второму входу управляемого генератора, третий вход которого соединен с

5 выходом опорного генератора, управляемый генератор выполнен синхронизируемым.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляемый генератор содержит синх2 13642954

ронизируемый генератор, первую емкость,лельно индуктивность, встречно включенные включенную между третьим входом управ-первый и второй варикапы, общая точка ко- ляемого генератора и входом синхронизм-торых является первым входом генератора, руемого генератора, колебательный контурсоединенные последовательно вторая ем- которого включен между его входом и об-5 кость и третий варикап, общая точка кото- щей шиной и содержит соединенные парал-рых является вторым входом генератора.

Устройство для бесконтактной регистрации биосигналов содержит соединенные последовательно электрод 1 с диэлектрической прослойкой 2, резистор 3, управляемый генератор 4, первый умножитель 5 частоты, опорный генератор 6, второй умножитель 7 частоты, усилитель постоянного тока (УПТ) 8, регистратор, фазовый детектор 9, входы которого подключены к вы.ходам первого и второго умножителей 5 и 7 частоты, а выход - к УПТ 8, фильтр 10 низкой частоты, синхронизируемый генератор 11, конденсаторы 12 и 16, катушку 13 индуктивности, варикапы 14,15,17. Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения относительной нестабильности генераторов. 13 з.п. ф-лы, 1 ил. -f $