Устройство для измерения удельного электрического сопротивления биологической жидкости Советский патент 1988 года по МПК A61B5/53 A61B5/05 A61B5/20 

СО 00 СО

00

Устройство для измерения удельного электрического сопротивления биологической жидкости содержит генератор 1, ячейку 2 с парой токовых 3,4 и парой потенциальных 5,6 электродов, дифференциальный усилитель 7 и синхронный детектор 12. С целью повышения точности в него введены последовательно соединенные преобразователь 8 ток-напряжение, блок 9 температурной компенсации, второй синхронный детектор 10, аналого-цифровой преобразователь 13 и измерительный блок 17. Ячейка 2 вьшолнена в виде стеклянной трубки 14, внутри которой находятся токовые и потенциальные электроды 3,4,5,6 и терморезистор 15, с одной стороны трубка заканчивается резиновой грушей 16. I з.п. ф-лы,2ил. с (Л

ffjuai

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в урологии, нефрологии, в частности, для определения почечной недостаточности.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг,2 - ячейка.

Устройство содержит генератор напряжения (г) 1, ячейку 2, имеющую пару токовых 3 и 4 и потенциальных 5 и 6 электродов, дифференциальный усилитель (ДУ) 7, входы которого подключены к выводам ячейки 2, преобразователь 8 тока в напряжение (ПТН), вход которого подключен к электроду 4 ячейки 2, а выход к блоку 9 темпе- ратурной компенсации (ВТК), выход которого, в свою очередь, подключен к входам второго синхронного детектора (СД) 10 и усилителя-ограничителя (УО

11,первый синхронный детектор (СД)

12,вход которого подключен к выходу ДУ 7, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 13, входы которого подключены к соответствующим выходам СД10 и 12, а их управляющие входы подключены к выходу УО 11, причем токовый вывод 3 ячейки подключен к выходу генератора.

Внешний вид ячейки представлен |на фиг.2, Это стеклянная трубка 14, внутри которой находятся токовые и потенциальные электроды 3 - 6 и терморезистор 15, расположенньй в ВТК. С одной стороны трубка 14 заканчива- ется резиновой грушей 16, необходимой для отбора проб жидкости. Имеетг ся измерительный блок 17.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение рабочей частоты с выхода генератора 1 подается на ячейку 2, которая в данном случае несет новую функцию: она служит для взятия пробы биологической жидкости (мочи)

и удержания ее на время измерения, а также для закрепления в ней терморезистора 15, предназначенного для фиксации температуры пробы. Под действием приложенного напряжения в ячейке протекает ток Iq, который создает падение напряжения U. между злектродами 5 и 6:

Ux I,RX,

5

0

5

о

5

0

где Ry - сопротивление измеряемого

участка объекта.

Далее это напряжение снимается при помощи ДУ и поступает на вход СД 12. Если коэффициент передачи ЦТН 8 равен RJ,, то ток ячейки 2, проходя че- рез ПТН 8, преобразуется в напряжение

и IgRo.

Это напряжение поступает на вход ВТК 9, коэффициент передачи которого равен К. Таким образом, на входе СД 10 будет действовать напряжение U,, « loRo K. Это же напряжение в УО 11 преобразуется в меандр, который поступает на управляющие входы СД 10 и 12, и представляющих собой ключи, вьшолняющие функцию двухполупериод- ного вьшрямителя, на выходе которого стоит фильтр низких частот. Выпрямленные при помощи СД 10 и 12 напряжения и и Uj,:поступают на соответствующие входы АЦП 13, на вькоде которого появляется код N Ujf/Uo, который в дальнейшем поступает на устройство вывода информации:

-к;г-

Мочу можно представить как электролит невысокой концентрации. Очевидно, что ее сопротивление R зависит от температуры. В первом приближении эта зависимость носит линейный характер:

R х RO (I -ott ).

Для того чтобы код N был инвариантен к температуре, вводится ВТК 9. Его коэффициент передачи

R t + RI ,

.

Проще всего осуществить компенсацию, если

R t R(l+fi t),

где of и р - температурные коэффициенты;

R - сопротивление терморезистора 15-,

тогда код N не зависит от температуры при условии, что

S-tP-l-Rl- - R . R,

К

Rt.

to

R,

Р ofВ противном случае, если температурная зависимость терморезистора 15 нелинейна, необходимо калибровать в

разных точках температурного диапазона при помощи резистора R.

Формула изобретения

/4

ток-напряжение, блоком температурной компенсации, вторым синхронным детектором и аналого-цифровым преобразователем, а также усилителем-ограничителем, вход которого соединен с первым входом второго синхронного детектора, а выход - с вторыми входами первого и второго синхронных детекторов, выход первого из которых соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, к выходу которого подключен измерительный блок.

фаг. г

16