Устройство для измерения электропроводности биологических сред Советский патент 1991 года по МПК G01N27/02 G01R27/02 

cs

Ј

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров электропроводности жидких сред, включая биологические жидкости, Целью изобретения является повышение точности, достоверности и чувствительности измерений. Устройство для измерения электропроводности биологических сред содержит мультивибратор, датчик и индикаторный блок. Введение в устройство двух триггеров, трансформатора тока и формирователя импульсов позволяет оптимально согласовать информационные и возбуждающие сигналы измерительной схемы и датчика. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения электропроводности параметров жидких сред, включая биологические жидкости.

Целью изобретения является повышение точности, достоверности измерений.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для измерения электропроводности биологических сред: на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для измерения электропроводности биологических сред содержит мультивибратор 1, первый триггер 2, трансформатор 3 тока, формирователь 4 импульсов, второй триггер 5, индикаторный блок 6 и датчик 7. Мультивибратор 1, формирователь 4 импульсов выполнены на дискретных элементах, например КМОЛ-структуры, триггеры 2 и 5 выбираются из той же серии микросхем (устройство собрано на микросхемах серии К 176).

Устройство работает следующим образом.

Мультивибратор 1 управляет работой триггера 2, который в счетном режиме делит исходную частоту импульсов на два (этим исключается постоянная составляющая тока в датчике). Данным сигналом посредством трансформатора 3 тока и датчика 7 возбуждают исследуемую среду и через формирователь 4 импульсов включают выходной триггер 5 по счетному входу. Выключение упомянутого триггера 5 производится сигналом с инверсного выхода триггера 2 по

сь

Јь

VI 00 VI

О

установочному R-входу. Это позволяет получить выходной сигнал с триггера 5, зависящий от величины задержки распространения сигнала через трансформатор, импеданс которого, в свою очередь, зависит от проводимости среды.

В исходном (ненагруженном} состоянии датчика 7 сигнал от триггера 2 до триггера 5 проходит с максимальной задержкой, при этом, изменяя частоту мультивибратора 1. устанавливают режим резонанса, что отмечается короткими импульсами на выходе триггера 5. средний уровень которых воспринимается как нулевой. Изменение импеданса среды, отмечаемое нагруженным датчиком 7, приводит к изменению группового времени запаздывания сигнала со сложным спектральным составом на трансформаторе 3 тока. Задержка уменьшается ввиду шунтирующего действия вторичной обмотки трансформатора 3 тока с нагруженным датчиком 7, что приводит к увеличению длительности выходных сигналов, следовательно, к пропорциональному изменению скважности выходных сигналов триггера 5, по которой можно судить о значении проводимости среды. Усреднение выходных сигналов триггера 5 и выделение постоянной составляющей, пропорциональной проводимости исследуемой среды, происходит в индикаторном блоке 6, например в стрелочном приборе.

Временные диаграммы (фиг.2) изображают информационные сигналы соответственно в ненагруженном и нагруженном при измерении состояниях соответственно. Сигнал с мультивибратора 1 (фиг.2а) после деления по частоте на два триггером 2

Фиг. 7

(фиг.2б) задерживается трансформатором 3 тока (фиг.2в) и формирует на выходе триггера 5 сигнал с переменной скважностью (фиг,2г), средний уровень которого несет информацию (фиг.2д) о проводимости среды. Устройство для измерения электропроводности биологических сред позволяет простыми средствами осуществить согласование датчика с измерительным преобразователем, решить основные задачи, влияющие на точность и достоверность измерения: согласовать по сопротивлению датчик и элементы возбуждения, ограничить напряжение на датчик, использовать

групповое время запаздывания для формирования выходного сигнала, обеспечить гальваническую развязку и заземлить датчик устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения электропроводности биологических сред, содержащее мультивибратор, датчик и индикаторный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, достоверности иэмерений, введены первый и второй триггеры, трансформатор тока и формирователь импульсов, причем выход мультивибратора соединен со счетным входом первого триггера, прямой выход которого через первичную обмотку трансформатора тока и формирователь импульсов соединены со счетным входом второго триггера, установочный вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, выход

второго триггера соединен с индикаторным блоком, датчик подключен к вторичной обмотке трансформатора тока, которая с одной стороны соединена с общей шиной.

а 5

в

г

Л/г 2