Пьезоэлектрический датчик тонов Короткова Советский патент 1992 года по МПК A61B5/225 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для индикации тонов Короткова при измерении артериального давления крови по методу Короткова.

Известен пьезоэлектрический датчик тонов Короткова, содержащий полый корпус, закрытый мембраной, расположенной на корпусе, на которой расположен пьезоп- реобразователь, причем диаметр пьезопре- образователя составляет 0,25-0,5 диаметра мембраны.

Недостатком этого датчика является сравнительно невысокая точность измерения артериального давления (АД).

Известен пьезоэлектрический датчик тонов Короткова, содержащий корпус, мембрану с закрепленным на ней пьезоэлемен- том, соединенным одним электродом с усилителем, а другим через мембрану с общим проводом, второй пьезоэлемент, установленный на мембране разнополярно относительно первого пьезоэлемента и подключенный к выходу усилителя через первый подстроечный резистор, а первый пьезоэлемент снабжен дополнительным электродом, подключенным к выходу усилителя через второй подстроечный резистор. Недостатком этого датчика является сравнительно невысокая точность измерения артериального давления за счет влияния осцилляции пульса при выделении тонов Короткова.

Целью изобретения является повышение точности измерения артериального давления путем устранения погрешности за счет влияния осцилляции пульса при выделении осцилляции тонов Короткова.

4 VI О

CD Ч)

W

На фиг. 1 изображена конструкция датчика; на фиг. 2 - схема подключения пьезо- элементов к согласующему усилителю при введении положительной обратной связи; на фиг. 3 - амплитудно-частотная характеристика предлагаемого датчика (кривая 2) м прототипа (прямая 1); на фиг. 4 - зависимость относительной чувствительности (И/И мах) от соотношения площадей пьезоэлементов (Рдоп/Росн).

Датчик (см. фиг. 1) содержит корпус 1, мембрану 2, основной пьезоэлемент 3 и до- пол нительный пьезозлемент 4. Дополнительный пьезоэлемент располагается на поверхности основного, т.е. в плоскости, параллельной плоскости основного. Пьезоэле- менты и мембрана подключены к согласующему усилителю 5 по схеме (см. фиг. 2).

Датчик работает следующим образом. - Датчик устанавливается под компрессионную манжету на внутренней стороне предплечья человека. Звуковые и механические колебания, возникающие в тканях при изменении давления в манжете, воспринимаются мембраной 2 и преобразуются пье- зоэлементами 3 и 4 в электрический сигнал, поступающий на выход согласующего усилителя 5, обеспечивающего согласование высокого импеданса пьезоэлементов с входным сопротивлением измерителя АД.

Соосиое расположение дополнительного пьезозлемента относительно основного и выбор соотношения их площадей в пределах от 0,1 до 0,35 при соединении их одноименными электродами позволило обеспечить АЧХ (см. фиг. 3, кривая 2), имеющую подъем в диапазоне частот от 20 Гц до 80 Гц но менее 16 дБ, что увеличило соотно0

5

шение полезный сигнал (т.е. осцилляции тонов Короткова) помеха (осцилляции пульса) по сравнению с прототипом, АЧХ которого приведена на фиг. 3, прямая 1. Благодаря этому удается повысить точность измерения АД, при этом установлено, что соотношение дополнительного и основного пьезоэлемен- та (см. фиг. 4) от 0,1 до 0,35, при котором чувствительность максимальна, является оптимальным.

В то же время при соединении основного и дополнительного пьезоэлементов разнополярными электродами, чувствительность датчика (см. фиг. 3, кривая 3) уменьшается.

Формула изобретения Пьезоэлектрический датчик тонов Короткова, содержащий корпус, согласующий

усилитель, мембрану с закрепленным на ней основным пьезоэлементом и дополнительным, включенным в цепь обратной связи усилителя,отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерения артериального давления путем устранения по- грешности за счет влияния осцилляции пульса при выделении осцилляции тонов Короткова, дополнительный пьезоэлемент включен в цепь положительной обратной

связи и закреплен на основном элементе одноименными электродами соосно с ним, причем отношение площадей дополнительного и основного пьезоэлементов выбирается из отношения

0,1 РЛоп/Росн 0,35

где Рдоп - площадь дополнительного пьезо- элемента;

FOCH - площадь основного пьезоэлемен- та.

Использование: индикация тонов Ко- роткова при измерении артериального давления по методу Короткова. Сущность изобретения: в устройстве, содержащем корпус, согласующий усилитель, мембрану с закрепленным на ней основным и дополнительным пьезоэлементами, дополнительный пьезоэлемент включен в цепь положительной обратной связи и закреплен из основном элементе одноименными электродами соосно с ним, причем отношение площадей дополнительного и основного пьезоэлементов выбирается из отношения: 0,1 Рдоп/Росн 0,35, где Рдоп - площадь дополнительного пьезоэлемента, Р0сн площадь основного пьезоэлемента. 4 ил.

J 4

Увш

8ых.тах

0.25

О 0.1 0.2 0,3 ОЛ 0,5 Q.6 0.7 0.8 0.9 7.Q fdonIf

/ OCft

ФигЛ.

Составитель Е.Титова РедакторТехред М.МоргенталКорректор О.Кравцова

Заказ 4043ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Фиг. 2

few

UjO

w

ю

9

/

0 20 ВО

ЫгЗ

т т- /,гч