Устройство для измерения частоты пульса Советский патент 1993 года по МПК A61B5/02 

ел С

Устройство для измерения частоты пульса относится к медицинской технике. Устройство содержит датчик /Д/ 1 кардиоим- пульсов, амплитудный селектор /С/, счетчик 5, блок 6 памяти, элемент ИЛИ-НЕ 10, регистр 7, блок 11 индикации. Цель изобретения - контроль достоверности результатов измерений, что достигается за счет слежения за положением Д 1. Новым в устройстве является введение последовательно соединенных делителя 9 частоты, 1-го элемента И 12, С 13, 2-го элемента И 14, RS-триггера 15 и сигнализатора 16. 1 ил.

00

о о

%

0

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в системах контроля за состоянием сердечно-сосудистой системы.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости измерения пульса.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство для измерения частоты пульса, содержащее последовательно соединенные датчик кардиоимпульсов и амплитудный селектор, первый счетчик импульсов, блок памяти, регистр и блок индикации, элемент ИЛИ-МЕ, к входу которого подключены старшие разряды выхода первого счетчика импульсов, а выход - К старшим разрядам входа регистра, выход амплитудного селектора подключен к входу записи регистра, генератор импульсов, до,- полнительно введены делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с первым входом первого элемента И, второй инверсный вход которого соединей с выходом амплитудного селектора, а выход-с первым входом амплитудного селектора, а выход - с первым входом второго элемента И, второй инверсный вход которого соединен с выходом амплитудного селектора, а выход- с S-входом триггера, R-вход которого соединен с выходом амплитудного селектора, прямой выход

- с входом индикатора, а инверсный выход

- с первым входом третьего элемента У1, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход- с первым входом первого счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом амплитудного селектора, а второй вход - с прямым выходом триггера.

Делитель частоты, три элемента И, второй, счетчик импульсов, триггер, элемент ИЛИ и.индикатор со всеми своими связями являются существенными признаками, отличающими заявляемое устройство от прототипа ввиду того, что их наличие и связь между ними обеспечивают достижение цели изобретения.

Структурная схема устройства показана на фиг.1, на котором изображены датчик кардиоимпульсов 1, амплитудный селектор 2, три элемента И 3, 11, и 13, элемент ИЛИ

Устройство содержит последовательно соединенные датчик кардиоимлульсов 1 и амплитудный селектор 2, счетчик импульсов

ход - с первым входом счетчика импульсов

13, второй вход которого соединен с выходом амплитудного селе ктора 2, а выход - с первым входом элемента И 14, второй ин-. версный вход которого соединен с выходом

амплитудного селектора 2, а выход-с S-входом триггера 15, R-вход которого соединен с выходом амплитудного селектора, прямой - с входом индикатора 16, а инверсный выход - с первым входом элемента И 3, второй

вход которого соединен с выходом ГИ 8, а выход - с первым входом счетчика импульсов 5, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 4, первый вход „которого соединена выходом амплитудного

селектора 2, а второй вход - с прямым выходом триггера 15,

Устройство работает следующим образом..

Пусть на выходе датчика кардиоимпульсов 1 стабильно без пропадания появляются кардиоимпульсы. Цикл измерения начинается с поступления на амплитудный селектор 2 импульса от датчика 1, который затем усиливается, нормируется по длительности

и амплитуде. Импульсом с селектора 2, который поступает через элемент ИЛИ 4, счетчик 5 устанавливается в О состояние. В случае, когда на выходе датчика 1 появляются кардиоимпульсы без пропадания, на инверсном выходе триггера 15 будет 1. В этом случае тактовые импульсы с ГИ 8 проходят через элемент И 3, меняют состояние выходов счетчика импульсов 5 и на выходах блока памяти 6 появляется восьмиразрядное слово, записанное по адресу, соответствующему содержимому счетчика 5 в данный момент. Старшие четыре разряда двоично- десятичного кода этого слова определяет десятки, остальные четыре разряда - единицы значения частоты. Программирование адреса в блоке памяти 6, содержащего значение частоты, осуществляется по формуле.

F(60 f)/n,

где F - частота сердечных сокращений ,1/мин; f - частота ГИ 8, Гц; п - содержимое счетчика 5.

Преобразование отсчета, пропорционального периоду кардиоимпульсов, в число, равное значению частоты, осуществляется по формуле

f(2ffl-k-1)/0,6.

где f - частота ГИ 8, Гц; m - число разрядов счетчика 5; k - число старших разрядов счетчика 5, подключенных к входам элемента ИЛИ-НЕ 10; 0,6 - период кэрдио- импульсов, соответствующих частоте мин.

По следующему импульсу с выхода селектора 2 информация, присутствующая на информационных входах регистра 7, зафиксируется в нем и соответствующие сигналы появятся на его выходах. Если к моменту прихода последующего импульса от селектора 2 содержимое счетчика 5 превысит значение ni, соответствующее 100 ударам в 1 мин, то в регистр 7 вместе со словом, присутствующим в этот момент на выходе блока памяти 6, записывается О в разряде, соответствующем сотням частоты сердечных сокращений. Произойдет это потому, что при хотя бы один из старших разрядов счетчика 5 установлен в 1 и на выходе элемента ИЛИ-НЕ 10 имеется О. Наоборот, при n m на выходе элемента ИЛИ- НЕ 10 имеется 1. Коды, поступающие от регистра 7, управляют блоком индикации 11. По приходу импульса от амплитудного селектора 2 счетчик импульсов 5 устанавливается в О и цикл измерения повторяется.

5

В случае, например, смещения датчика импульсов 1 с артерии, возникнет пропадание импульсов пульса на выходе селектора 2. В э°гом случае устройство работает следующим образом. Коэффициент деления дели- тедя 9 выбирается таким образом, чтобы , где f - частота на выходе делителя 9, Гц; F-средняя частота пульса, соответствующая, например, 60 ударам в мин. При появлении на счетном входе счетчика 13 подряд двух импульсов с выхода делителя 9 на выходе счетчика 13 появится 1, которая установит триггер 15 в единичное состояние. Это состояние триггера соответствует отсутствию импульсов пульса на входе селектора 2. В этом случае индикатор 16 сигнализирует о том, что устройство не осуществляет измерение пульса и необходимо правильно установить датчик 1, Сброс счетчика 13 и установка триггера 15 в 0-е состояние осуществляется импульсом пульса с выхода сектора 2. Элементы И 12 и 14 устраняют неоднозначность при одновременном появлении импульса пульса и импульса с выхода делителя 9 на обоих входах счетчика.13 и триггера 15. С целью устранения ошибочных показаний частоты пульса блоком индикации 11 при срабатывании триггера 15 счетчик импульсов 5 через элемент ИЛИ 4 сбрасывается единичным на- 5 пряжением с прямого выхода триггера 15 и на его счетный вход не поступают импульсы с выхода ГИ 8. При появлении импульса на выходе селектора 2 на выходе регистра 7 будет О информация и, значит, эта инфор0 мация и отобразится на блоке индикации 11. Этим же импульсом с выхода селектора 2 будет сброшен счетчик 13 и установлен 0-е в состояние триггерра 15. После этогоначнется нормальный цикл измерения

5 частоты импульса.

Предлагаемое устройство по сравнению с /2/ обладает лучшей помехоустойчивостью. Действительно, например, при смещении датчика кардиоимпульсов с арте0 рии (т.е. при пропадании импульсов пульса) устройство будет сигнализировать об этом, также устранена возможность появления в этом случае ошибочной информации о частоте.

5

Формула изобретения Устройство для измерения частоты пульса, содержащее последовательно соединенные датчик кардиоимпульсов и ампли0 тудный селектор, генератор импульсов, а также последовательно соединенные счетчик импульсов, блок памяти, регистр и блок индикации, при этом старшие разряды выхода счетчика импульсов подключены к вхо5 ду элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со старшими разрядами входа регистра, выход амплитудного селектора подключен к входу записи регистра, отличающееся тем, что, с целью контроля

0 достоверности результатов измерений, в него введены последовательно соединенные делитель частоты, первый элемент И, второй счетчик, второй элемент И, RC-триг- гер и сигнализатор, а также третий элемент И и элемент ИЛИ, причем выход амплитуд5 ного селектора подключен к инверсным входам первого и второго элементов И, к второму входу второго счетчика, R входу RC- триггера и к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с. прямым

0 выходом RC-триггера, а выход с входом обнуления первого счетчика, информационный вход которого подключен к выходу третьего элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с ин5 версным выходом RC-триггера и выходом генератора импульсов, подключенного к входу делителя частоты.