УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПУЛЬСА Советский патент 1968 года по МПК A61B5/02 

Устройства для контроля пульса, содержащие усилитель биопотенциалов, формирователь, звуковой индикатор и автономный источник питания, известны.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность самоконтроля спортсмена за заданной частотой пульса и установления оптимальных тренировочных нагрузок. Это достигается тем, что в нем установлены три генератора релаксационных колебаний, схемы совпадения и генераторы синусоидальных колебаний высокой и низкой звуковых частот.

Устройство позволяет также устанавливать заданную частоту пульса до начала или в процессе тренировки, что достигается использованием коммутатора, который коммутирует цепи постоянных времени релаксационных генераторов.

На чертеже изображена принципиальная блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилитель 1 биопотенциалов, на который подается биполярный сигнал от датчиков, укрепленных на груди спортсмена. Импульсы от усилителя 1 поступают на формирователь 2. Далее сигнал после дифференцирования своим передним фронтом опрокидывает триггер 3, собранный на двух триодах. Сигнал с триггера запускает цепочку ждущих мультивибраторов 4, 5 и 6, представляющих собой три генератора релаксационных колебаний. Эти генераторы вырабатывают временные интервалы, с которыми сравнивается временный интервал между двумя сокращениями сердца спортсмена.

Первый ждущий мультивибратор 4, собранный на триодах, в зависимости от положения коммутатора 7 вырабатывает импульсы, длительностью τ₁=273 мксек - 500 мксек, что соответствует частотам сокращения сердца 220 ударов в минуту - 120 ударов в минуту. Второй ждущий мультивибратор 5, собранный на триодах по той же схеме, что и мультивибратор 4, при тех же положениях коммутатора 7 вырабатывает импульсы длительностью τ₂=2/3τ₁.

Между первым и вторым ждущими мультивибраторами включен ждущий мультивибратор 6, вырабатывающий импульсы τ₀=0,03τ₁. Ждущий мультивибратор 6 запускается задним фронтом импульса с коллектора триода ждущего мультивибратора 4. Второй ждущий мультивибратор 5 запускается задним фронтом импульса с коллектора триода ждущего мультивибратора 6.

Импульсы с одного из триодов триггера 3 и с коллектора триода первого ждущего мультивибратора 4 подаются на два входа схемы совпадений 8, собранной на триодах. Схема совпадений 8 вырабатывает на выходе импульс отрицательной полярности, если на входах импульсы положительной полярности частично совпадают во времени. Импульсы с выхода схемы совпадений 8 через электронный ключ включают генератор 9 высокой звуковой частоты. Импульсы с коллектора другого триода триггера 3 и с коллектора триода второго ждущего мультивибратора 5 подаются на два входа схемы совпадений 10, которая вырабатывает на выходе импульс отрицательной полярности, если на входах положительные импульсы частично совпадают во времени. Импульс с выхода схемы совпадений 10 через электронный ключ включает генератор 11 низкой звуковой частоты. Генераторы высокой и низкой частот погружены на звуковой индикатор - наушники 12 спортсмена.

Принцип работы предлагаемого устройства заключается в сравнении временного интервала между двумя последовательными ударами сердца спортсмена с временным интервалом, вырабатываемым в самом устройстве. При существенном различии величины этих временных интервалов (больше, чем на 3%) в наушник спортсмену подается сигнал рассогласования: высокая звуковая частота, если частота сердечных сокращений спортсмена превышает частоту, заданную в устройстве; низкая звуковая частота сердечных сокращений спортсмена ниже частоты, заданной в устройстве. При этом длительность звукового сигнала пропорциональна величине разности частоты сердечных сокращений и частоты, заданной в устройстве.

Исчезновение звуков, прослушиваемых в наушниках, сигнализирует спортсмену, что частота его сердечных сокращений совпадает с заданной частотой устройства, и, следовательно, он выполняет физическую нагрузку в заданном режиме.

Выбранный принцип работы обеспечивает практически безынерционную работу устройства и наиболее полную информацию об изменении работы сердца в ответ на изменение физической нагрузки.

Ручка коммутатора, задающего частоту в устройстве, с которой сравнивается частота сердечных сокращений, выведена на панель устройства и позволяет задавать одиннадцать режимов работы (от 120 до 220 ударов в минуту). Устройство крепится у спортсмена на поясе и выполнено полностью на полупроводниковых элементах и малогабаритных деталях. Работает устройство от автономного источника питания.

1. Устройство для контроля пульса, содержащее усилитель биопотенциалов, формирователь, звуковой индикатор и автономный источник питания, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности самоконтроля спортсмена за заданной частотой пульса и установления оптимальных тренировочных нагрузок, в нем установлены три генератора релаксационных колебаний, схемы совпадения и генераторы синусоидальных колебаний высокой и низкой звуковых частот.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности установления заданной частоты пульса до начала или в процессе тренировки, в нем установлен коммутатор, коммутирующий цепи постоянных времени релаксационных генераторов.