УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ИМПЕНДАНСА БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ Советский патент 1970 года по МПК G01R27/16 

Известиы устройства для измерения импенданса биологических тканей, содержащие генератор неременного тока, резонансный мост, емкостно-резистивный датчик, измерительный усилитель н блок иитания.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что датчик вынолнен в виде конденсатора, рабочей частью которого являются торцы двух коаксиальных цилиндров, разделенных диэлектриком, например воздухом.

Это позволяет производить точное локальное нослойное измерение имненданса биологических тканей, исключающее их повреждение.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема этого устройства; на фиг. 3 - емкостно-резистивный датчик, общий вид.

Устройство содержит генератор / переменного тока, резонансный мост 2, емкостно-резистивный датчик 3, измерит-ельный уснлитель 4 и блок иитания 5. Резонансный мост имеет три чисто активных илеча 6, 7 и 8. Четвертое плечо представляет собой параллельный колебательный контур, составленный из индуктивности 9 и калиброваиного коидепсатора 10, параллельно которому вKv ючaeтcя емкостнорезистивиый датчик.

Емкостно-резистивный датчик 3 представляет собой два коаксиальных цилиндра // и 12, соединениых с резонансным мостом коаксиальным кабелем 13. Изоляцией между

коаксиальными цилиндрами служит воздух. Воздушный диэлектрик исключает нарушение нормальной функции потовых желез, возникающее при применении твердых диэлектриков и искажающее иоказания емкостио-резистивного датчика.

стройство работает следующим образом. Напряжение от симметричного выхода задающего генератора иеременного тока иодается на питающую диагональ резонансного

дгоста. В момент резонанса полное соиротивление четвертого илеча резонансного моста тоже становится чисто активным. Отсутствие реактивных токов в момент резонанса обеспечивает высокую чувствительность схемы.

С измерительной диагонали резоиансного моста сигнал разбаланса иодается на измерительный усилитель. Реактивиая составляющая измеряемого импеиданса оиределяется при помощи калиброванного конденсатора, а

активная составляющая - но величине переменного сопротивления. Как начальная стаиовка устройств 10 и 8, так и определение этих величин после иаложення емкостпо-резистиыюго датчика 3 ii; псследуемьи участок при условии резонанса. Для исследования импекдаиса ткани на заданной нлощади и глубине используется емкостно-резистивиый датчик, электрическое поле которого имеет ограниченные размеры. Для создания этого ограниченного по объему электрического поля используется краевое торцовое поле коаксиальных цилиндров 1} к 12 емкостно-резистивиого датчика. Краевое торцовое иоле достаточно быстро убывает с расстоянием от торца коаксиальных цилиндров ири следующем условии: ширина зазора между .коакспальиымн цилиндрами должна превышать их толп1,ину в 5-10 раз. Меняя геометрию емкостно-резистивного датчика, можно получить электрическое поле нужной площади и глубины. В этом случае все неоднородное электрическое поле локализовано по поверхностн биологического объекта окружностью радиуса наружного цилиндра, а глубина его 5 10 15 20 нроникновения зависит от соотношения диаметров обоих коаксиальных цилиндров и колеблется в нределах от 2 до 5 ч, где ч разность средних радиусов коаксиальных цилиндров 11 и 12. Предмет изобретения Устройство для измерения импенданса биологических ткаией, состоящее из генератора неременного тока, резонансного моста, емкостно-резистивного датчика, измерительного усилителя и блока питания, отличающееся тем, что, с целью точного локального нослойпого измерения имненданса биологических тканей, исключающего их повреждение, датчнк выполнен в виде конденсатора, рабочей частью которого являются торцы двух коаксиальных цилиндров, разделенных диэлектриком, например воздухом.

1