Устройство для измерения характеристик кожного анализатора Советский патент 1977 года по МПК A61B5/05 

1

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностической аппаратуре, и предназначено для психофизиологических исследований.

Известно устройство для измерения психофизиологических характеристик кожного анализатора, содержащее источник сигнала, электроды, стрелочные измерители напряжения и тока и регистрирующий прибор.

Однако применение стрелочных измерителей и самописца не позволяет получить достаточную точность измерений и затрудняет ввод регистрируемых данных в электронно-вычислительную машину, что приводит к неполной обработке данных в длительном эксперименте. А использование в качестве источника сигналов понижающего сетевого трансформатора позволяет производить измерение электрических и психофизиологических характеристик кожного анализатора лишь на одной фиксиро-. ванной частоте. Кроме того, с помощью этого устройства невозможно получить полные данные об электрических свойствах кожи, так как отсутствие измерителя сдвига фаз между напряжением и током не дает возможности получить отдельно активную и реактивную составляющие комплексного сопротивления кожи {.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что устройство имеет 5 пиковые детекторы, схему управления, цифровые измерители напряжения, интервала времени и разности фаз, причем источник сигнала через электроды соединен с входом первого пикового детектора, с усилителем и цифровым измерителем разности фаз, соединенным с регистрирующим прибором, выход усилителя соединен с входом второго пикового детектора и цифровым измерителем разности фаз, соединенным с выходом схемы управления, входы которых соединены с выходами пиковых детекторов, а выходы - с цифровыми измерителями напряжения, интервала времени и разности фаз, выходы которых соединены с регистрирующим прибором.

Кроме того, цифровой измеритель разности фаз выполнен в виде аналогового измерителя, содержащего блоки преобразования, дифференцирующую и распределительную цепь, мультивибраторы, п частотомера, причем блоки преобразования через дифференцирующую и распределительную цепь соединены с мультивибраторами и частотомером.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства для измерения характеристик кожного анализатора; на фиг. 2 - схема

комбинированного включения аналогового измерителя разности фаз и цифрового частотомера; на фиг. 3 - пример одного из возможных вариантов схемы зправления.

Устройство для измерения характеристик кожного анализатора содержит источник 1 сигналов, электроды 2, никовые детекторы 3 и 4, усилитель 5, схему 6 управления, цифровые измерители 7, 8 и 9 соответственно напряжения, интервалов времени и разности фаз и регистрирующий прибор 10.

Цифровой измеритель разности фаз выполнен в виде аналогового измерителя, содержащего блоки 11 и 12 преобразования, дифференцирующую и распределительную цепь 13, мультивибраторы 14 и 15, и частотомера 16. Схема управления, в свою очередь, содержит мультивибратор 17, схему И 18, коммутатор 19, дифференцирующую цепь 20, триггер 2i, кнопку 22 на пульте испытуемого и переключатель 23.

Устройство для измерения характеристик кожного анализатора работает следующим образом. С источника 1 сигналов стимулирующий сигнал поступает на электроды 2, контактирующие с кожей испытуемого. Устройство осуществляет измерение напряжения на электродах, тока, протекающего через электроды, сдвига фаз между ними и текущего времени с начала эксперимента. Измерение тока производится косвенно путем измерения падения напряжения на образцовом сопротивлении, включенном последовательно с индифирентным электродом. Пиковые детекторы преобразуют переменные напряжения в постоянные, величины которых равны амплитудным значениям измеряемых напряжений. Схема управления обеспечивает синхронную работу всего устройства: вырабатывает импульсы внещнего запуска цифровых измерителей и регистрирующего прибора, импульсы конца цикла измерений и имеет два режима работы - автоматический (от внутреннего реле времени) и режим внещнего запуска (от кнопки, смонтированной на выносном пульте схемы управления).

Цикл измерений состоит из двух этапов: первый этап включает измерение и печать регистрирующим прибором величины напряжения на электродах, разности фаз и печать величины напряжения на образцовом сопротивлении, разности фаз и текущего времени, второй- печать величины напряжения на образцовом сопротивлении, разности фаз и текущего времени. При этом схема управления поочередно подключает выходы пиковых детекторов к входу цифрового измерителя напряжения. Кроме того, ввиду малого быстродействия существующего измерителя разности фаз целесообразно для получения информации о разности фаз в цифровой форме использовать комбинированное включение аналогового измерителя разности фаз и цифрового частотомера. Измерение разности фаз в этом случае производится следующим образом. Исследуемые гармонические сигналы поступают на вхоы блоков преобразования, где они усиливаются и преобразуются в сигналы прямозгольной формы, поступающие на два входа дифференцирующей и распределительной цепи, с которой на входы выходных мультивибраторов аналогового измерителя разности фаз и частотомера поступают импульсы с интервалами времени между ними, пропорциональными разности фаз между исследуемыми сигналами.

Конкретный вид схемы управления зависит от типов применяемых цифровых измерителей и регистрирующего прибора. Так, например, при применении в качестве цифрового измерителя напряжений вольтметра ЬК7-10А, цифрового измерителя интервалов времени - электронных часов Ч7-3, цифрового измерителя разности фаз - комбинированного включения аналогового измерителя разности фаз Ф2-1 и

цифрового частотомера 43-35, регистрирующего прибора - транскриптора Ф595К с электроуправляемой печатающей машинкой ЭУМ-23 схема управления работает следующим образом. С помощью переключателя обеспечивается переключение режимов работы устройства. С выхода автоколебательного мультивибратора 17 управляющие импульсы через логическую схему И 18 поступают на вход коммутатора 19, если на втором входе

схемы 18 И-присутствует разрешающее напряжение, поступающее с выхода триггера 21 с раздельным запуском. Коммутатор обеспечивает поочередное подключение пиковых детекторов к входу цифрового измерителя напряжения, внешний запуск цифровых измерителей и генерацию импульса конца цикла измерений.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными заключаются в следующем.

Повышена точность измерения характеристики кожного анализатора за счет автоматизации процесса, возможности совместного измерения психофизиологических и электрических характеристик и регистрации результатов измерения в цифровой форме, что, кроме того, приводит к сокращению затрат времени на проведение эксперимента и обработку результатов измерения.

Предлагаемое устройство универсально, так как его можно использовать для раздельного измерения электрических свойств кожи и психофизиологических характеристик кожного анализатора и для совместного их измерения в

щироком диапазоне частот. Причем измерение психофизиологических характеристик производится и при несинусоидальном входном воздействии, что позволяет избежать разработки специализированной аппаратуры.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения характеристик кожного анализатора, содержащее источник

сигнала, электроды, усилитель и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения и расщирения функциональных возможностей, оно имеет циковые детекторы, схему управления, цифровые измерители напряжения, интервала времени и разности фаз, причем источник сигнала через электроды соединен с входом первого пикового детектора, с усилителем и цифровым измерителем разности фаз, соединецным с регистрирующим прибором, выход усилителя соединен с входом второго пикового детектора и цифровым измерителем разности фаз, соединенным с выходом схемы управления, входы которой соединены с выходами пиковых детекторов, а выходы - с цифровыми измерителями напряжения, интервала времени

и разности фаз, выходы которых соединены с регистрирующим прибором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цифровой измеритель разности фаз выполнен в виде аналогового измерителя, содержащего блоки преобразования, дифференцирующую и распределительную цепь, мультивибраторы, и частотомера, причем блоки преобразования через дифференцирующую и распределительную цепь соединены с мультивибраторами и частотомером. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вожко.ва А. И. «Методики изучения функций анализаторов при физиолого-гигиенических исследованиях. Л., «Медицина, 1973, с. 159-161.

Фиг)

:1

иг. г

/г входам 1л. 75, И

От 1C faZ. 3