Цифровой измеритель частоты пульса Советский патент 1979 года по МПК G01R23/02 A61B5/02 

.Изобретение относится к медицинекой технике.и, в частности, к цифревым приборам для измерения частоты / пульса, оно может быть использовано при измерениичастоты дыхания,при счете фотонов,квантов ядерного pacna да и т.д., т.е.когда.объектом измере ния является статистич еская посйедова тельность импульсЪв с дисперсией интервалов в единицы или десятки процентов и точность измерения .частоты определя ется,в основном,степенью Усреднения сигналов , требующей, пддчас существенного времени.. Извбстнб устройство для измер ения пульса, содержащее оумножитель часто;ты 1. .- . :- . недостатком устройства является отсутствие усреднения сигнала и низкая точность измерения частоты стати стической последовательности импульсов. . Известно устройство, содержащее селектор биофизического сигнала следовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик прямого преобразования (счетчик времени), па раллельного регистра, счетчика обрат ного преобразования (счетчика деления) и цифрового индикатора 2. .Недостатком устройства является возрастание времени измерения при большом коэффициенте пересчета, необходимом для усреднения. статис чес- , ких флуктуации регистрируемых интервалоэ .йремени. ; . V. ;. - . .. Цезгыо изобретения является сокращевие времени и.повышение статистической .точности измерения пульса. Эта цель достига ётся тем, что в цифровой измеритель частоты пульса, содержайщй г йератор тактовой :частоты, выход которого .соединен со счетнымвходом счетчика времени, выходы разрядов которого через регистр соединены со входам.и счетчика деления, а выходы которого, соединены со своим входом йаййси с индакатором, селектор входного сигн ала, выход которого, соединен сосчетным входомсчетчика импульсов пульса и входом записи реги-. стра, элемент ИЛИ, выход которого соединен со входами устройства установки нуля счетчика времени и счетчика импульсов пульса, а выходы элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами последнего разряда счетчика времени и счетчика импульсов пульса введен преобразователь код-частота, вход которого соединен с выходами 36 счетчика импульсов пульса, а выход соединен со счетным входом счетчика деления. На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство состоит из элемента 1 ИЛИ, счетчика 2 импульсов пульса, счетчика 3 времени, преобразователя 4 код-частота, селектора 5 входного сигнала, регистра 6, генератора 7 тактовых импульсов, счетчика 8 деления и индикатора 9. . Работа цифрового измерителя, частоты пульса происходит следующим образом. Сигнал запуска измерения (появляющийся, например, при на катии соответствующей кнопки) через элемент 1 .ИЛИ поступает на счетчик 2 импульсов и счетчик 3 времени, сбрасывая их на нуль, при этом импульсы на выходе пре образрвателя 4 код-частота отсутствуют (частота равна нулю), По истечении первого времени Tj между пульсовьми волнами импульс с выхода селектора 5 производит перепись- в регистр б со счетчика 3 времени , накопленного от генератора 7 за интервал времени Т| : , - . N - Г Ч . , ,. --Вр. ген 1 . - частота тактового генера;тора Одновременно импульс с выхода селектора сосчитывается счетчиком 2, и на выходе преобразователя 4 появляется импульс частотой р. Эти импульсы производят обнуление счетчика 3 деления, при этом его выходной импульс/ переполнения производит прием из регистра б числа NBPJL после чего процесс обнуления счетчика 8 Повторяется. Период. повторения .выходных импуль сов .счетчика 8, прймо пропорционален вводимому каждый раз числу Nsp/j и обратно пропорционален входной частоте Г.. Иначе, выходная частота . fl PI i „ Аелы р Bpi /ген l где а - коэффициент пропорциональное1 ИРП- истинная частота пульса (мате матическее ожидание). выборе определенного значения коэффициента пропорциональности, вы. ходная частота, регистрируемая индик&тором 9, представляетсй в единицах измеряемой частоты пульса. Таким образом, первый результат и измерения пoлsгчeн за один интервал времени. По истечении нескольких (К) интер валов времени между импульсами селек тора 5, счетчик 3 накопит число тактовых импульсов Njjp.x N., «f М,,.,Е Т: Вр.К. З а счетчик 2, К - импульсов пульса. Тогда на выходе преобразователя 4 частота импульсов f. kf, . а выходная частота Г. V. ti Как видно из этойформулы, точность измерения частоты пульса будет выше за счет того, что выходная частота счетчика 8 определяется по среднеарифметическому значению регистрируемых интервалов времени. В процессе продолжающегося измерения счетчика 2 и 3 продолжают накапливать импульсы, число К возрастает, усреднение увеличивается, частота Рдел флуктуируется все меньше, скачки индикации частоты пульса -уменьшаются. Предельная статистическая точ-ность измерения определяется емкостью счет-, и 3. При переполнении одного чиков 2 из этих счетчиков Импульс с его выхода проходит через элемент ИЛИ 1, сбрасывает оба счетчика (2 и 3) и процесс измерения начинается сначала. Устройство позволяет подучать первый оценочный результат измерения через один интервал времен между пуль.совыми волнами, и этдт результат с каждым ударом сердца .пациента все более и более уточняется. Статистичес - --:-: кая пограиность измерения (вьазываемая аритмией сокращения сердца) уменьшат ется настолько., насколько позволя.ет емкость двух; н-ак.опйтельных счётчиков устройства. Благодаря этому пользователь может прекратить измерение в любое время в зависимости от результатов и обстоятельств, в зависимости от того, что более необходимо: экономия времени или высокая точность. OopviyHa изобретения Цифровойизмеритель частоты пульса, содержагдай генератор тактовой частоты, выход которого соединен ср счетным входом счетчика времени, выходы разрядов которого через регистр сое-. динены со .входами счетчика Деления, выход которого соединен со входом записи и со входом индикатора, селектор входного сигнала, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов пульса и входом записи регистра, элемент ИЛИ, выход которого соединен -со входами установки нуля счетчика времени и счетчика импульсов пульса,а входы элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами последних разрядов - счетчиков времени и счетчика импульсов пульса,о т л и 566чающи и ся тем,что,с целью сокращения времени и повышения статистической точности измерения пульса,в него введен преобразователь код-частота, входы которого соединены с выходами счетчика импульсов пульса, а выход соединен со счетным входом счетчика деления. 383б; Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. 1 ирианаки Н, В. Методы и устройства цифрового измерения низких и .инфранизких частот, Львов Вьща школа , 1975, с. 169. 52. Авторское свидетельство СССР № 563162, кл. А 61 В 5/02, 21.01.76.