Цифровой измеритель частоты пульса Советский патент 1981 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагностическим кардиологическим устройства и может быть использовано в автомати ческих системах непрерывного наблюде ния за больным и в спортивной медици не. Известен цифровой измеритель част ты пульса, который содержит датчик, усилитель-формирователь, два одноеиб ратора, ключ, генератор линейно изменяющегося напряжения, счетчик импульсов, цифровой индикатор, формирователь сброса и источник опорного напряжения l. Однако использование в известном цифровом измерителе стабилизации нап ряжения приводит.к увеличению энерго потребления, что ограничивает продолжительность работы измерителя с автономным источником питания. Цель изобретения - снижение энергопотребления от автономного источника питания путем исключения стабилизации напряжения. Поставленная цель достигается тем что в цифровой измеритель частоты пульса, содержащий датчик, выход которого соединен со входом усилителяформирователя, выход-которого соединен со входом цервого одновибратора и со входом формирователя сброса, выход первого одновибратора соединен со входом второго одновибратора и со входом ключа, выход второго одновибратора подключен ко входу генератора линейно изменяющегося напряжения, выход ключа соединен с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом формирователя сброса и выход счетчика-соединен со входом цифрового индикатора, введены генератор развертывающего типа и делитель напряжения, выход которого соединен с первым входом генератора развертывающего типа, со вторым входом которого соединен выход генератора линейно изменяющегося напряжения, выход которого соединен со входом ключа. На фиг. 1 изображена структурная схема цифрового- измерителя частоты пульса; на фиг. 2 - временные диаграммы работы измерителя. Цифровой измеритель частоты пульса содержит датчик 1, усилитель-формирователь 2, формирователь 3 сброса, одновибраторы 4 и 5, генератор б изменяющегося напряжения, генератор

7 развертывающего типа, ключ 8, делитель 9 напряжения, счетчик 10 импульсов и цифровой индикатор 11.

Выход датчика 1 соединен со входом усилителя-формирователя 2, выход которого соединен со входами первого одновибратора 4 и формирователя 3 сброса. Выход первого одновибратора соединен со входами второго одновибратора 5 и ключа 8. Второй одновибратор 5, генератор б линейно изменяющегося напряжения, генератор 7 развертывающего типа, ключ 8, счетчик

10импульсов и цифровой индикатор

11составляют последовательную цепь. Выход делителя 9 напряжения подключен к первому входу генератора 7 развертывающего типа.

Цифровой измеритель частоты пульса работает следующим образом.

Сигналы от датчика 1 пульса (эпюр 1 на фиг. 2) поступают на усилительформирователь 2. Сигнал с усилителяформирователя (эпюра 2 на фиг. 2) поступает на формирователь 3 сброса, который устанавливает счетчик 10 импульсов в нулевое состояние, и на одновибратор 4. Одновибратор 4 по спаду импульса запускает одновибратор 5. Одновибратор 5 формирует короткий импульс (эпюра 5 на фиг. 2), передним фронтЬм которого генератор б линейно изменяющегося напряжения (глин) устанавливается в исходное состояние) а спадом импульса этот генератор запускается. Линейно изменяющееся напряжение генератора 6 (эпюра б на фиг. 2) поступает на оди из входов генератора 7 развертывающего типа, на другбй вход которого подается опорное напряжение с делителя 9

На выходе генератора 7 развертывающего типа (ГРТ) получается импульная последовательность, частота которой обратно-пропорциональна линейно изменяющемуся напряжению ГЛИН (эпюра 7 на фиг. 2). Выходные импульсы с ГРТ поступают на ключ 8, который открывается на время,- равное длительности импульса одновибратора 4 (эпюра 8 на фиг. 2).

Счетчик 10 импульсов, таким образом, в каждом периоде пульсгщии будет подсчитывать импульсы, поступающие с выхода ГРТ Б течение длительности выходного импульса одновибратора 4. По спаду этого импульса счетчик останавливается и на цифровом индикаторе 11 сохраняется число, соотв ртствующее мгновенному значению частоты пульсации, до конца следующего периода пульсации.

Число импульсов на счетчике после окончания счета определяется выражением

,)

т ir.-r jJup

,- oRj I,

где Т

масштабный коэффициoB kент ;

длительность импульса

ОВД одновибратора 4 ;.

и. - опорное напряжение

делителя 9;

(Т,-частота генератора рагртвертывающего типа; - напряжение ГЛИН; .- частота пульсации.

г

nVAbC В данномизмерителе частоты пульса опорное напряжение является часть напряжения питания ГЛИН и ГРТ, что обеспечивает инвариантность показани прибора по отношению к напряжению автономного источника питания. Этим так же уменьшается дополнительная погрешность измерения гастоты пуль-са, обусловленная кратковременной нестабильностью источника автономного питания, которая является следствием действия внешних и внутренних дестабилизирующих факторов (наводки, комтмутационные помехи и т.п.).

Инвариантность предлагаемого пульсомера относительно питающего напряжения устраняет необходимость применения параметрического стабилизатора в качестве опорного напряжения, что увеличивает срок службы автономного источника питания и делает пульсомер особенно перспективным при использовании его в малогабаритной перенос.ной медицинской аппаратуре.

Формула изобретения

Цифровой измеритель частоты пульса, содержащий датчик, выход которог соединен со входом усилителя-формирователя, выход которого соединен со входом первого -одновибратора и со входом формирователя сброса, выход первого одновибратора соединен со входом второго одновибратора и со вхдом ключа, выход второго одновибратора подключен ко входу генератора линейно изменяющегося напряжения, выход ключа соединен с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом формирователя сброса и выход счетчика соединен со входом цифрового индикатора, отличающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления от автономного источника питания путем исключения стабилизации напряжения, в него введены генератор развертывающего типа и делитель напряжения выход которого соединен с первым входом генератора развертывающего типа, со вторым входом которого соединен выход генератора линейно-изменяющегося напряжения, выход которого соединен со входом ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 464304, кл. А 61 В 5/02, 1974.

«-i

-i

7 I