Спирометр Советский патент 1982 года по МПК A61B5/08 

i1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к пульмонологическим устройствам для измаре: ния объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Известен спирометр, который содер жит преобразователь потока воздуха в напряжение, вход которого подключен к сигнальному входу интегратора ,д и через компаратор к формирователю 1.

Однако в известном устройстве управление сбросом интегратора осуще- ,5 ствляется только с помощью сигнала объемной скорости, снимаемого с преобразователя, чтогприводит к сбоям работы, и следовательно, к снижению .точности измерения и надежности 20 спирометра.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в спирометр, содержащий преобразователь потока воздуха в напряжение, выход которого подключен к сигнальному входу интегратора и через первый компаратор к формирователю, введен блок управления и защиты, входы которого подключены к выходам интегратора и формирователя, выход - к входу сброса интегратора.

При этом блок управления и защиты содержит источник напряжения, элемент И и второй компаратор, первый вход которого подключен к выходу интегратора , второй вход - к источнику напряжения, а выход - к входу элемента И, второй вход которого подключён к выходу формирователя, а выход - к входу сброса интегратора.

На фиг. 1 изображена структурная схема спирометра; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, иллюстрирующие работу спирометра. Спирометр содержит преобразователь потока воздуха в напряжение, выход которого подключен к сигнальному входу интегратора 1 и через первый компаратор 2 к формирователю 3импульсов сбросов, включающего в себя, например диод и дифференцирующую RC-цепь. Кроме того, спирометр содержит блок управления и защиты, включающий в себя источник 4 напряжения, элемент 5 И и второй компаратор 6. Первый вход компаратора 6 подключен к выходу интегратора 1, второй вход - к источнику 4напряжения, а выход - к входу эле мента 5 И, второй вход которого подключен к формирователю 3- Причем входы блока управления и защиты под ключены к выходам интегратора 1 и формирователя 3, выход - к входу сброса интегратора 1. Спирометр работает следующим образом. При дыхании поток воздуха V преобразуется в преобразователе в напряжение Ui, амплитуда и знак которого зависят от инте)нсивности и направления потока воздуха. В интегра торе 1 происходит интегрирование сигнала Ц для получения-U fU dti Момент перехода U через нулевое значение фиксируется компаратором 2. После формирования в формировате ле 3 импульсы через схему 5И поступают на вход сброса интегратор 1. При этом из последовательности импульсов и(, исключаются импульс время прихода которых не совпадает с временем, когда на выходе компара тора 6 имеется положительный сигнал т.е. когда напряжение Uv, подаваемо на неинвертирующий вход компаратора 6, не превышает прилагаемого к инвертирующему входу этого же компара тора напряжения Uj-. источника k, Первый дыхательный цикл (t.-ta) не имеет каких-либо особенностей (фиг, 2), и импульсы сброса емкости интегратора поступают только в моменты t и 1:3., т.е. в моменты перехода и только из области отрицательных значений в область положитель ных, а не наоборот (ti). Второй дыхательный цикл (tj-tp.) характеризуется наличием задержки дыхания, когда U колеблется около нулевого значения ( В результате, в момент tg- на выходе формирователя 3 появляется ложный импульс иа.уф(1с-). Однако его прохождение на вход сброса интегратора невозможно из-за отсутствия сигнала и„., К.ОААП втором входе схемы И в интервалы времени, когда , т.е. в пределах зон запрета сброса. В предлагаемом спирометре полностью устраняется ложный сброс интегратора в момент времени (tc-) появления ложного импульса и тем самым исключается возможность снижения точности измерения объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Таким образом, предлагаемый спирометр обладает высокой помехоустойчивостью и высокой точностью измерения. Формула изобретения 1.Спирометр, содержащий преобразователь потока воздуха в напряжение, выход которого подключен к сигнальному входу интегратора и через первый компаратор к формирователю, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и точности измерения, в него введен блок управления и защиты, входы которого подключены к выходам интегратора и формирователя, выход к входу сброса интегратора. 2.Спирометр по п. 1, отличающийся тем, что блок управления и защиты содержит источник напряжения, элемент И и второй компаратор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход - к источнику напряжения, а выход - к входу элемента Ивторой вход которого подключен к выходу формирователя, а выход - к входу сброса йнУегратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 036217, кл. А 61 В 5/08, опублик. 1977,

vH),

ifpt e

Ч

tWtr

t/e/nutti f

tlH/fMf M ML

f,f

/,/

«tof