Устройство для определения активной составляющей электрического сопротивления кожи

 

Изобретение позволяет повысить ; точность измерения активной составляющей электрического сопротивления кожи за счет компенсации влияния ЭДС поляризации электродов. Это достигается использованием двуполярньк импульсов тока и измерением мгновенного значения напряжения между электродами .в момент окончания каждого второго импульса тока с помощью элементов выборки-хранения. Устройство содержит генератор 1 двуполярных импульсов тока, генератор 2 тактовых импульсов, коммутатор 3, электроды 4 пациента, усилитель 5, двухполупериод1й 1й выпрямитель 6, блоки 7 и 8 выборки-хранения, активную нагрузку 9, два аналоговых ключа 10 и 11, фильтр 12 нижних частот и измерительный блок 13. 2 ил, (/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5g 4 А 61 В 5/05

3(г (г q rr l 9 ((ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДвтСн жоММ СвиДКтальСтВМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3856987/28-14 (22) 10. 12.84 (46) 15.03.87. Бюл. У 10 (71) Львовский государственный меди цинский институт (72) P.Â.Ðóäûé и Л.В.Говда (53) 6 15.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1025412, кл. А 61 В 5/03, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ КОЖИ (57) Изобретение позволяет повысить точность измерения активной состав-. ляющей электрического сопротивления кожи за счет компенсации влияния ЭДС поляризации электродов. Это достигается использованием двуполярных им пульсов тока и измерением мгновенного значения напряжения между электродами в момент окончания каждого второго импульса тока с помощью элементов выборки-хранения. Устройство содержит генератор 1 двуполярных им1 пульсов тока, генератор 2 тактовых импульсов, коммутатор 3, электроды

4 пациента, усилитель 5, двухполупериодный выпрямитель 6, блоки 7 и

8 выборки-хранения, активную нагрузку 9, два аналоговых ключа 10 и 11, фильтр 12 нижних частот и измерительный блок 13. 2 ил.

129611а

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при проведении электрофизиологических и психоневрологических исследований. 5

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия измерений в области низких частот.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг, 2 — эпюры напряжений в характерных точках схемы

Устройство содержит генератор i двуполярных импульсов тока, генератор 2 тактовых импульсов, коммутатор

3, электроды 4 пациента, усилитель 5, двухполупериодный выпрямитель б, блоки 7 ..и 8 выборки-хранения, активную заземленную нагрузку 9, аналоговые ключи 10 и 11, фильтр 12 нижних час-тот и выходной измерительный блок 13„

Устройство работает следующим об-разом.

Генератор 1 двуполярных импульсов тока запускается от генератора 2 такC товых импульсов и вырабатывает импульсы тока, строго одинаковые по амплитуде и длительности, но различной полярности. Длительность этих им- 3g пульсов определяется частотой тактовых импульсов (практически она не больше 1 с), и легко может быть изменена. при необходимости. Такая длительность достаточна для того, чтобы переходный процесс за счет внутритканевых эквивалентных емкостей к концу каждого импульса закончился, и мгновенное значение напряжения на электроде и точности соответствовало бы активной составляющей электрическогс сопротивления кожи, если бы не.было

ЭДС поЯяризации электродов. Так как нарастание ЭДС поляризации при подаче тока и за время, равное длительности импульса t>,,,не прекращается (фиг. 2)„ то изменение полярности импульса на обратную вызывает и изменение направления поляризации, мгновенное значение ЭДС поляризации на- 0 чинает спадать, и, через время равное времени t предыдущего импульса, становится равным нулю. Таким образом, в конце импульса противоположной полярности (т.е. в конце периода двуполярного импульса) напряжение ЭДС поляризации будет полностью или в значительной мере ском.пенсировано. Следовательно, в этот момент времени мгновенное значение напряжения на электродах определяется только активным сопротивлением кожи, точнее его текущим значением.

На эпюрах П (фиг.2) показана форма напряжения на электродах пациента, при этом искажения переднего фронта импульса определяются переходными внутритканевыми процессами, а искажения площадки обусловлены влиянием

ЭДС поляризации электродов.

На выходе .усилителя 5 форма этих импульсов повторяется, и на выходе двухполунериодного выпрямителя возникает сигнал U< (фиг.2)„ Блоки

7 и 8 выборки-хранения управляются выходными напряжениями U и U9 коммутатора 3 (прямой и инверсный выходы), при этом длительность импульсов ровно в два раза больше длительности импульсов U „ Если сначала блок 7 работает в режиме выборки (слежения), так как положительный сигнал U подан на его управляемый вход и на его выходе появляется сигнал U то в это же время блок 8 работает в режиме хранения, так как Hа входе управления существует нулевой сигнал U . Но по 2 скольку в начале работы на входе блока 8 напряжение отсутствует, то его не будет и на выходе этого блока. В дальнейшем эпюры U7 и U показывают формы напряжений на выходах обоих блоков выборки-хранения.

Управляющие входы аналоговых ключей 10 и 11 подсоединены в противофазе. Поэтому на активной заземленной нагрузке 9 сигнал появляется только тогда, .когда соответствующий блок выборки 7 или 8 находится в режиме хранения. Короткие пики напряжения Ц устраняются фильтром 12 нижних частот, напряжение с выхода которого поступает на выходной измерительный блок 13. Таким образом, в конце каждого периода происходит компенсация текущего значения ЭДС поляризации электродов вне зависимости от изменения величины этой ЭДС под влиянием времени, электрохимических процессов между кожей и электродами, температуры и т.п. В результате на выходе устройства через каждый период опре,целяется новое текущее значение активного сопротивления кожи. Устройство некритично к выбору электродов.

Целесообразно выбирать металлические электроды равной площади.

Щ/g. 2

Составитель А. Фальцман

Редактор Э.Слиган Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 644/5 Тираж 596 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

3 12961

Формула изобретения

Устройство для определения актив-, ной составляющей электрического сопротивления кожи, содержащее электроды пациента, первый блок выборки- 5 хранения, усилитель, коммутатор и фильтр нижних частот, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений в области низких частот, оно дополнительно содержит генератор двуполярных импульсов тока, генератор тактовых импульсов, двухполупериодный выпрямитель, второй блок выборкихранения, два аналоговых ключа, ак15 тивную заземленную нагрузку и выходной измерительный блок, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами генератора двуполярных импульсов тока и коммутатора, первый выход которого соединен с управляющими входами первого блока выборки-хранения и первого ключа, а второй выход — с управляющими входами второго блока выборки-хранения и второго ключа, выход генератора двухполярных импульсов тока подключен к электродам, выход которых через последовательно соединенные усилитель и двухполупериодный выпрямитель подключен к входам первого и второго блоков выборки хранения, выходы которых подключены к входам второго и первого ключей соответственно, выход первого ключа соединен с выходом второго ключа, входом фильтра нижних частот и активной заземленной нагрузкой, а выход фильтра нижних частот подключен к входу выходного измерительного блока.