Устройство для измерения удельного электрического сопротивления биологической жидкости

 

Устройство для измерения удельного электрического сопротивления биологической жидкости содержит генератор 1, ячейку 2 с парой токовых 3,4 и парой потенциальных 5,6 электродов, дифференциальный усилитель 7 и синхронный детектор 12. С целью повышения точности в него введены последовательно соединенные преобразователь 8 ток-напряжение, блок 9 температурной компенсации, второй синхронный детектор 10, аналого-цифровой преобразователь 13 и измерительный блок 17. Ячейка 2 вьшолнена в виде стеклянной трубки 14, внутри которой находятся токовые и потенциальные электроды 3,4,5,6 и терморезистор 15, с одной стороны трубка заканчивается резиновой грушей 16. I з.п. ф-лы,2ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1387980

А1 (51)4 А 61 В 5/05 // 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ;;; „!

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Pup/ (21) 4063128/28-14 (22) 25.04.86 (46) 15.04.88. Бюл. У 14 (71) Киевский медицинский институт им.акад.А,А.Богомольца и Институт электродинамики АН УССР (72) А.Ф.Возианов, Ф.Б.Гриневич, О.В.Ищенко. М.Н.Сурду, Ж.И.Возианова и А.А. Михаль (53) 615.47(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 831107, кл. А 61 В 5/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ (57) Устройство для измерения удельного электрического сопротивления биологической жидкости содержит генератор 1, ячейку 2 с парой токовых 3,4 и парой потенциальных 5,6 электродов, дифференциальный усилитель 7 и синхронный детектор 12. С целью повышения точности в него введены последовательно соединенные преобразователь

8 ток-напряжение, блок 9 температурной компенсации, второй синхронный детектор 10, аналого-цифровой преобразователь 13 и измерительный блок

17. Ячейка 2 выполнена в виде стеклянной трубки 14, внутри которой находятся токовые и потенциальные электроды 3,4,5,6 и термореэистор 15, с одной стороны трубка заканчивается с ф резиновой грушей 16. 1 э.п. ф-лы,2 ил.

1387980

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в урологии, нефрологии, в частности, для определения почечной недостаточности.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 " ячейка.

Устройство содержит генератор напряжения (Г) 1, ячейку 2, имеющую пару токовых 3 и 4 и потенциальных

5 и 6 электродов, дифференциальный 15 усилитель (ДУ) 7, входы которого подключены к выводам ячейки 2, преобразователь 8 тока в напряжение (ПТН), вход которого подключен к электроду

4 ячейки 2, а выход к блоку 9 темпе- 20 ратурной компенсации (БТК), выход которого, в свою очередь, подключен к входам второго синхронного детектора (СД) 10 и усилителя-ограничителя (УО)

11, первый синхронный детектор (СД)

12, вход которого подключен к выходу

ДУ 7, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 13, входы которого подключены к соответствующим выходам

СД 10 и 12, а их управляющие входы 30 подключены к выходу УО 11, причем токовый вывод 3 ячейки подключен к выходу генератора.

Внешний вид ячейки представлен на фиг.2. Это стеклянная трубка 14, внутри которой находятся токовые и потенциальные электроды 3 — 6. и терморезистор 15, расположенный в БТК.

С одной стороны трубка 14 заканчива- 40 ется резиновой грушей 16, необходимой для отбора проб жидкости, Имеет ся измерительный блок 17.

Устройство работает следующим образом. 45

Напряжение рабочей частоты с выхода генератора 1 подается на ячейку

2, которая в данном случае несет новую функцию: она служит для взятия пробы биологической жидкости (мочи) и удержания ее на время измерения, а также для закрепления в ней терморезистора 15, предназначенного для фиксации температуры пробы. Под действием приложенного напряжения в ячейке протекает ток I!1, который создает падение напряжения U между электродами 5 и 6:

I SR Y%% где R„ — сопротивление измеряемого участка объекта.

Далее это напряжение снимается при помощи ДУ и поступает на вход СД 12.

Если коэффициент передачи ПТН 8 равен R то ток ячейки 2, проходя че-. рез ПТН 8, преобразуется в напряжение ! о I/Re °

Это напряжение поступает на вход

БТК 9, коэффициент передачи которого равен К. Таким образом, на входе СД

10 будет действовать напряжение U

= Т К, К. Это же напряжение в УО 11 преобразуется в меандр, который поступает на управляющие входы СД 10 и 12, и представляющих собой ключи, выполняющие функцию двухполупериодного выпрямителя, на вьмоде которого стоит фильтр низких частот. Выпрямленные при помощи СД 10 и 12 напряжения U „ и U поступают на соответствующие входы АЦП 13 на выходе которого появляется код М = U„/U< который в дальнейшем поступает на устройство вывода информации:

Rx

N = — ——

RîK

Мочу можно представить как электролит невысокой концентрации. Очевидно, что ее сопротивление R„зависит от температуры. В первом приближении эта зависимость носит линейный характер: .R x Ко (1 !! ) °

Для того чтобы код N был инвариантен к температуре, вводится БТК 9.

Его коэффициент передачи

Rk+ R1

К

R, Проще всего осуществить компенсацию, если ь(где Ы и !! - температурные коэффициенты;

R g — сопротивление терморе" зистора 15; тогда код Ы не зависит от температуры при условии, что

Кьо+ К!

= R

R х!

Кьо р= а Фа

В противном случае, если температурная зависимость терморезистора 15 нелинейна, необходимо калибровать в

1387980 разных точках температурного диапаэона при помощи резистора R

Формула изобретения

Составитель А.Дмитриева

Редактор М. Циткина Техред Л. Сердюкова Коррек тор С. Иекмар

Заказ 1528/5

Тираж 655 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1. Устройство для измерения удель, ного электрического сопротивления биологической жидкости, содержащее генератор напряжения, подключенный к одному из. токовых электродов, ячейку с парой токовых и парой потенциальных электродов, дифференциальный усилитель, входы которого подключены к потенциальным электродам, а выход — 15 к первому синхронному детектору, измерительный блок, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности,оно снабжено последовательно соединенными преобразователем ток-напряжение, блоком температурной компенсации, вторым синхронным детектором и аналого-цифровым преобразователем, а также усилителем-ограничителем, вход которого соединен с первым входом второго синхронного детектора, а выход — с вторыми входами первого и второго синхронных детекторов, выход первого иэ которых соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, к выходу которого подключен измерительный блок. р

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что ячейка выполнена в виде стеклянной трубки, внутри которой закреплены четыре электрода и терморезистор, заканчивающийся с одной стороны резиновой грушей.