Формирователь синхроимпульсов пульса

 

« 843942

Сом Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.12.78 (21) 2692811/28-13 с присосдииением заявки ¹â€” (23) 11риоритcv— (43) Опубликовано 07,07.81. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 07,07.81 (51) М. Кл.2

А 61 В 5/02

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 615.475 (088.8) (72) Автор изобретения В. С. Артемов (71) Заявитель Научно-исследовательский институт механики;и физики при Саратовском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. Н. Г. Черньцпааского (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИНХРОИМПУЛЬСОВ

ПУЛЬСА

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагностическим кардиологическим устройствам.

Известен формирователь синхроимпульсов пульса, который содержит усилитель, пороговую схему и дифференциатор (1), В качестве пороговой схемы используется триггер Шмитта или аналогичное ему устройство, например операционный усилитель, сравнивающее амплитуду входного сигнала с определенной величиной опорного напряжения и формирующее прямоугольный импульс при превышении входным сигналом напряжения порога. Дифференцирующая цепь служит для укорочения прямоугольного импульса с пороговой схемы.

Однако при работе известного устройсгва из-за двойного срабатывания пороговой схемы при определенной амплитуде сигнала возможно получение двух синхроим-. пульсов с выхода формирователя иа одно пульсовое биение, которое является двухударным, Кроме того, из-за наличия больших помех невозможно увеличение чувствительности.

Более совершенным является формирователь синхроимпульсов пульса, содержащий фильтр, компаратор и дифференциатор 2). Двухударный сигнал пульса посту2 пает на фильтр, позволяющий избавиться от дополнительных экстремумов пульсовой волны за один период сердечного сокращения, преобразуя сигнал в одноударныи.

Выход фильтра подключен ко входу компаратора, который формирует из пульсового сигнала прямоугольные импульсы при превышении сигналом на входе определенной величины (порога срабатывания). Частота

1р следования импульсов на выходе компаратора соответствует частоте пульса, длительность же этих импульсов зависит от амплитуды пульсового сигнала.

Дифференциатор, представляющий со15 бой РС фильтр верхних частот, служит для получения из прямоугольных импульсов с выхода компаратора кратковременных разиополярных импульсов (синхроимпульсов пульса), возникающих в момент деиствия фронта и среза прямоугольных импульсов.

Недостатком этого формирователя также является низкая чувствительность, поскольку при большой чувствительности будет происходить ложное срабатывание по25 рогового устройства и пропуск нескольких пульсовых биений при наличии низкочастотной помехи, иногда превосходящий полезный сигнал. Низкая чувствительность устройства снижает надежность выделения

30 пульсовых биений.

843942

Целью изобретения является повышение надежности выделения пульсовых биений путем адаптации к низкочастотным помехам.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь синхроимпульсов пульса, содержащий параметрический фильтр, компаратор и соединенный с ним диффеоенцнатор, введены повторитель напряжения фильтр нижних частот, причем выход параметрического фильтра подключен через повторитель напряжения ко входам компаратора и фильтра низких частот, выход которого подключен ко второму входу компаратора.

На фиг. 1 изображена структурная схсма формирователя синхроимпульсов пульса; на фиг. 2 — график, иллюстрирующий работу параметрического фильтра.

Формирователь синхроимпульсов содержит параметрический фильтр 1, вход которого является входом устройства. Выход параметрического фильтра 1 соединен со входом повторитсля 2 напряжения. Выход повторителя 2 напря>кения подключен чсрез фильтр 3 нижних частот к одному из входов компаратора 4, а другой вход компаратора 4 подключен к выходу повторителя 2 напряжения непосредственно. Выход компаратора 4 соединен со входом дифференциатора 5. Выход дифференциатора 5 является выходом устройства.

Формирователь синхроимпульсов пульса работает следующим образом.

Двухударный сигнал пульса поступает на фильтр 1, позволяющий избавиться от дополнительных экстремумов пульсовой волны за один период сердечного сокращения, преобразуя сигнал в однородный. Сигнал с параметрического фильтра 1 подается на повторитель 2 напряжепия, который имеет коэффициент усиления по напряжению 1(, = 1 и служит для развязки параметрического фильтра l и фильтра 3 нижних частот. С выхода повторителя 2 напряжения пульсовой cnr»aë»oäàåòñÿ через фильтр 3 нижних частот, обеспечивающий отделение сигнала низкочастотной помехи от полного сигнала, на один из входов компаратора 4, а на другой вход компаратора 4 сигнал подается с выхода повторителя 2 напря>кения непосредственно, Такое включение позволяет избавиться как от постоянной составляющей сигнала, так и от помех, частотный диапазон которых лежит ниже пульсовых биений, так как компаратор отрабатывает изменения только дифференциального входного сигнала, сравнивая пульсовой сигнал с напряжением помехи. При превышении дифференциальным входным сигналом определенной величины (порога срабатывания) на выходе компаратора 4 вырабатываются прямоугольные импульсы. Частота следования импульсов а выходе компаратора соответ5

3О

4О

65 ствуст частоте пульса, длительность же этих импульсов зависит от амплитуды пульсового сигнала.

Импульсы с выхода компаратора 4 по ступают на дифференциатор 5. Дифференциатор 5, представляющий собой PCфильтр верхних частот., служит для получения из прямоугольных импульсов с выхода компаратора 4 кратковременных радиополярных импульсов (синхроимпульсов пульса), возникающих в момент действия фронта и среза прямоугольных импульсов.

Последовательность импульсов одной полярности (положительной или отрицательной) с выхода дифференциатор"; 5 несет информацию о временных параметрах пульсовых биений (период, частота) и их изменений.

Параметрический фильтр 1 состоит из динамической нагрузки фотоприемника датчика импульса, сопротивление которой зависит от амплитуды переменной составляющей сигнала, и конденсатора, включенных по схеме интегрирующей РС-цепочки.

С увеличением амплитуды входного сигнала уменьшается сопротивление динамическоп нагрузки (т. е. увеличивается зарядный ток) и происходит компенсация уменьшепия тока заряда конденсатора, вызванцого увеличением напряжения на конденсаторе. Аналогичным образом — - чем оольшс уменыпается амплитуда входного сигнала, тем меньше становится сопротивление динамической нагрузки и, следовательно, увеличивается разрядный ток. Таким образом, в зависимости от амплитуды сигнала меняется частота среза данного фильтра. Параметрический фильтр 1 изменяет форму пульсового сигнала, позволяя избавиться от дополнительных экстремов пульсовой волны (инцизура, ранний диастолический подъем) за один период сердечного сокращения, незначительно уменьшая высокочастотные составляющие в спектре пульсового сигнала, соответствующие переднему фронту (анакроте) пульсового сигнала.

На фиг. 2 изобра>кено влияние параметрического фильтра на форму пульсового сигнала. 1(ривая а — соответствует сигналу с фотоприемника датчика пульса.

Кривая б — соответствует сигналу па выходе параметрического фильтра.

Кроме того следует отмегить, что этот фильтр позволяет подавлять помехи, частота которых выше пульсовых биений, например помехи от осветительных приборов промьппленной частоты.

Формирователь синхроимпульсов обладает высокой чувствительностью и помехозащищенностью. Применение такого формирователя в устройствах для измерения временных параметров пульсовых биений (пульсотахометрах, индикаторах аритмии, измерителях периода сердечных сокращений) благодаря высокой чувствительносги

843942

Фггг. /

Юрен

Фиг. g

Составитель Л. Соловьев

Техред И, Заболотнова

Редактор П. Горькова

Корректор Н, Федорова

Подписное

Изд. № 418 Тираж 694

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4469

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома и помехозащищенности последнего позволя ет при оперативном наложении датчика надежно контролировать и измерять пульсовые биения пациента независимо or состояния кожного покрова места наложения датчика, степени прижатия датчика к органу, слабого кровоналолнения сосудов, а также дает возможность исключить абсолютную неподвижность органа с датчиком.

Надежность формирования синхроимпульсов пульса на каждый удар пульса особенно важна в приборах с цифровым отсчетом при дискретном отобрахкении информации.

Формул а изобретения

Формирователь синхроимпульсов пульса, содержащий параметрический фильтр, 6 компаратор и соединенный с ним дифференциатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности выделения пульсовых биений путем адаптации к низкочастотным помехам, в него введены повторитель напряжения и фильтр нижних частот, причем выход параметрического фильра подключен через повторитель напряжения ко входам компаратора и фильт10 ра низких частот, выход которого подключси «о второму входу компаратора.

Источники информации, принять|с во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 464304, кл. A 61 В 5/02. 1972.

2. Патснт CIIIA № 3228391, Мки 128—

205, опубл. 1971 (прототип).