RU216562U1 - FINGER SWEET INDICATOR - Google Patents
FINGER SWEET INDICATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU216562U1 RU216562U1 RU2022118986U RU2022118986U RU216562U1 RU 216562 U1 RU216562 U1 RU 216562U1 RU 2022118986 U RU2022118986 U RU 2022118986U RU 2022118986 U RU2022118986 U RU 2022118986U RU 216562 U1 RU216562 U1 RU 216562U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcontroller
- sensor
- output
- indicator
- finger
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для функциональной диагностики и предназначена для оценки степени потоотделения по пятибалльной системе, с фиксацией наличия величины электросопротивления участка кожного покрова. Индикатор потоотделения пальцев рук (ИППР) может быть использован для контроля потоотделения пальцев рук рабочего персонала перед проведением работ по сборке приборов точной механики. Индикатор потоотделения пальцев рук, содержащий источник питания, микроконтроллер на базе 8-битного чипа ATmega 328Р, отвечающий за вычислительный процесс, выключатель, постоянный резистор, сенсор, представляющий собой соединенные в едином пластиковом корпусе два подпружиненных металлических контакта из полированной медицинской нержавеющей стали, за счет которых обеспечивается равномерное распределение прижатия контактов сенсора к коже пальцев руки, цифровой индикатор на ЖК-дисплее, служащий для отображения степени потоотделения по пятибалльной системе и сопротивления кожного покрова. Источник питания подает напряжение через выключатель на микроконтроллер, который соединен с ЖК-дисплеем. К выводам микроконтроллера подключены резистор и сенсор. В режиме ожидания нажатия на сенсор, напряжение на входном контакте микроконтроллера не меняется. При нажатии на сенсор происходит увеличение напряжения на входном контакте микроконтроллера. Программа, записанная в память микроконтроллера, по значениям напряжения производит вычисление балла потоотделения и кожного сопротивления пальца руки и выводит их на ЖК-дисплей. The utility model relates to devices for functional diagnostics and is intended for assessing the degree of sweating on a five-point system, with fixing the presence of the electrical resistance value of the skin area. The Finger Sweat Indicator (IPPR) can be used to control the sweating of the fingers of the working personnel before assembling precision mechanics devices. Finger sweating indicator containing a power source, a microcontroller based on an 8-bit ATmega 328P chip responsible for the computing process, a switch, a constant resistor, a sensor, which is two spring-loaded metal contacts made of polished medical stainless steel connected in a single plastic case, due to which provides a uniform distribution of pressing the sensor contacts to the skin of the fingers, a digital indicator on the LCD display, which serves to display the degree of perspiration on a five-point system and the resistance of the skin. The power supply supplies voltage through a switch to the microcontroller, which is connected to the LCD. A resistor and a sensor are connected to the outputs of the microcontroller. In the standby mode of pressing the sensor, the voltage at the input pin of the microcontroller does not change. When you press the sensor, the voltage increases at the input pin of the microcontroller. The program stored in the memory of the microcontroller calculates the perspiration score and skin resistance of the finger from the voltage values and displays them on the LCD display.
Description
Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам для функциональной диагностики, и предназначена для оценки степени потоотделения по пятибалльной системе, с фиксацией наличия величины электросопротивления участка кожного покрова, и может применяться в области медицины, ветеринарии, гигиены и других областях удовлетворения жизненных потребностей человека.The utility model relates to medical equipment, namely to devices for functional diagnostics, and is intended for assessing the degree of sweating on a five-point system, with fixing the presence of the electrical resistance value of the skin area, and can be used in the field of medicine, veterinary medicine, hygiene and other areas of meeting vital needs person.
Индикатор потоотделения пальцев рук (ИППР) может быть использован для контроля потоотделения пальцев рук рабочего персонала перед проведением работ по сборке приборов точной механики.Finger sweating indicator (IPPR) can be used to control the sweating of the fingers of working personnel before assembling precision mechanics devices.
Известен «Измеритель поверхностного импульсного тока» (RU 69394 U1 от 06.09.2007), содержащий входные нажимные контакты, источник напряжения постоянного тока, измеритель тока (амперметр) и резисторы. Измеритель снабжен повышающим трансформатором с обмотками, выпрямителем в виде диодного моста и транзисторным генератором синусоидального напряжения на транзисторе типа Т1-КТ858А.Known "Surface pulse current meter" (RU 69394 U1 dated 09/06/2007), containing input push contacts, DC voltage source, current meter (ammeter) and resistors. The meter is equipped with a step-up transformer with windings, a rectifier in the form of a diode bridge and a sinusoidal voltage transistor generator based on a T1-KT858A type transistor.
Недостатками данного измерителя являются недостаточная точность, обусловленная использованием источника питания на 9 В, при разряде которого возникает существенная погрешность измерений. Также вышеописанный измеритель не пригоден для оценки степени потоотделения малого участка кожного покрова, а именно пальцев рук, потому что не обеспечивает равномерного распределения прижатия к пальцам.The disadvantages of this meter are the lack of accuracy due to the use of a 9 V power supply, the discharge of which causes a significant measurement error. Also, the above-described meter is not suitable for assessing the degree of perspiration of a small area of the skin, namely the fingers, because it does not provide a uniform distribution of pressing to the fingers.
Задачей полезной модели является создание простого и компактного решения, и в тоже время увеличение точности измерений, функциональности и надежности схемы и конструкции.The objective of the utility model is to create a simple and compact solution, and at the same time increase the measurement accuracy, functionality and reliability of the circuit and design.
Поставленная задача достигается тем, что в техническом решении применяется цифровое вычислительное устройство, микроконтроллер, с модульным принципом построения внутренней архитектуры, содержащий модуль аналого-цифрового преобразования и периферийные модули для подключения внешних устройств, выполненный по технологиям интегральных схем с высокой степенью интеграции, что позволяет варьировать функциональность в широком диапазоне, изменяя только программу работы, при одновременном повышении простоты и компактности исполнения электронной схемы, упрощает ремонтопригодность, значительно уменьшает погрешность измерения и не требует периодической калибровки.The task is achieved by the fact that the technical solution uses a digital computing device, a microcontroller, with a modular principle of building an internal architecture, containing an analog-to-digital conversion module and peripheral modules for connecting external devices, made using integrated circuit technologies with a high degree of integration, which allows you to vary functionality in a wide range, changing only the program of work, while increasing the simplicity and compactness of the electronic circuit design, simplifies maintainability, significantly reduces the measurement error and does not require periodic calibration.
На фиг. 1 представлена структурная схема ИППР, содержащаяIn FIG. 1 shows a block diagram of the IPPR, containing
1 - источник питания;1 - power supply;
2 - выключатель;2 - switch;
3 - сенсор;3 - sensor;
4 - постоянный резистор;4 - constant resistor;
5 - микроконтроллер;5 - microcontroller;
6 - цифровой индикатор.6 - digital indicator.
Вывод положительной полярности источника питания (1) соединен с первым выводом выключателя (2), а вывод отрицательной полярности с первым выводом постоянного резистора (4) и с выводами питания отрицательной полярности микроконтроллера (5) и цифрового индикатора (6). Выводы питания положительной полярности микроконтроллера (5) и цифрового индикатора (6) и первый вывод сенсора (3) соединены со вторым выводом выключателя (2). Второй вывод сенсора (3) соединен со вторым выводом постоянного резистора (4) и аналоговым входом аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера (5). Выходные выводы результатов работы микроконтроллера (5) соответственно соединены с выводами ввода данных цифрового индикатора (6).The positive polarity output of the power supply (1) is connected to the first output of the switch (2), and the negative polarity output is connected to the first output of the constant resistor (4) and to the negative polarity power supply outputs of the microcontroller (5) and digital indicator (6). Positive power supply outputs of the microcontroller (5) and digital indicator (6) and the first output of the sensor (3) are connected to the second output of the switch (2). The second output of the sensor (3) is connected to the second output of the fixed resistor (4) and the analog input of the analog-to-digital converter of the microcontroller (5). The output pins of the results of the microcontroller (5) are respectively connected to the data input pins of the digital indicator (6).
На фиг. 2 представлена принципиальная схема ИППР, являющаяся примером осуществления структурной схемы, в которой применены:In FIG. 2 shows a schematic diagram of the IPPR, which is an example of the implementation of a structural diagram in which the following are applied:
источник питания (1), выполненный в виде блока питания на 220 В с постоянным выходным напряжением 5 В;power supply (1), made in the form of a 220 V power supply with a constant output voltage of 5 V;
выключатель (2);switch (2);
сенсор (3), представляющий собой соединенные в едином пластиковом корпусе два подпружиненных металлических контакта из полированной медицинской нержавеющей стали, за счет которых обеспечивается равномерное распределение прижатия контактов сенсора к коже пальцев руки. Относительно большая площадь контактов сенсора (3) с кожей и удаленность одного контакта от другого способствует измерению сопротивления поверхности, как сухой, так и влажной кожи;sensor (3), which is two spring-loaded metal contacts made of polished medical stainless steel connected in a single plastic case, due to which a uniform distribution of pressing the sensor contacts to the skin of the fingers is ensured. The relatively large contact area of the sensor (3) with the skin and the remoteness of one contact from another contributes to the measurement of surface resistance, both dry and wet skin;
постоянный резистор (4), значение электрического сопротивления которого выбрано 240 кОм исходя из того, что значение постоянного электрического сопротивления рекомендуется выбирать ближе к искомому;fixed resistor (4), the value of the electrical resistance of which is selected as 240 kOhm, based on the fact that the value of the constant electrical resistance is recommended to be chosen closer to the desired one;
микроконтроллер (5), осуществляющий измерительные, вычислительные, аналитические процессы и вывод отображаемых результатов, выполненный на базе 8 битного чипа ATmega 328Р;a microcontroller (5) that performs measuring, computing, analytical processes and displaying the displayed results, based on an 8-bit ATmega 328P chip;
цифровой индикатор (6), отображающий выводимые результаты, выполнен на ЖК-дисплее, служащем для отображения степени потоотделения пальцев рук по пятибалльной системе и сопротивления кожного покрова, позволяющий одновременно отображать до 80 символов (4 строки по 20 символов). Дисплей снабжен подсветкой, яркостью которой можно управлять.a digital indicator (6) displaying the output results is made on an LCD display that serves to display the degree of perspiration of the fingers on a five-point system and the resistance of the skin, allowing you to simultaneously display up to 80 characters (4 lines of 20 characters each). The display is equipped with a backlight, the brightness of which can be controlled.
На принципиальной схеме фиг. 2 источник питания соединен с выключателем, через который подается напряжение на выводы 7 и 8 микроконтроллера. Вывод 10 микроконтроллера соединен с первым выводом резистора и с выводом питания 14 цифрового индикатора отрицательной полярности, а вывод 9 микроконтроллера со вторым выводом резистора и с первым выводом сенсора. Второй вывод сенсора соединен с 11 выводом микроконтроллера и с выводом питания 15 цифрового индикатора положительной полярности. Выходные выводы 12, 13 микроконтроллера, служащие для передачи результатов измерения, соответственно соединены с выводами ввода данных 6, 5 цифрового индикатора.In the schematic diagram of Fig. 2, the power supply is connected to a switch through which voltage is applied to
Оценка балла соответствует требованиям п. 8.6 ОСТ 92-0069-86, где приводится соотношение балловой оценки со степенью потоотделения кожного покрова. ИППР определяет сопротивление участка кожи: не менее 1 МОм как 1 балл, от 300 кОм до 1 МОм - 2 балла, от 100 кОм до 300 кОм -3 балла, от 30 кОм до 100 кОм - 4 балла, менее 30 кОм - 5 баллов.The score corresponds to the requirements of clause 8.6 of OST 92-0069-86, which shows the ratio of the score to the degree of sweating of the skin. IPPR determines the resistance of the skin area: at least 1 MΩ as 1 point, from 300 kΩ to 1 MΩ - 2 points, from 100 kΩ to 300 kΩ -3 points, from 30 kΩ to 100 kΩ - 4 points, less than 30 kΩ - 5 points .
В ИППР была применена более компактная модель, состоящая из дисплея, для отображения результатов измерений, из микроконтроллера с входным питанием и с постоянным напряжением на выходе 5 В, из резистора, который задает диапазон измеряемых значений сопротивления участка пальца рук. Данная электрическая схема не содержит элементы, создающие помехи при измерении. Измерение происходит только по одному пальцу руки. За счет оптимально подобранной площадки контакта сенсора, выполненного из полированной медицинской нержавеющей стали с подпружиненным основанием, позволяет снимать показания с меньшей погрешностью, что уменьшает вероятность ошибочных измерений.In the IPPR, a more compact model was used, consisting of a display to display the measurement results, a microcontroller with input power and a constant voltage at the output of 5 V, a resistor that sets the range of measured values of the resistance of the finger area. This electrical circuit does not contain elements that interfere with the measurement. The measurement takes place on only one finger of the hand. Due to the optimally selected sensor contact area, made of polished medical stainless steel with a spring-loaded base, it allows you to take readings with a smaller error, which reduces the likelihood of erroneous measurements.
ИППР работает следующим образомIPPR works as follows
При включении выключателя (2) с источника питания (1) на схему ИППР подается напряжение питания. Схема готова к работе сразу после подачи напряжения питания. В начальном состоянии в режиме ожидания до прижатия кожи к контактам сенсора (3), сопротивление сенсора имеет значение разомкнутых контактов (более 20 Мом), а падение напряжения на резисторе (4), значения напряжений на выводе 9 и 10 микроконтроллера (5) не меняются и равны 0 В. При нажатии пальцем руки на контакты сенсора (3) происходит повышение значения напряжения на входном выводе (9) микроконтроллера (5) в обратной зависимости от значения сопротивления участка кожи пальца между контактами сенсора, за счет образования электрической цепи резистивного делителя напряжения резистор (4) -сопротивление сенсора (3). При замыкании контактов сенсора значения напряжений на выводах 9 и 11 микроконтроллера (5) равны значению напряжения питания 5 В. Программа в памяти микроконтроллера (5) производит измерения напряжения на выводе 9 и обработку измеренных значений, вычисляет сопротивление участка кожи пальца и по полученному результату определяет балл потоотделения, которые выводит на ЖК-дисплей (6). Микроконтроллер по программе производит необходимое количество вычислений, которые усредняются, что приводит к уменьшению ошибок и получению более точных измерений. Изначально на микроконтроллере установлено 300 вычислений, при необходимости можно установить любое количество вычислений. В зависимости от объема памяти микроконтроллера, его модели и возможностей цифрового индикатора (дисплея) программа может проводить разнообразные методики определения состояния других участков кожи, в разное время, в других условиях, делать аналитические выводы в соответствующем аспекте о состоянии человека и выводить нужную информацию в разнообразных формах.When the switch (2) is turned on from the power source (1), the power supply voltage is applied to the IPS circuit. The circuit is ready for operation immediately after the supply voltage is applied. In the initial state in the standby mode until the skin is pressed against the sensor contacts (3), the sensor resistance has the value of open contacts (more than 20 MΩ), and the voltage drop across the resistor (4), the voltage values at
Техническим результатом является построение индикатора потоотделения пальцев рук по простой, надежной и компактной схеме, не требующей регулировочных, настроечных и регламентных действий, функциональные возможности и точность измерений которого зависят от записанной в микроконтроллер программы работы и от возможностей цифрового индикатора, а простота схемы позволяет эксплуатировать его в простой, компактной, эксплуатационно функциональной и надежной конструкции.The technical result is the construction of a finger sweating indicator according to a simple, reliable and compact circuit that does not require adjustment, adjustment and routine actions, the functionality and measurement accuracy of which depend on the work program recorded in the microcontroller and on the capabilities of the digital indicator, and the simplicity of the circuit allows it to be operated in a simple, compact, functional and reliable design.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU216562U1 true RU216562U1 (en) | 2023-02-14 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4221526A1 (en) * | 1992-07-01 | 1994-01-20 | Karl Prof Dr Med Habil Hecht | Wrist strap skin resistance and sweat gland arousal monitoring appts - measures sweat gland activity and outputs numeric display and audible signal |
CN202262988U (en) * | 2011-10-19 | 2012-06-06 | 中国石油大学(北京) | Sweat gland activity sensor and psychological tester |
CN105997071A (en) * | 2016-05-10 | 2016-10-12 | 咸阳康荣信数字超声系统有限公司 | A sweat concentration-based human body conductance test analysis instrument |
RU2612508C2 (en) * | 2011-07-20 | 2017-03-09 | Конинклейке Филипс Н.В. | Wearable device and method of making thereof |
RU2729430C1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-08-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) | Hardware-software system for life indicators monitoring |
CN112545454A (en) * | 2020-11-03 | 2021-03-26 | 深圳市刷新智能电子有限公司 | Sweat detection sensing device and sweat amount detection method |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4221526A1 (en) * | 1992-07-01 | 1994-01-20 | Karl Prof Dr Med Habil Hecht | Wrist strap skin resistance and sweat gland arousal monitoring appts - measures sweat gland activity and outputs numeric display and audible signal |
RU2612508C2 (en) * | 2011-07-20 | 2017-03-09 | Конинклейке Филипс Н.В. | Wearable device and method of making thereof |
CN202262988U (en) * | 2011-10-19 | 2012-06-06 | 中国石油大学(北京) | Sweat gland activity sensor and psychological tester |
CN105997071A (en) * | 2016-05-10 | 2016-10-12 | 咸阳康荣信数字超声系统有限公司 | A sweat concentration-based human body conductance test analysis instrument |
RU2729430C1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-08-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) | Hardware-software system for life indicators monitoring |
CN112545454A (en) * | 2020-11-03 | 2021-03-26 | 深圳市刷新智能电子有限公司 | Sweat detection sensing device and sweat amount detection method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5119831A (en) | System and method for detecting pressure of selected body parts | |
US5375610A (en) | Apparatus for the functional assessment of human activity | |
EP1027861B1 (en) | Body fat meter and body weight scales equipped with body fat meter | |
US7170016B2 (en) | Body mass related risk factor scale | |
US8535225B2 (en) | Integrated colligation evaluating device for human body enginery indexes | |
US7058438B2 (en) | Method and apparatus for self-diagnostic evaluation of nerve sensory latency | |
US4685471A (en) | Method and apparatus for predicting and detecting the onset of ovulation | |
US4770186A (en) | Method and apparatus for predicting and detecting the onset of ovulation | |
US4467815A (en) | Apparatus for measuring conditional characteristics of a body part | |
US20190117119A1 (en) | Skinfold caliper | |
RU216562U1 (en) | FINGER SWEET INDICATOR | |
KR100330746B1 (en) | Watch with body fat analyzer | |
TWI608225B (en) | Intelligent test strip detection device and method thereof | |
KR100437488B1 (en) | Bioelectrical impedance analyzer | |
RU185025U1 (en) | ELECTRIC RESISTANCE DEVICE FOR BIOLOGICAL TISSUES | |
KR100542795B1 (en) | Portable Communication Terminal Having Body Fat Measurement | |
RU2631046C1 (en) | Automated device for human diagnosis by state of biologically active points | |
CN207323461U (en) | Calibrating instrument and electrocardiograph detecting system | |
CN215297575U (en) | Board carries consumption detection and protection device | |
KR20020026338A (en) | The fat measurable equipment implemented by 2 points measurement and it's measurable method. | |
CN2704830Y (en) | Human body fat balances | |
RU2786331C2 (en) | Device for auricular diagnostics and electro-pulse therapy | |
Fagbemi et al. | Digitalisation of an analogue weighing scale using microcontroller | |
RU2750413C1 (en) | Automated device for human diagnostics by the state of biologically active points with automatic recognition of a human pathology by features-functions | |
JPH0674109U (en) | Body fat percentage measuring device |