Die Erfindung bezieht sich auf ein portables Messgerät zum nichtinvasiven Erfassen bioelektrischer Signale, insbesondere von Elektrokardiogramm (EKG-) und Herzrateninformationen am Oberkörper eines Testsubjekts, wobei das Messgerät ein Gehäuse mit mindestens zwei, eine Gehäusewandung durchsetzenden Messelektroden umfasst und die Messelektroden mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Platine in leitender Verbindung stehen, wobei die Platine eine Prozessoreinrichtung zum Empfangen und zumindest teilweisen Weiterverarbeiten der über die Messelektroden übermittelten Informationen aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a portable measuring device for non-invasively detecting bioelectric signals, in particular electrocardiogram (ECG) and heart rate information on the upper body of a test subject, wherein the measuring device comprises a housing having at least two measuring electrodes passing through a housing wall and the measuring electrodes having one inside the housing arranged circuit board, wherein the circuit board has a processor device for receiving and at least partially processing the information transmitted via the measuring electrodes, according to the preamble of claim 1.
Tragbare Messgeräte der vorgenannten Art werden im Gesundheits- und Fitnessbereich eingesetzt und finden insbesondere zur Präventions- und Leistungsdiagnostik Verwendung. In ihrer Einsatzposition sind gattungsgemäße Messgeräte in der Regel in einem Brustgurt gehalten, wobei der Brustgurt korrespondierende Aufnahmen für die vom Messgerät abstehenden Messelektroden aufweist. Im Brustgurt integrierte Aufnahmen bzw. Sensorelemente stehen dann in leitendem Kontakt mit den Messelektroden des portablen Messgeräts.
In einer alternativen Befestigungsvariante ist es auch möglich, das portable Messgerät direkt mit einem Klebeelement (Pflaster bzw. Tape) an der Haut des Testsubjekts zu befestigen - in solchen Falle kann die Vorsehung eines Brustgurts entfallen. Eine solche Befestigung mittels Klebetechnik kommt aufgrund des geringeren Tragekomforts hauptsächlich für Kurzzeituntersuchungen in Frage.Portable measuring devices of the aforementioned type are used in the health and fitness sector and are used in particular for the prevention and performance diagnostics. In their operational position, generic measuring devices are usually held in a chest belt, wherein the chest belt has corresponding receptacles for the measuring electrodes protruding from the measuring device. Integrated in the chest belt recordings or sensor elements are then in conductive contact with the measuring electrodes of the portable meter.
In an alternative fastening variant, it is also possible to attach the portable measuring device directly to the skin of the test subject with an adhesive element (plaster or tape) - in such a case, the provision of a chest belt can be dispensed with. Such attachment by means of adhesive technology is due to the lower wearing comfort mainly for short-term investigations in question.
Zwischen den Messelektroden wird ein elektrisches Signal in Form einer Potentialdifferenz gemessen, wobei dieses Signal an eine Platine mit einer Prozessoreinrichtung zur weiteren elektronischen Verarbeitung übertragen wird. Bei den am Oberkörper des Testsubjekts detektierten elektrischen Signalen handelt es sich insbesondere um die elektrische Erregung, welche von den Kontraktionen des Herzmuskels ausgeht, genauer gesagt vom sogenannten Sinusknoten (Nodus sinuatrialis), welcher im rechten Vorhof (Atrium dextrum) des Herzens lokalisiert ist und weleher der primäre elektrische Taktgeber der Herzschlagbewegung ist. Die elektrischen Spannungsänderungen am Herzen lassen sich über Messelektroden an der Körperoberfläche messen und im Zeitverlauf aufzeichnen.Between the measuring electrodes, an electrical signal in the form of a potential difference is measured, this signal being transmitted to a circuit board with a processor device for further electronic processing. The electrical signals detected on the upper body of the test subject are, in particular, the electrical excitation which originates from the contractions of the cardiac muscle, more precisely from the so-called sinus node (Nodus sinuatrialis), which is located in the right atrium (atrium dextrum) of the heart and which the primary electrical clock is the heartbeat movement. The electrical voltage changes on the heart can be measured via measuring electrodes on the body surface and recorded over time.
Solcherart erhaltene EKG (Elektrokardiogramm)-Daten können mit einer assoziierten HRV (Herzraten-Variabilitäts)-Auswerteeinrichtung weiterverarbeitet werden. Die Bestimmung der Herzratenvariabilität (HRV) und assoziierter physiologischer Kenngrößen, u.a. Herzrate, QPA (Puls-Atem-Quotient), VQ (vegetativer Quotient), SDNNRR (standard deviation of normal-to-normal intervals) ist aus dem Stand der Technik bekannt und ermöglicht es, feinste Veränderungen im Regulationssystem des menschlichen Körpers zu erfassen. Das autonome Nervensystem, auch Vegetativum genannt, reguliert unter anderem: Herztätigkeit, Blutdruck, Verteilung der Blutströme, Atemtiefe, Atemfrequenz, Thermoregulation, Drüsensekretion sowie Magen- und Darmmotorik. Es wird in zwei Subsysteme unterteilt, das sympathische und das parasympathische Nervensystem. Die Herzfrequenz bzw. Herzrate wird anhand von Zeitindizes detektierter R-R-Intervalle ermittelt. Ein R-R-Intervall bezeichnet hierbei den entlang der Zeitachse gemessenen Abstand zwischen zwei R-Zacken eines Elektrokardiogramms und somit den zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pulswellen bzw. Kontraktionen des Herzmuskels des Testsubjekts.Such ECG (electrocardiogram) data obtained can be further processed with an associated HRV (heart rate variability) evaluator. The determination of heart rate variability (HRV) and associated physiological characteristics, including heart rate, QPA (pulse-to-breath ratio), VQ (vegetative quotient), SDNN RR (standard deviation of normal-to-normal intervals) is known in the art and makes it possible to detect the finest changes in the regulatory system of the human body. The autonomic nervous system, also called vegetativum, regulates, among other things: heart activity, blood pressure, distribution of bloodstreams, breathing depth, respiratory rate, thermoregulation, glandular secretion and gastric and intestinal motility. It is divided into two subsystems, the sympathetic and the parasympathetic nervous system. The heart rate or heart rate is determined on the basis of time indices of detected RR intervals. A RR interval here refers to the distance between two R waves of an electrocardiogram measured along the time axis and thus the time interval between two successive pulse waves or contractions of the heart muscle of the test subject.
Aus der zeitlichen Variabilität der R-R-Intervalle werden mittels standardisierter mathematischer Operationen die Herzratenvariabilität (HRV) bzw. korrespondierende HRV-Funktionsparameter ermittelt. Die Herzratenvariabilität stellt ein mathematisches Korrelat zur Anpassung der Herzfrequenz an wechselnde Anforderungen im menschlichen Organismus dar und gilt als Ausdruck der neurovegetativen Regulationsfähigkeit. Die R-R-Intervalle werden z.B. in der Einheit Millisekunden [ms] gemessen und schwanken i.d.R. zwischen ca. 700 und 1200 ms. Für eine HRV-Frequenzanalyse könnten anstelle der R-Zacken bzw. R-R-Intervalle auch andere Interbeat-Intervalle bzw. abgeleitete Indikationsgrößen herangezogen werden. Um den Tonus einzelner Bereiche des autonomen Nervensystems zu beschreiben, wird eine Spektralanalyse durchgeführt. Die Messdaten der Herzfrequenz werden hierbei mit Hilfe mathematischer Verfahrens vom Zeitbereich in den Frequenzbereich übertragen und als Leistungsspektrum dargestellt. Damit können verschiedene in der Herzfrequenz vorhandene weitere Frequenzen sichtbar gemacht werden, die spezifischen Körperrhythmen wie Atem oder Blutdruck empirisch zugeordnet sind. EKG-basierte Messgeräte bzw. Prozessoreinrichtungen zur Ermittlung von HRV-Funktionsparametern gemäß dem Stand der Technik sind z.B. aus der DE 603 06 856 T2 oder der DE 10 2006 039 957 B4 bekannt).From the temporal variability of the RR intervals, the heart rate variability (HRV) or corresponding HRV function parameters are determined by means of standardized mathematical operations. Heart rate variability represents a mathematical correlate for adapting the heart rate to changing requirements in the human organism and is regarded as an expression of neurovegetative regulatory capacity. The RR intervals are measured, for example, in the unit milliseconds [ms] and usually fluctuate between approx. 700 and 1200 ms. For an HRV frequency analysis, other interbeat intervals or derived indication sizes could be used instead of the R-waves or RR intervals. To describe the tone of individual areas of the autonomic nervous system, a spectral analysis is performed. The measurement data of the heart rate are in this case transmitted by means of mathematical method from the time domain in the frequency domain and displayed as a power spectrum. In this way, various other frequencies present in the heart rate can be made visible, which are assigned empirically to specific body rhythms such as respiratory or blood pressure. ECG-based measuring devices or processor devices for determining HRV function parameters according to the prior art are known, for example, from US Pat DE 603 06 856 T2 or the DE 10 2006 039 957 B4 known).
Bei den Testsubjekten kann es sich sowohl um Menschen als auch um Säugetiere wie insbesondere Pferde, Hunde und Katzen handeln. Das Messgerät wird hierbei jeweils im herznahen Brust- oder Rückenbereich angeordnet, d.h. im Bereich der Rippen oder knapp oberhalb dieser. Die Erfassung und zumindest teilweise Weiterverarbeitung der über die Messelektroden empfangenen Signale bzw. Informationen finden auf einer im Gehäuse des portablen Messgeräts gehaltenen Platine statt. Auf der Platine integrierte elektronische Schaltkreise können mit allfälligen weiteren, intern oder extern des Gehäuses angeordneten Speichereinheiten, Mikroprozessoren oder Ausgabeeinrichtungen auf leitungsgebundene oder drahtlose Weise in Datenaustausch stehen.The test subjects may be humans as well as mammals such as, in particular, horses, dogs and cats. The measuring device is in each case arranged in the vicinity of the heart near the chest or back, ie in the region of the ribs or just above it. The detection and at least partial further processing of the signals or information received via the measuring electrodes take place on a circuit board held in the housing of the portable measuring device. On the board Integrated electronic circuits may communicate with any other memory devices, microprocessors, or output devices disposed internally or externally of the housing in a wired or wireless manner.
Bei portablen Messgeräten gemäß dem Stand der Technik hat sich insbesondere die leitende Verbindung zwischen Messelektroden und Platine als Schwachstelle herausgestellt. Im Zuge von Temperaturwechsel und Erschütterungen - gattungsgemäße Messgeräte werden auch beim Gehen und während sportlicher Aktivitäten wie z.B. beim Joggen oder Radfahren getragen - neigt diese üblicherweise als Lötverbindung bzw. durch endseitig verlötete Kabel ausgeführte Verbindung zum Korrodieren, Brüchigwerden und somit zur Unbrauchbarkeit des gesamten Messgeräts. Des Weiteren hat sich auch die starre (verschraubte) Integration der Platine im Gehäuse des Messgeräts als fertigungsintensiv und als nachteilig für Funktionstüchtigkeit und Lebensdauer der Schaltkreise sowie Speicherbausteine herausgestellt.In portable measuring devices according to the prior art, in particular, the conductive connection between measuring electrodes and board has been found to be a weak point. In the course of temperature changes and shocks - generic measuring devices are also used when walking and during sporting activities such. worn during jogging or cycling - this tends usually as a solder connection or by end soldered cable executed connection for corrosion, becoming brittle and thus unusable for the entire meter. Furthermore, the rigid (bolted) integration of the board in the housing of the meter has proven to be production-intensive and detrimental to the functionality and life of the circuits and memory modules.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effizientere Fertigung gattungsgemäßer portabler Messgeräte sowie eine längere Lebensdauer darin integrierter elektronischer Bauteile zu ermöglichen. Insbesondere sollen die Messgeräte weitgehend unempfindlich gegenüber Erschütterungen im Rahmen sportlicher Aktivitäten sein.It is therefore the object of the present invention to enable a more efficient production of generic portable measuring devices as well as a longer service life of integrated electronic components therein. In particular, the measuring devices should be largely insensitive to shocks in the context of sporting activities.
Diese Aufgaben werden durch ein portables Messgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben fertigungs- und montagetechnisch vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung. Ein gattungsgemäßes Messgerät zum nichtinvasiven Erfassen bioelektrischer Signale, insbesondere von Elektrokardiogramm (EKG-) und Herzrateninformationen am Oberkörper eines Testsubjekts, umfasst ein Gehäuse mit mindestens zwei, eine Gehäusewandung durchsetzenden Messelektroden, wobei die Messelektroden mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Platine in leitender Verbindung stehen und wobei die Platine 5 eine Prozessoreinrichtung zum Empfangen und zumindest teilweisen Weiterverarbeiten der über die Messelektroden übermittelten Informationen aufweist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die leitende Verbindung zwischen der Platine und mindestens einer der Messelektroden, vorzugsweise aller Messelektroden, jeweils durch ein im Montagezustand unter Vorspannung stehendes Federelement hergestellt ist.These objects are achieved by a portable meter with the characterizing features of claim 1. The dependent claims describe manufacturing and assembly technology advantageous embodiments of the invention. A generic measuring device for non-invasively detecting bioelectric signals, in particular of electrocardiogram (ECG) and heart rate information on the upper body of a test subject, comprises a housing having at least two measuring electrodes passing through a housing wall, wherein the measuring electrodes are in conductive connection with a circuit board arranged within the housing and the board 5 a processor device for receiving and at least partially processing the information transmitted via the measuring electrodes has. According to the invention, it is provided that the conductive connection between the circuit board and at least one of the measuring electrodes, preferably of all measuring electrodes, is produced in each case by a spring element which is prestressed in the assembled state.
Durch die vom Federelement in seiner Montageposition ausgeübte Druckkraft zufolge Biegung oder Kompression wird zwischen Platine und Messelektroden eine elastische und dauerhafte leitende Verbindung hergestellt. Ein unten noch näher beschriebener fertigungs- und montagetechnischer Vorteil ergibt sich hierbei auch aus dem Umstand, dass die im Messgeräts gehaltene Platine zu ihrer dauerhaften Montage nicht mehr angeschraubt, sondern lediglich lose in das Gehäuse eingelegt werden kann, wo die Platine dann von den zwischen Messelektroden und der Platinenunterseite eingespannten Federelementen in einer vorbestimmten Position gehalten wird. Eine erfindungsgemäß hergestellte Verbindung erweist sich insbesondere deshalb als vorteilhaft, da gattungsgemäße Messgeräte auch bei sportlichen Betätigungen wie z.B. beim Joggen oder beim Fahrradfahren am Körper getragen werden, und hierbei auftretende Erschütterungen und Mikrobewegungen der sensiblen Elektronikbauteile durch die Vorspannung des Federelementes kompensiert werden können.Due to the pressure force exerted by the spring element in its mounting position as a result of bending or compression, an elastic and permanent conductive connection is produced between the circuit board and measuring electrodes. A manufacturing and assembly technical advantage described in more detail below also results from the circumstance that the circuit board held in the measuring device can no longer be screwed to its permanent mounting, but can only be loosely inserted into the housing, where the board is then separated from the measuring electrodes and the board underside clamped spring elements is held in a predetermined position. A compound produced according to the invention proves to be particularly advantageous because generic measuring devices are also used in sports activities such as e.g. be worn while jogging or riding a bicycle on the body, and this occurring vibrations and micro-movements of the sensitive electronic components can be compensated by the bias of the spring element.
Zur Anlenkung des Federelementes zwischen Platine und Messelektroden sind mehrere Varianten denkbar. In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Federelement mit einem ersten Endbereich an der Platine oder an einem der Platine zugeordneten, d.h. mit dieser in leitender Verbindung stehenden Anschlusselement starr angelenkt ist (z.B. verlötet oder vercrimpt oder geklammert) und mit einem zweiten Endbereich an der Messelektrode oder an einem der Messelektrode zugeordneten, d.h. mit diesem in leitender Verbindung stehenden Anschlusselement lose angelenkt ist, d.h. an dieser unter bloßer Vorspannung anliegt. In umgekehrter Weise kann das Federelement jedoch auch mit einem ersten Endbereich an der Platine oder an einem der Platine zugeordneten, Anschlusselement lose angelenkt sein, d.h. an dieser unter bloßer Vorspannung anliegen, während es mit einem zweiten Endbereich an der Messelektrode oder an einem der Messelektrode zugeordneten Anschlusselement starr angelenkt ist.For the articulation of the spring element between the board and measuring electrodes several variants are conceivable. In a preferred embodiment of the invention it is provided that the spring element with a first end portion on the board or on one of the board associated, i. is rigidly hinged (e.g., soldered or crimped or clamped) to this electrically conductive terminal and associated with a second end region on the measuring electrode or on one of the measuring electrodes, i. is loosely articulated with this conductive connection element, i. at this under mere bias voltage applied. Conversely, however, the spring element can also be articulated loosely with a first end region on the printed circuit board or on a connection element assigned to the printed circuit board, i. be present at this under mere bias, while it is rigidly articulated with a second end region on the measuring electrode or on a connection electrode associated with the connecting element.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist es auch denkbar, dass das Federelement im Bereich seiner beiden Endbereiche, d.h. sowohl an der Platine als auch an der Messelektrode lose angelenkt ist, indem innerhalb des Gehäuses ein oder mehrere Aufnahme- oder Anschlagelemente vorgesehen sind, welche das Federelement in einer Position halten, in welcher der erste Endbereich lose gegen die Platine oder an ein der Platine zugeordnetes Anschlusselement drückt, während der zweite Endbereich lose gegen die Messelektrode oder ein der Messelektrode zugeordnetes Anschlusselement drückt.According to a further embodiment, it is also conceivable that the spring element in the region of its two end regions, i. is loosely hinged to both the board and the measuring electrode by one or more receiving or stop elements are provided within the housing, which hold the spring element in a position in which the first end portion loosely against the board or to the board associated Pressing connecting element, while the second end portion loosely presses against the measuring electrode or a connection electrode associated with the measuring electrode.
Das Federelement kann zumindest abschnittsweise als Biegefeder, insbesondere als Blattfeder oder als Spiralfeder ausgebildet sein. Im Falle einer bevorzugten Ausführung als Biegefeder kann das Federelement im entspannten bzw. nicht-verbauten Zustand eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Geometrie aufweisen. Durch eine solche Ausgestaltung wird in Montageposition eine solide Kontaktierung zugeordneter Messelektroden-Kontaktflächen ermöglicht.The spring element may be formed at least in sections as a spiral spring, in particular as a leaf spring or as a spiral spring. In the case of a preferred embodiment as a spiral spring, the spring element may have an at least partially curved geometry in the relaxed or non-installed state. By a Such a configuration enables a solid contacting of associated measuring electrode contact surfaces in the mounting position.
Um in Montageposition eine ausreichende Vorspannung und Pufferwirkung des Federelementes zu erzielen, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante weiters vorgesehen, dass eine zwischen der Platine und einem der Platine zugewandten, zur Kontaktierung durch das Federelement ersten Endabschnitt der Messelektrode gemessene Distanz und somit die Mindestlänge des Federelementes in Montageposition mehr als 1 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 15 mm beträgt.In order to achieve a sufficient bias and buffer effect of the spring element in the mounting position, it is further provided according to a preferred embodiment that a between the board and one of the board facing, for contacting by the spring element first end portion of the measuring electrode measured distance and thus the minimum length of the spring element in mounting position more than 1 mm, preferably between 2 and 15 mm.
Ebenfalls aus Gründen eines ausreichende Vorspannungsaufbaus des Federelementes ist es gemäß einer speziellen Ausführungsvariante vorgesehen, dass eine Längsachse der Messelektroden im Wesentlichen orthogonal zur flächigen Erstreckung der Platine verläuft und das Federelement geneigt zur Messelektroden-Längsachse verläuft, vorzugsweise unter einem Neigungswinkel α von 10° bis 80°.Also, for reasons of sufficient preload structure of the spring element, it is provided according to a specific embodiment, that a longitudinal axis of the measuring electrodes is substantially orthogonal to the planar extent of the board and the spring element is inclined to the measuring electrode longitudinal axis, preferably at an inclination angle α of 10 ° to 80 °.
Eine fertigungs- und montagetechnisch besonders vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Messgeräts ergibt sich, indem die Platine lose in einem mindestens zwei Gehäuseteile bzw. -halbschalen umfassenden Gehäuse eingelegt ist, d.h. nicht durch eine starre Verbindungstechnik wie Schrauben, Löten, Kleben oder dgl. mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei die Platine durch den aus der Vorspannung des Federelementes resultierenden Anpressdruck in einer vorgesehenen Montageposition gehalten wird. Indem zusätzliche Elemente zur positionsstabilen Fixierung der Platine sind somit nicht mehr erforderlich sind, wird eine effizientere Fertigung gattungsgemäßer Messgeräte ermöglicht.A production and assembly technology particularly advantageous embodiment of the measuring device according to the invention is obtained by the circuit board is loosely inserted in a housing comprising at least two housing parts or half shells, i. not by a rigid connection technique such as screws, soldering, gluing or the like. Connected to the housing, wherein the board is held by the resulting from the bias of the spring element contact pressure in a designated mounting position. By additional elements for positionally stable fixation of the board are thus no longer necessary, a more efficient production of generic measuring devices is made possible.
Eine fertigungs- und montagetechnisch besonders vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Messgeräts ergibt sich des Weiteren, indem zwei Gehäuseteile bzw. -halbschalen des Gehäuses passgenau, vorzugsweise mittels einer Einrast- oder Klemmverbindung aneinanderfügbar sind, wobei das Federelement in vollendet aneinandergefügter Position der Gehäuseteile bzw. -halbschalen in eine vordefinierte Kompression oder Biegung und damit in eine gewünschte Vorspannung gebracht ist.A manufacturing and assembly technology particularly advantageous embodiment of the measuring device according to the invention results further by two housing parts or half shells of the housing accurately, preferably by means of a snap or clamp connection are juxtaposed, wherein the spring element in fully joined together position of the housing parts or shells is brought into a predefined compression or bending and thus in a desired bias.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass mindestens eine der Messelektroden oder/und die Platine eine zur Anlage des Federelementes vorgesehene Aufnahme aufweist, in welcher ein Endbereich des Federelementes gehalten ist bzw. einen Anschlag findet, wobei die Aufnahme vorzugsweise in Form mindestens eines Schlitzes oder einer Kerbe oder einer von der Messelektrode bzw. der Platine abstehenden Erhöhung ausgeführt ist, welche einen Endbereich des Federelementes in Montageposition zumindest abschnittsweise umgibt.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that at least one of the measuring electrodes and / or the board has a receptacle provided for abutment of the spring element, in which an end portion of the spring element is held or finds a stop, wherein the receptacle preferably in the form at least a slot or a notch or a protruding from the measuring electrode or the board increase is executed, which surrounds an end portion of the spring element in the mounting position at least partially.
Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Hierbei zeigen
- 1 ein erfindungsgemäßes Messgerät auf einer zugehörigen Ladestation in isometrischer Schnittdarstellung
- 2 eine Explosionsdarstellung der Gehäuseteile eines erfindungsgemäßen Messgeräts
- 3 ein erfindungsgemäßes, zwischen Platine und Messelektroden angeordnetes Federelement in Detailansicht (Detail A aus 1)
- 4 ein mit einer Messelektrode bestücktes Gehäuse des erfindungsgemäßen Messgeräts samt Ladestationsgehäuse (ohne Platine)
- 5 ein mit einer Messelektrode bestücktes Gehäuse des erfindungsgemäßen Messgeräts samt Ladestationsgehäuse
- 6 ein Brustgurt mit Elektrodenhalterungen zur Aufnahme von Messelektroden
- 7 eine Unteransicht eines erfindungsgemäßen Messgeräts
- 8 eine Schnittdarstellung des Gehäuses des erfindungsgemäßen Messgeräts (mit Platine)
- 9 eine bevorzugte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Federelementes in Detailansicht
- 10 ein zur Kontaktierung durch das erfindungsgemäße Federelement aus 9 vorgesehener Endabschnitt der Messelektrode (Ansicht der Gehäuseinnenseite)
The following is the description of an embodiment of the invention. Show here - 1 an inventive measuring device on an associated charging station in an isometric sectional view
- 2 an exploded view of the housing parts of a measuring device according to the invention
- 3 an inventive, arranged between board and measuring electrodes spring element in detail view (detail A out 1 )
- 4 a housing equipped with a measuring electrode of the measuring device according to the invention, including charging station housing (without circuit board)
- 5 a housing equipped with a measuring electrode of the measuring device according to the invention, including charging station housing
- 6 a chest strap with electrode holders for holding measuring electrodes
- 7 a bottom view of a measuring device according to the invention
- 8th a sectional view of the housing of the measuring device according to the invention (with board)
- 9 a preferred embodiment of the spring element according to the invention in detail view
- 10 a for contacting by the spring element according to the invention 9 provided end section of the measuring electrode (view of the inside of the housing)
1 zeigt ein erfindungsgemäßes portables Messgerät 1, umfassend ein aus mehreren Gehäuseteilen 4a-4d bestehendes Gehäuse 4 (siehe auch Explosionsdarstellung gemäß 2), in welchem eine Platine 5, ein Akku 6 und allfällige sonstige elektronische Bauteile und Anschlusselemente gehalten sind. In der vorliegenden Darstellung ist das Messgerät 1 gerade an einer Ladestation 8 angedockt. 1 shows a portable meter according to the invention 1 comprising one of a plurality of housing parts 4a - 4d existing housing 4 (see also exploded view according to 2 ), in which a board 5 , a battery 6 and any other electronic components and connection elements are held. In the present illustration is the measuring device 1 straight at a charging station 8th docked.
Das Messgerät 1 weist eine Mehrzahl, vorzugsweise zwei zueinander beabstandete Messelektroden 2, 3 auf, zwischen welchen mittels einer nachgeschalteten, auf der Platine 5 integrierten Erfassungseinrichtung eine Potentialdifferenz und dadurch der Herzschlag des Testsubjekts, insbesondere die in einem Elektrokardiogramm (EKG) aufscheinenden R-R-Zacken aufeinanderfolgender Herzschlagwellen eines Testsubjekts detektier- und speicherbar sind. Das Messgerät 1 bzw. die Platine 5 weist somit die Funktionalität eines EKG-Rekorders mit assoziierter HRV (Herzratenvariabilitäts-) Auswerteeinrichtung auf und erfasst die elektrische Aktivität des Herzmuskels. Auf der Platine 5 oder auf einer mit dieser in Verbindung stehenden, vorzugsweise als ROM ausgeführten Speichereinrichtung ist eine Auswertesoftware gespeichert.The measuring device 1 has a plurality, preferably two spaced measuring electrodes 2 . 3 on, between which by means of a downstream, on the board 5 integrated detection device, a potential difference and thereby the heartbeat of the test subject, especially those in an electrocardiogram (ECG) appearing R - R -Zacken consecutive heartbeat waves of a test subject can be detected and stored. The measuring device 1 or the board 5 thus has the functionality of an ECG recorder with associated HRV (Herzratenvariabilitäts-) evaluation and detects the electrical activity of the Heart muscle. On the board 5 or on an associated with this, preferably designed as a ROM memory means an evaluation software is stored.
Wie in Schnittdarstellungen gemäß 1 und 4 ersichtlich, ist eine Gehäusewandung 10 des Messgeräts 1 bzw. ein in Einsatzposition der Haut des Testsubjekts zugewandter erster Gehäuseteil 4a des Gehäuses 4 mit mehreren (im vorliegenden Ausführungsbeispiel: zwei) Durchbrüchen 11versehen, durch welche die Messelektroden 2, 3 hindurchragen und von der Außenseite des Gehäuses 4 abstehen. Der Abstand zwischen den Messelektroden 2, 3 ist durch die Geometrie des Gehäuses 4 bzw. die Position der Durchbrüche 11 fix definiert und beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrere Zentimeter. Die Messelektroden 2, 3 sind aus einem leitenden Werkstoff, vorzugsweise aus Metall wie z.B. Aluminium oder Stahl hergestellt, könnten jedoch aus einem leitfähigen Kunststoff gefertigt sein. Wie in einer Detaildarstellung gemäß 3 ersichtlich, besteht die Messelektrode 2 aus zwei miteinander verpressten oder verlöteten Elektrodengliedern 25, 26. Die beiden Elektrodenglieder 25, 26 besitzen jeweils eine annähernd rotationssymmetrisch um eine Längsachse 16 der Messelektrode 2, 3 verlaufende Geometrie und weisen zylindrische Abschnitte auf, welche ineinandergesteckt sind.As in sectional views according to 1 and 4 can be seen, is a housing wall 10 of the meter 1 or a in use position of the skin of the test subject facing first housing part 4a of the housing 4 with several (in the present embodiment: two) openings 11versehen, through which the measuring electrodes 2 . 3 protrude and from the outside of the housing 4 protrude. The distance between the measuring electrodes 2 . 3 is due to the geometry of the case 4 or the position of the breakthroughs 11 fix defined and is in the present embodiment, several centimeters. The measuring electrodes 2 . 3 are made of a conductive material, preferably made of metal such as aluminum or steel, but could be made of a conductive plastic. As in a detailed representation according to 3 can be seen, the measuring electrode 2 from two pressed together or soldered electrode members 25 . 26 , The two electrode members 25 . 26 each have an approximately rotationally symmetrical about a longitudinal axis 16 the measuring electrode 2 . 3 extending geometry and have cylindrical sections, which are inserted into each other.
Sowohl das erste Elektrodenglied 25 als auch das zweite Elektrodenglied 26 weisen einen umgebogenen, im Wesentlichen orthogonal zur Messelektroden-Längsachse 16 verlaufenden Flanschabschnitt auf, wobei der Flanschabschnitt des ersten Elektrodenglieds 25 an der Innenseite der Gehäusewandung 10 anliegt, während der Flanschabschnitt des zweiten Elektrodenglieds 26 an der Außenseite der Gehäusewandung 10 anliegt. Die Flanschabschnitte der Elektrodenglieder 25, 26 müssen hierbei die Gehäusewandung 10 nicht direkt kontaktieren, sondern können an dieser auch unter Zwischenlage von Beilagscheiben oder anderen Unterlagselementen anliegen. In Montageposition der Messelektrode 2, 3 klemmen die beiden Flanschabschnitte die Gehäusewandung 10 in einem zum Durchbruch 11 peripheren Bereich und sind somit stabil am Gehäuse 4 verankert. Die Messelektroden 2, 3 könnten allerdings auch jeweils einstückig oder auch mehrgliedrig bzw. aus mehr als zwei Elektrodengliedern 25, 26 ausgeführt sein. Hierbei könnten die Messelektroden 2, 3 auch jeweils mit nur einem Flanschabschnitt versehen sein, welcher entweder an der Innenseite oder an der Außenseite der Gehäusewandung 10 anliegt und dort z.B. angeklebt oder durch eine andere Verbindungstechnik befestigt ist.Both the first electrode member 25 as well as the second electrode member 26 have a bent, substantially orthogonal to the measuring electrode longitudinal axis 16 extending flange portion, wherein the flange portion of the first electrode member 25 on the inside of the housing wall 10 abuts while the flange portion of the second electrode member 26 on the outside of the housing wall 10 is applied. The flange portions of the electrode members 25 . 26 in this case, the housing wall must 10 do not contact directly, but can also be present at this with the interposition of washers or other support elements. In mounting position of the measuring electrode 2 . 3 clamp the two flange sections the housing wall 10 in a breakthrough 11 peripheral area and are thus stable on the housing 4 anchored. The measuring electrodes 2 . 3 However, they could also each be in one piece or also mehrgliedrig or from more than two electrode members 25 . 26 be executed. This could be the measuring electrodes 2 . 3 also be provided with only one flange portion, which is either on the inside or on the outside of the housing 10 is applied and there, for example, glued or fixed by another connection technique.
Die nach außen hin abstehenden bzw. von der Platine 5 abweisenden zweiten Endabschnitte 24 der (im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die zweiten Elektrodenglieder 26 konstituierten) Messelektroden 2, 3 sind annähernd knopfförmig bzw. abschnittsweise kalottenförmig ausgeführt. Um das Messgerät 1 in Einsatz zu bringen, wird es in einen in 6 schematisch dargestellten Brustgurt 12 eingebunden, vorzugsweise eingeclipst. Zu diesem Zweck weist der Brustgurt 12 Elektrodenhalterungen 18 mit zur Geometrie der zweiten Endabschnitte 24 der Messelektroden 2, 3 korrespondierenden Aufnahmen auf, in welche die vom Messgerät 1 abstehenden Messelektroden 2, 3 eingeführt werden und dort mittels einer Presspassung oder einer Verrastungsverbindung einen soliden Halt finden. Die in 3 ersichtlichen, gegenüber einem mittleren Elektrodenabschnitt verdickten Endabschnitte 24 der Messelektrode 2 bzw. des zweiten Elektrodenglieds 26 sind hierbei in der Art eines Druck- oder Nietknopfes mit den Elektrodenhalterungen 18 des Brustgurtes 12 verrastbar. Das portable Messgerät 1 kann somit durch eine lineare Druckbewegung in Richtung der Messelektroden-Längsachse 16 mit dem Brustgurt 12 in Eingriff bzw. in Einsatzposition gebracht werden(siehe Pfeilrichtung 27 in 6), während es durch eine Zugbewegung in eine dazu um 180° entgegengesetzte Richtung wieder aus der Einsatzposition lösbar ist. Alternativ zu dieser Befestigungsart wäre auch ein rotierendes Einklinken der Messelektroden 2, 3 in dafür vorgesehene Aufnahmen des Brustgurtes 12 denkbar oder eine Befestigung des Messgeräts 1 am Brustgurt 12 mittels geeigneter Umschlingmittel.The outwardly projecting or from the board 5 repellent second end portions 24 the (in the present embodiment by the second electrode members 26 constituted) measuring electrodes 2 . 3 are approximately button-shaped or partially executed dome-shaped. To the meter 1 put into action, it will be in an in 6 schematically illustrated chest strap 12 integrated, preferably clipped. For this purpose, the chest strap 12 electrode holders 18 with the geometry of the second end portions 24 the measuring electrodes 2 . 3 corresponding recordings in which the from the meter 1 protruding measuring electrodes 2 . 3 be introduced and find there by means of a press fit or a Verrastungsverbindung a solid grip. In the 3 apparent, opposite a central electrode portion thickened end portions 24 the measuring electrode 2 or the second electrode member 26 are here in the manner of a pressure or rivet button with the electrode holders 18 of the chest strap 12 latched. The portable measuring device 1 can thus by a linear pressure movement in the direction of the measuring electrode longitudinal axis 16 with the chest strap 12 be brought into engagement or in use position (see arrow direction 27 in 6 ), while it is by a pulling movement in a direction opposite to 180 ° opposite direction again from the use position solvable. An alternative to this type of fastening would also be a rotating latching of the measuring electrodes 2 . 3 in designated shots of the chest strap 12 conceivable or attachment of the meter 1 on the chest strap 12 by means of suitable wrapping.
In einer Detaildarstellung der Messelektrode 2 gemäß 3 ist weiters ersichtlich, wie zwischen einem nach unten bzw. von der Platine 5 abweisenden zylindrischen Schaftabschnitt des ersten Elektrodenglieds 25 und dem knopfförmigen Endabschnitt des zweiten Elektrodenglieds 26 ein im wesentlichen rotationssymmetrisch um die Längsachse 16 der Messelektrode 2, 3 verlaufender Spaltbereich 34 vorhanden ist. In diesen Spaltbereich 34 kann ein in 3 nicht dargestelltes, vorzugsweise ringförmiges Stabilisierungselement wie z.B. eine Beilagscheibe eingelegt sein, da es gerade jener Querschnittsbereich der Messelektrode 2, 3 ist, welcher im Zuge des Einklinkens in die Elektrodenhalterungen 18 des Brustgurts 12 am meisten beansprucht bzw. gequetscht wird.In a detailed representation of the measuring electrode 2 according to 3 is also apparent, as between a down or from the board 5 repellent cylindrical shaft portion of the first electrode member 25 and the button-shaped end portion of the second electrode member 26 a substantially rotationally symmetrical about the longitudinal axis 16 the measuring electrode 2 . 3 extending gap area 34 is available. In this gap area 34 can an in 3 not shown, preferably annular stabilizing element such as a washer be inserted, since it is just that cross-sectional area of the measuring electrode 2 . 3 which is in the course of latching in the electrode holders 18 of the chest strap 12 most stressed or squeezed.
Wenn Messgerät 1 und Brustgurt 12 miteinander gekuppelt sind, dann ragen die zweiten Endabschnitte 24 der Messelektroden 2, 3 zumindest abschnittsweise in eine - im Wesentlichen parallel zur Längsachse 16 der Messelektroden 2, 3 gemessene - Querschnittsdicke des Brustgurts 12 hinein. In einer üblichen Ausführungsform durchsetzen die zweiten Endabschnitte 24 der Messelektroden 2, 3 hierbei die Querschnittsdicke des Brustgurts 12 jedoch nicht komplett, sondern sind in Einsatzposition knapp von einer der Haut des Testsubjekts zugewandten Unterseite 12a des Brustgurts 12 distanziert. Eine in Montageposition gemessene Distanz zwischen dem Testsubjekt zugewandten äußersten Endflächen der zweiten Endabschnitte 24 der Messelektroden 2, 3 kann z.B. 1 bis 5 mm betragen. Besagte Distanz zwischen der Unterseite 12a des Brustgurts 12 und den äußersten Endflächen der Messelektroden-Endabschnitte 24 ist in der Regel mit einem leitenden Werkstoff ausgefüllt bzw. kann der Brustgurt 12 in diesem der Haut des Testsubjekts zuweisenden Querschnittsbereich speziell vorgesehene leitende Areale aufweisen, welche integraler Teil der Elektrodenhalterung 18 sind oder mit diesen in leitendem Kontakt stehen. In einer bevorzugten Ausführung sind die vom Gehäuse 4 des portablen Messgeräts 1 abstehenden zweiten Endabschnitte 24 der Messelektroden 2, 3 in Einsatzposition im Wesentlichen allseitig von den Elektrodenhalterungen 18 umgeben bzw. in diesen eingebettet.If meter 1 and chest strap 12 coupled to each other, then protrude the second end portions 24 the measuring electrodes 2 . 3 at least in sections into one - substantially parallel to the longitudinal axis 16 the measuring electrodes 2 . 3 measured - cross-sectional thickness of the chest belt 12 into it. In a conventional embodiment, the second end portions pass through 24 the measuring electrodes 2 . 3 Here, the cross-sectional thickness of the chest belt 12 but not complete, but are in use position just from one of the skin of the test subject facing bottom 12a of the chest strap 12 distant. A measured in mounting position distance between the test subject facing outermost end surfaces of the second end portions 24 the measuring electrodes 2 . 3 can be for example 1 to 5 mm. Said distance between the bottom 12a of the chest strap 12 and the extreme end surfaces of the measuring electrode end portions 24 is usually filled with a conductive material or can the chest belt 12 In this cross-sectional area assigned to the skin of the test subject, specially provided conductive areas have an integral part of the electrode support 18 are or are in close contact with them. In a preferred embodiment, those of the housing 4 of the portable meter 1 protruding second end portions 24 the measuring electrodes 2 . 3 in use position essentially on all sides of the electrode holders 18 surrounded or embedded in these.
Die zweiten Endabschnitte 24 der Messelektroden 2, 3 stehen in einer bevorzugten Ausführungsform von der Außenseite der Gehäusewandung 10 z.B. um mehrere Millimeter ab, können bei entsprechender Konstruktion des Brustgurts 12 aber auch im Wesentlichen plan mit der Gehäusewandung 10 abschließen oder auch in dafür vorgesehenen Vertiefungen des Gehäuses 4 aufgenommen, hierbei eventuell auch hinter die Außenseite der Gehäusewandung 10 in Richtung der Platine 4 zurückversetzt sein. Für eine zuverlässige Erfassung der vom Körper des Testsubjekts emittierten elektrischen Signale ist es nicht zwingend notwendig, dass die Messelektroden 2, 3 in direktem, leitendem Kontakt mit der Haut des Testsubjekts stehen. Hingegen können die dem Testsubjekt zugewandten Endabschnitte 24 der Messelektroden 2, 3 auch geringfügig von der Hautoberfläche des Testsubjekts beabstandet sein, ohne dass dies den Empfang der vom Organismus des Testsubjekts abgestrahlten elektromagnetischen Impulse beeinträchtigt.The second end sections 24 the measuring electrodes 2 . 3 are in a preferred embodiment of the outside of the housing 10 For example, by several millimeters, can with appropriate construction of the chest belt 12 but also essentially flat with the housing wall 10 complete or in designated recesses of the housing 4 possibly also behind the outside of the housing wall 10 in the direction of the board 4 to be back. For a reliable detection of the electrical signals emitted by the body of the test subject, it is not absolutely necessary that the measuring electrodes 2 . 3 in direct, conductive contact with the skin of the test subject. On the other hand, the end sections facing the test subject can 24 the measuring electrodes 2 . 3 also be slightly spaced from the skin surface of the test subject without affecting the reception of the electromagnetic pulses emitted by the subject's organism.
Im Brustgurt integrierte, der Hautoberfläche des Testsubjekts zugewandte Sensorelemente stehen in Einsatzposition in leitendem Kontakt mit den Messelektroden 2, 3 des portablen Messgeräts 1, wobei die Messelektroden 2, 3 wiederum in leitender Verbindung mit der Platine 5 stehen. Bei den Sensorelementen des Brustgurts 12 handelt es sich in der Regel um aus elektrisch leitendem Kunststoff hergestellte Elektrodenoberflächen, die im Material des Brustgurts 12 eingearbeitet sind. Die leitfähigen Sensorelemente bzw. Elektrodenoberflächen des Brustgurts 12 sind flächenmäßig begrenzt und durch eine ansonsten dielektrische Materiallage voneinander isoliert. Der Brustgurt 12 selbst kann aus einem beliebigem Kunststoff- oder Textilmaterial gefertigt sein, ist vorzugsweise elastisch und kann mittels eines Schnallenelementes oder Klettverschlusses hinsichtlich seiner den Brustkorb eines Testsubjekts umschlingenden Länge variabel eingestellt werden. Es wäre auch möglich, das Messgerät 1 mit seiner die Messelektroden 2, 3 aufweisenden Gehäusewandung 10 mittels eines Pflaster-/Klebestreifens direkt an den Oberkörper des Testsubjekts anzukleben.Integrated in the chest belt, the skin surface of the test subject facing sensor elements are in use position in conductive contact with the measuring electrodes 2 . 3 of the portable meter 1 , wherein the measuring electrodes 2 . 3 again in conductive connection with the board 5 stand. At the sensor elements of the chest belt 12 These are usually made of electrically conductive plastic electrode surfaces in the material of the chest belt 12 are incorporated. The conductive sensor elements or electrode surfaces of the chest belt 12 are limited in area and isolated from each other by an otherwise dielectric material layer. The chest strap 12 itself may be made of any plastic or textile material, is preferably elastic and can be variably adjusted by means of a buckle element or hook and loop fastener with respect to its length encircling the ribcage of a test subject. It would also be possible to use the meter 1 with his the measuring electrodes 2 . 3 having housing wall 10 by means of a plaster / adhesive tape to stick directly to the upper body of the test subject.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die leitende Verbindung zwischen der Platine 5 und den Messelektroden 2, 3 jeweils durch ein im Montagezustand unter Vorspannung stehendes Federelement 7 hergestellt ist (siehe 3 und 9). Als Federelement wird im vorliegenden Zusammenhang jedes elastisch verformbare Bauteil verstanden, welches geeignet ist, aufgrund von Stauchung, Biegung oder sonstiger Kompression in einer dafür vorgesehenen Montageposition eine definierte Kraft auf einen oder mehrere zugeordnete Anschlusselemente bzw. Kontaktflächen auszuüben. Das Federelement 7 kann einstückig oder mehrgliedrig aufgebaut sein und z.B. ein Sockel- oder Stößelelement aufweisen, welches von einer Feder in eine bestimmte Richtung gedrückt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Federelement 7 pro Messelektrode 2, 3 angeordnet. Es können aber auch mehrere Federelemente 7 pro Messelektrode 2, 3 vorgesehen sein.According to the invention, it is provided that the conductive connection between the board 5 and the measuring electrodes 2 . 3 in each case by a prestressed in the assembled state spring element 7 is made (see 3 and 9 ). As a spring element in the present context, any elastically deformable component is understood, which is suitable due to compression, bending or other compression in a designated mounting position to exert a defined force on one or more associated connection elements or contact surfaces. The spring element 7 may be constructed in one piece or mehrgliedrig and, for example, have a base or plunger element, which is pressed by a spring in a certain direction. In a preferred embodiment, a spring element 7 per measuring electrode 2 . 3 arranged. But it can also be several spring elements 7 per measuring electrode 2 . 3 be provided.
Das Federelement 7 ist vorzugsweise als Biegefeder oder als Spiralfeder ausgebildet bzw. kann das eine beliebige Geometrie aufweisende Federelement 7 einen oder mehrere blatt- oder spiralfederförmige Abschnitte aufweisen. Als Biege- und Blattfedern werden im vorliegenden Zusammenhang alle erdenklichen länglichen Bauteile mit einer im Verhältnis zu ihrer Längserstreckung geringen Querschnittsdicke verstanden, welche geeignet sind, unter Biegung bzw. Kompression eine definierte Kraftwirkung auszuüben. Die Biegefeder muss hierbei nicht notwendigerweise als gerades, streifenförmiges Element ausgeführt sein, sondern kann auch eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Geometrie aufweisen. 9 zeigt etwa eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Federelementes 7, in welcher dieses in seinem der Messelektrode 2, 3 zuweisenden Endbereich 7b einen konvex gekrümmten Abschnitt 29 aufweist, welcher zur leitenden Kontaktierung des ersten Endabschnitts 23 der Messelektrode 2, 3 vorgesehen ist. Der in 10 ersichtliche Endabschnitt 23 der Messelektrode 2, 3 weist eine flanschförmige Geometrie auf wie auch in der Schnittdarstellung gemäß 3 ersichtlich, wobei der Flanschabschnitt der Messelektrode 2, 3 mit Vertiefungen bzw. einer Profilierung 30 versehen ist.The spring element 7 is preferably designed as a spiral spring or as a spiral spring or may be any geometry having spring element 7 have one or more leaf or spiral spring-shaped sections. As bending and leaf springs in the present context, all imaginable elongated components are understood to mean a cross-sectional thickness which is small in relation to their longitudinal extent and which are suitable for exerting a defined force effect under bending or compression. The bending spring does not necessarily have to be designed as a straight, strip-shaped element, but may also have an at least partially curved geometry. 9 shows, for example, a particularly advantageous embodiment of the spring element according to the invention 7 , in which this in his the measuring electrode 2 . 3 assigning end region 7b a convex curved section 29 having, which for conductive contacting of the first end portion 23 the measuring electrode 2 . 3 is provided. The in 10 apparent end section 23 the measuring electrode 2 . 3 has a flange-shaped geometry as well as in the sectional view according to 3 can be seen, wherein the flange portion of the measuring electrode 2 . 3 with depressions or profiling 30 is provided.
Das in 9 in rein beispielhafter Weise dargestellte Federelement 7 ist mit seinem ersten Endbereich 7a an einem metallischen Anschlusselement 28 der Platine 5 starr befestigt, vorzugsweise angelötet, wobei sich der freie, konvex gekrümmte Abschnitt 29 des Federelementes 7 in Montageposition in Richtung der Messelektrode 2, 3 wölbt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt der konvex gekrümmte Abschnitt 29 eine im Wesentlichen konstante, quer zur Längsachse 17 gemessene Breite, sodass es sich also um einen im Wesentlichen halbschalenförmigen Bauteilabschnitt handelt, welcher gegenüber einem mittleren Bereich 7c des Federelementes 7 hervorsteht. In der vorliegenden Ausführungsvariante wird der gekrümmte Abschnitt 29 durch einen tiefgezogenen Abschnitt des Federelementes 7 gebildet, welcher durch zwei in Draufsicht auf das Federelement 7 im Wesentlichen parallel zur Federelemente-Längsachse 17 und auch im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Schlitzen lateral freigestellt wurde, jedoch im Bereich seiner im Wesentlichen orthogonal zu den Schlitzen verlaufenden Endbereiche jeweils mit dem Federelement 7 integral verbunden bleibt. Zufolge der abschnittsweise zylindrischen Geometrie des Federelementes 7 ergibt sich in Montageposition mit dem ersten Endabschnitt 23 der Messelektrode 2, 3 somit eine Linienberührung. Der zur Messelektrode 2, 3 weisende zweite Endbereich 7b des Federelementes 7 könnte auch eine modifizierte oder eine gänzlich andere Geometrie aufweisen, z.B. pombiert, knopfförmig, gekröpft, sockelförmig abstehend oder an einer zur Kontaktierung mit der Messelektrode 2, 3 vorgesehenen Stelle abgeflacht sein.This in 9 in purely exemplary manner illustrated spring element 7 is with its first end area 7a on a metallic connection element 28 the board 5 rigidly fixed, preferably soldered, with the free, convex curved section 29 of the spring element 7 in mounting position in Direction of the measuring electrode 2 . 3 bulges. In the present embodiment has the convex curved portion 29 a substantially constant, transverse to the longitudinal axis 17 measured width, so it is thus a substantially half-shell-shaped component portion, which is opposite to a central region 7c of the spring element 7 protrudes. In the present embodiment, the curved portion 29 by a deep-drawn portion of the spring element 7 formed by two in plan view of the spring element 7 essentially parallel to the spring element longitudinal axis 17 and was also released laterally substantially parallel to each other slits, but in the region of its substantially orthogonal to the slots extending end portions each with the spring element 7 remains integrally connected. Due to the partially cylindrical geometry of the spring element 7 results in mounting position with the first end portion 23 the measuring electrode 2 . 3 thus a line contact. The to the measuring electrode 2 . 3 facing second end area 7b of the spring element 7 could also have a modified or a completely different geometry, for example, pom-pom, button-shaped, cranked, pedestal-shaped protruding or at one for contacting with the measuring electrode 2 . 3 be flattened place provided.
Als Federelemente 7 können insbesondere, aber nicht ausschließlich, folgende Federarten Einsatz finden: Biegefedern, Torsionsfedern, Spiralfedern, Schraubenfedern, Blattfedern, Drahtfedern, Schenkelfedern, Stabfedern, Wellenfedern, Parabelfedern, Elliptikfedern, Ringfedern, Tellerfedern und Hybridkonstrukte aus vorgenannten Federarten.As spring elements 7 In particular, but not exclusively, the following types of springs can be used: spiral springs, torsion springs, coil springs, coil springs, leaf springs, wire springs, torsion springs, bar springs, wave springs, parabolic springs, elliptical springs, ring springs, disc springs and hybrid constructions of the aforementioned types of springs.
Die Anordnung des erfindungsgemäßen Federelementes 7 zwischen Platine 5 und Messelektrode 2, 3 kann auf verschiedene Arten erfolgen: Zum einen ist es möglich, so wie dies auch im Ausführungsbeispiel gemäß beiliegenden Figuren dargestellt ist, das Federelement 7 mit seinem ersten Endbereich 7a an der Platine 5 oder an einem der Platine 5 zugeordneten, d.h. mit dieser in leitender Verbindung stehenden Anschlusselement 28 bzw. einem entsprechenden ersten Kontaktabschnitt (siehe 3 und 9) starr verbunden, z.B. verlötet oder vercrimpt oder geklammert ist, während es mit einem zweiten Endbereich 7b an der Messelektrode 2, 3 oder an einem der Messelektrode 2, 3 zugeordneten, d.h. mit diesem in leitender Verbindung stehenden Anschlusselement bzw. einem zweitem Kontaktabschnitt (= im vorliegenden Ausführungsbeispiel: dem Flanschabschnitt des ersten Elektrodenglieds 25) lose angelenkt ist, d.h. an diesem Kontaktabschnitt unter bloßer Vorspannung anliegt. In umgekehrter Weise könnte das Federelement 7 jedoch auch mit seinem zweiten Endbereich 7b an der Messelektrode 2, 3 oder an einem der Messelektrode 2, 3 zugeordneten Anschlusselement starr verbunden, z.B. verlötet oder vercrimpt oder geklammert sein, während es mit seinem ersten Endbereich 7a an der Platine 5 oder an einem der Platine 5 zugeordneten, Anschlusselement 28 lose angelenkt ist, d.h. an diesem unter bloßer Vorspannung anliegt. Alternativ dazu wäre es auch möglich, dass das Federelement 7 im Bereich beider Endbereiche 7a und 7b, d.h. sowohl an der Platine 5 als auch an der Messelektrode 2, 3 nur lose angelenkt ist. Um solcherart auf eine starre Verbindung zu verzichten, bedarf es jedoch einer geeigneten Führung bzw. Halterung, damit das Federelement 7 an einer vorbestimmten Position zwischen Platine 5 und Messelektrode 2, 3 gehalten bleibt und eine Druckkraft auf beide vorgenannten Bauteile ausübt. Zu diesem Zweck können innerhalb des Gehäuses 4 ein oder mehrere Aufnahme- oder Anschlagelemente vorgesehen sein (nicht grafisch dargestellt), welche das Federelement 7 in einer Position halten, in welcher der erste Endbereich 7a des Federelementes 7 lose gegen die Platine 5 oder an ein der Platine 5 zugeordnetes Anschlusselement 28 drückt, während der zweite Endbereich 7b des Federelementes 7 lose gegen die Messelektrode 2, 3 oder ein der Messelektrode 2, 3 zugeordnetes Anschlusselement drückt.The arrangement of the spring element according to the invention 7 between board 5 and measuring electrode 2 . 3 can be done in various ways: First, it is possible, as shown in the embodiment according to the accompanying figures, the spring element 7 with its first end area 7a on the board 5 or on one of the board 5 associated, ie standing in conductive connection element 28 or a corresponding first contact section (see 3 and 9 ) is rigidly connected, eg soldered or crimped or clamped, while having a second end portion 7b at the measuring electrode 2 . 3 or on one of the measuring electrodes 2 . 3 assigned, that is, with this in conductive connection terminal element or a second contact portion (= in the present embodiment: the flange portion of the first electrode member 25 ) is articulated loose, that is applied to this contact portion under mere bias. In the reverse manner, the spring element could 7 but also with its second end area 7b at the measuring electrode 2 . 3 or on one of the measuring electrodes 2 . 3 associated connection element rigidly connected, for example, be soldered or crimped or stapled, while it with its first end 7a on the board 5 or on one of the board 5 assigned, connecting element 28 is loosely articulated, that is applied to this under mere bias. Alternatively, it would also be possible for the spring element 7 in the area of both end areas 7a and 7b ie both on the board 5 as well as at the measuring electrode 2 . 3 only loosely articulated. In order to do without such a rigid connection, however, it requires a suitable guide or holder, so that the spring element 7 at a predetermined position between the board 5 and measuring electrode 2 . 3 maintained and exerts a compressive force on both aforementioned components. For this purpose, inside the housing 4 one or more receiving or stop elements may be provided (not shown graphically), which the spring element 7 hold in a position in which the first end portion 7a of the spring element 7 loose against the board 5 or to one of the board 5 associated connection element 28 pushes while the second end area 7b of the spring element 7 loose against the measuring electrode 2 . 3 or one of the measuring electrodes 2 . 3 assigned connection element presses.
Bei den der Platine 5 bzw. den Messelektroden 2, 3 zugeordneten Anschlusselementen kann es sich z.B. um eigens für eine leitende Kontaktierung vorgesehene Sockelelemente oder Kontaktabschnitte handeln (siehe in rein beispielhafter Weise Pos.Nr. 28 in 3 und 9), welche vorzugsweise integral mit jeweiligen Basisbauteilen verbunden sind, vorzugsweise an diesen angeklammert, angeschraubt, angelötet oder angeklebt sind. Bei den vorgenannten Aufnahme- oder Anschlagelementen, welche das Federelement 7 in seiner vorbestimmten Montageposition halten, kann es sich um am Gehäuse 4 angeformte bzw. von einer Gehäusewandung 10 ins Gehäuseinnere protrudierende Elemente handeln, welche vorzugsweise in Spritzgusstechnik einstückig mit dem Gehäuse 4 hergestellt sind. Das mindestens eine Aufnahme- oder Anschlagelement kann jedoch auch an der Platine 5 oder an der Messelektrode 2, 3 angebracht sein bzw. von diesen abstehen. Das Aufnahme- oder Anschlagelement kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein und umgibt das Federelement 7 in seiner Montageposition zumindest abschnittsweise, z.B. in Form einer Führungshülse.At the board 5 or the measuring electrodes 2 . 3 The associated connection elements may, for example, be base elements or contact sections provided specifically for conductive contacting (see, for example, Item No. 28 in FIG 3 and 9 ), which are preferably integrally connected to respective base members, preferably clipped thereto, screwed, soldered or glued. In the aforementioned receiving or stop elements, which the spring element 7 can hold in its predetermined mounting position, it can be on the housing 4 molded or by a housing wall 10 act inside the housing protruding elements, which preferably integrally with the housing in injection molding technology 4 are made. However, the at least one receiving or stop element can also on the board 5 or at the measuring electrode 2 . 3 be appropriate or stand by these. The receiving or stop element can be designed in one or more parts and surrounds the spring element 7 in its mounting position at least in sections, for example in the form of a guide sleeve.
Das Federelement 7 ist aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem ausgeschnittenen bzw. ausgestanzten und allfälligen weiteren Bearbeitungsschritten wie Biegen, Rollen, Tiefziehen, Formprägen, Wärmebehandlung und dgl. unterzogenen Blechstück oder sonstigem Formrohling hergestellt. Das Federelement 7 weist eine Dicke zwischen 0,3 und 3 mm auf. Im Falle einer Ausführung des Federelementes 7 als Biege- bzw. Blattfeder, so wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargelegt, besitzt die Blattfeder eine Breite zwischen 1 und 10 mm und eine Länge zwischen 2 und 15 mm. Das Verhältnis Breite zu Länge beträgt mehr als 1:2, vorzugsweise mehr als 1:3. Das Verhältnis Dicke zu Breite der Blattfeder beträgt ebenfalls mehr als 1:2, vorzugsweise mehr als 1:5. Im Falle einer Ausführung als Spiral- oder Schraubenfeder kann der äußere Durchmesser der Spiral-/Schraubenfeder zwischen 2 und 20 mm betragen. Es wäre auch möglich, mehrere Federelemente 7 pro Messelektrode 2, 3 vorzusehen oder ein Federelement 7 aus mehreren elastischen Bauteilen, gegebenenfalls auch in Kombination mit starren Bauteilen, aufzubauen.The spring element 7 is made of a metallic material, preferably of a cut or punched out and any further processing steps such as bending, rolling, deep drawing, stamping, heat treatment and the like. Sheet metal piece or other shaped blank. The spring element 7 has a thickness between 0.3 and 3 mm. In the case of an embodiment of the spring element 7 as a bending or leaf spring, as set forth in the present embodiment, The leaf spring has a width between 1 and 10 mm and a length between 2 and 15 mm. The ratio width to length is more than 1: 2, preferably more than 1: 3. The thickness to width ratio of the leaf spring is also more than 1: 2, preferably more than 1: 5. In the case of a design as a spiral or coil spring, the outer diameter of the spiral / coil spring can be between 2 and 20 mm. It would also be possible to have several spring elements 7 per measuring electrode 2 . 3 to provide or a spring element 7 from several elastic components, possibly also in combination with rigid components build.
Um in Montageposition eine ausreichende Vorspannung und Pufferwirkung des Federelementes zu erzielen, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante es vorgesehen, dass eine zwischen der Platine 5 und dem der Platine 5 zugewandten, zur Kontaktierung durch das Federelement 7 vorgesehenen ersten Endabschnitt 23 der Messelektrode 2, 3 gemessene Distanz z (siehe 3) und somit die in Montageposition (also im gestauchten bzw. vorgespannten Zustand) gemessene Mindestlänge des Federelementes 7 mehr als 1 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 15 mm beträgt.In order to achieve a sufficient bias and buffer effect of the spring element in the mounting position, it is provided according to a preferred embodiment that one between the board 5 and the board 5 facing, for contacting by the spring element 7 provided first end portion 23 the measuring electrode 2 . 3 measured distance z (see 3 ) and thus in the mounting position (ie in the compressed or prestressed state) measured minimum length of the spring element 7 more than 1 mm, preferably between 2 and 15 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante gemäß 3 ist es vorgesehen, dass eine Längsachse 16 der Messelektroden 2, 3 im Wesentlichen orthogonal zur flächigen Erstreckung der Platine 5 verläuft (also parallel zur Dicke der Platine 5 und des Weiteren auch im Wesentlichen orthogonal zu einem Abschnitt der Gehäusewandung 10, welcher in Einsatzposition der Haut des Testsubjekts zuweist). Wie ebenfalls in 3 ersichtlich, verläuft das Federelement 7 nicht parallel, sondern geneigt zur Messelektroden-Längsachse 16, vorzugsweise unter einem Neigungswinkel α zwischen 10° und 80°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 60° (im vorliegenden Ausführungsbeispiel: annähernd 45°). Die Längsachse 17 des Federelementes 7 muss die Längsachse 16 der Messelektrode 2, 3 hierbei nicht notwendigerweise schneiden bzw. mit dieser zusammenlaufen, sondern kann auch versetzt zu dieser angeordnet sein - wobei der gegenständliche Neigungswinkel α in einer Seitenansicht bzw. in einer orthogonal zur Messelektroden-Längsachse 16 verlaufenden Blickrichtung gemessen wird.In a preferred embodiment according to 3 It is intended that a longitudinal axis 16 the measuring electrodes 2 . 3 essentially orthogonal to the planar extent of the board 5 runs (ie parallel to the thickness of the board 5 and further also substantially orthogonal to a portion of the housing wall 10 which assigns in use position the skin of the test subject). Like also in 3 can be seen, the spring element extends 7 not parallel, but inclined to the measuring electrode longitudinal axis 16 , preferably at an angle of inclination α between 10 ° and 80 °, more preferably between 30 ° and 60 ° (in the present embodiment: approximately 45 °). The longitudinal axis 17 of the spring element 7 must be the longitudinal axis 16 the measuring electrode 2 . 3 not necessarily cut or converge with this, but can also be arranged offset to this - where the objective inclination angle α in a side view or in an orthogonal to the measuring electrode longitudinal axis 16 extending viewing direction is measured.
Der Einsatz eines erfindungsgemäßen Federelementes 7 ermöglicht des Weiteren den fertigungs- und montagetechnischen Vorzug, dass die prozessorführende Platine 5 lose im Gehäuse 4 eingelegt ist, d.h. nicht durch eine starre Verbindungstechnik wie Schrauben, Löten, Kleben oder dgl. mit dem Gehäuse 4 verbunden sein muss. Hierbei wird die Platine 5 durch den aus der Vorspannung des Federelementes 7 resultierenden Anpressdruck in einer vorgesehenen Montageposition gehalten. Das Gehäuse 4 ist hierbei an seiner Innenseite mit einer der Geometrie der Platine 5 entsprechenden Aufnahme 31 versehen. Hierbei wird die Platine 5 an mehreren Punkten oder Flächenbereichen von vorzugsweise einstückig an den Gehäuseteilen bzw. -halbschalen 4a, 4b angeformten, vorzugsweise steg- oder rahmenförmigen Bauteilabschnitten kontaktiert (siehe eine Schnittdarstellung des leeren Gehäuses 4 gemäß 4 und 5 sowie Schnittdarstellung des mit einer Platine 5 bestückten Gehäuses 4 gemäß 1).The use of a spring element according to the invention 7 also allows the manufacturing and assembly technical advantage that the processor-leading board 5 loose in the housing 4 is inserted, ie not by a rigid connection technique such as screws, soldering, gluing or the like. With the housing 4 must be connected. This is the board 5 by the from the bias of the spring element 7 resulting contact pressure held in a designated mounting position. The housing 4 is here on its inside with one of the geometry of the board 5 appropriate recording 31 Mistake. This is the board 5 contacted at several points or surface areas of preferably integrally formed on the housing parts or half-shells 4a, 4b, preferably web or frame-shaped component portions (see a sectional view of the empty housing 4 according to 4 and 5 as well as sectional view of the with a board 5 equipped housing 4 according to 1 ).
Anstelle eines einzelnen Chipelementes kann die Platine 5 auch mehrteilig ausgeführt sein bzw. aus einem Verbund mehrerer, miteinander interagierender oder eigenständige Prozesse durchführender Platinenelemente bzw. Schaltkreise konstituiert sein. Die Platinenelemente können hierbei sowohl nebeneinander, d.h. im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene als auch übereinander angeordnet sein.Instead of a single chip element, the board can 5 be made of several parts or be constituted by a composite of several, interacting with each other or independent processes performing circuit board elements or circuits. The board elements can in this case be arranged side by side, ie substantially in a common plane as well as one above the other.
Wie in einer Explosionsdarstellung gemäß 2 ersichtlich, umfasst das Gehäuse 4 als Basisbauteile ein erstes (unteres, in Montageposition der Haut des Testsubjekts zugewandtes) Gehäuseteil 4a und ein zweites (oberes, in Montageposition der Haut des Testsubjekts abgewandtes) Gehäuseteil 4b, welche passgenau, vorzugsweise mittels einer Einrast- oder Klemmverbindung 15, in der Art zweier Halbschalen aneinanderfügbar sind, wobei das Federelement 7 in vollendet aneinandergefügter Position der Gehäuseteile 4a, 4b (Fig.l) in eine vordefinierte Kompression oder Biegung und damit in eine gewünschte Vorspannung gebracht wird. Die beiden Gehäuseteile 4a, 4b können durch eine Schraubverbindung miteinander verbunden sein. In 7 und 8 ist etwa eine domförmige Schraubenaufnahme 32 ersichtlich, welche im Spritzgussverfahren einstückig mit dem zweiten Gehäuseteil 4b gefertigt ist. Die Schraubenaufnahme 32 ist mit einem Innengewinde versehen, in welches ein das erste Gehäuseteil 4a durchsetzendes und an diesem mit seinem Schraubkopf einen Anschlag findendes Schraubelement einschraubbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Gehäuseteile 4a, 4b lediglich auf einer Seite (in Vorderansicht gemäß 5: der rechten Seite) bzw. im Bereich der ersten Messelektrode 2 miteinander verschraubt, während die Gehäuseteile 4a, 4b auf der dazu gegenüberliegenden auf einer Seite bzw. im Bereich der zweiten Messelektrode 3 miteinander lediglich verrastet sind. Durch das Ersetzen der Schraub- durch eine Verrastungsverbindung werden Metallkomponenten minimiert, welche allenfalls zu einer Störung der Datenübertragung einer innerhalb des Gehäuses 4 angeordneten drahtlosen Übertragungseinrichtung (vorzugsweise Bluetooth) führen könnten.As in an exploded view according to 2 can be seen, includes the housing 4 as base components, a first (lower, in the mounting position of the skin of the test subject facing) housing part 4a and a second (upper, in the mounting position of the skin of the test subjects facing away) housing part 4b , which fits exactly, preferably by means of a snap or clamp connection 15 , in the manner of two half-shells are joined together, wherein the spring element 7 in fully assembled position of the housing parts 4a . 4b (Fig.l) is brought into a predefined compression or bending and thus in a desired bias. The two housing parts 4a . 4b can be connected by a screw connection. In 7 and 8th is about a dome-shaped screw receptacle 32 can be seen, which in the injection molding process integral with the second housing part 4b is made. The screw holder 32 is provided with an internal thread, in which a the first housing part 4a enforcing and at this with his screw head a stop-finding screw can be screwed. In the present embodiment, the two housing parts 4a . 4b only on one side (in front view according to 5 : the right side) or in the area of the first measuring electrode 2 bolted together while the body parts 4a . 4b on the opposite side on one side or in the area of the second measuring electrode 3 are locked together only. By replacing the screw by a latching connection metal components are minimized, which at best interferes with the transmission of data within the housing 4 arranged wireless transmission device (preferably Bluetooth) could lead.
Es wäre auch möglich, dass die für den ungeschulten Benutzer unlösbare Verbindung der beiden Gehäuseteile 4a, 4b alleine durch die Einrast- oder Klemmverbindung 15 bzw. entsprechende, durch Vater-/Mutter-Profilierung miteinander kuppelbare Verbindungselemente zustande kommt. Solche Verbindungselemente sind in einer bevorzugten Ausführungsform einstückig mit den Gehäuseteilen 4a, 4b ausgeführt. Alternativ oder ergänzend zur Einrast- /Klemmverbindung 15 oder zur Schraubverbindung können die Gehäuseteile 4a, 4b jedoch auch durch eine sonstige zusätzliche Verbindungstechnik wie z.B. Kleben oder Verschweißen miteinander verbunden werden.It would also be possible for the untrained user to be able to connect the two housing parts 4a . 4b solely by the snap-in or clamp connection 15 or corresponding, by father / mother profiling can be coupled together fasteners. Such connecting elements are in one preferred embodiment integral with the housing parts 4a . 4b executed. Alternatively or in addition to the latching / clamping connection 15 or the screw connection, the housing parts 4a . 4b However, also be connected by other additional connection technology such as gluing or welding together.
Das vorzugsweise aus Kunststoff oder aus einem Leichtmetall wie Aluminium gefertigte Gehäuse 4 umfasst weiters ein auf das zweite (obere) Gehäuseteil 4b aufsetzbares Abdeckteil 4d, welches in Draufsicht eine zu den beiden Gehäuseteilen 4a, 4b annähernd kongruente Umfangsgeometrie aufweist und welches ebenfalls mittels beliebiger Verbindungstechnik, vorzugsweise mittels Kleben oder Verrasten am benachbarten zweiten Gehäuseteil 4b fixierbar ist. Das Abdeckteil 4d ist aus transluzentem Kunststoff ausgeführt, welcher von einer im Gehäuseinneren angeordneten LED-Beleuchtung oder durch sonstige Leuchtmittel entsprechend seines Transmissionsgrades durchleuchtbar ist.The preferably made of plastic or a light metal such as aluminum housing 4 further includes one on the second (upper) housing part 4b attachable cover 4d which in plan view one to the two housing parts 4a . 4b Has approximately congruent circumferential geometry and which also by means of any connection technique, preferably by means of gluing or latching on the adjacent second housing part 4b can be fixed. The cover part 4d is made of translucent plastic, which can be transilluminated by an LED illumination arranged inside the housing or by other light sources according to its transmittance.
Da das erfindungsgemäße Messgerät 7 auch im Outdoor-Bereich, z.B. während sportlicher Aktivitäten Einsatz findet, sind im Bereich aneinandergrenzender Gehäuseteile Dichtelemente angeordnet. Zwischen dem zweiten Gehäuseteil 4b und dem Abdeckteil 4d ist etwa eine abdichtende Zwischenlage 4c aus elastischem Material eingefügt (durch strichlierte Linie schematisch angedeutet in 2). Ebenso sind im.Bereich von Gehäuseöffnungen, insbesondere im Bereich der für die Messelektroden 2, 3 vorgesehenen Durchbrüche 11 sowie weiterer, in 4 und 7 ersichtlicher Schnittstellen 33 für Akkuladung, Messdatenübertragung sowie Softwareupdates geeignete Dichtelemente, Dichtmassen oder Klebstoffschichten vorgesehen, welche ein Eindringen von Feuchtigkeit ins Innere des Gehäuses 4 verhindern.As the measuring device according to the invention 7 Also in the outdoor area, for example, during sporting activities use, sealing elements are arranged in the region of adjacent housing parts. Between the second housing part 4b and the cover part 4d is about a sealing liner 4c inserted from elastic material (schematically indicated by dashed line in 2 ). Likewise, in the area of housing openings, in particular in the area of the measuring electrodes 2 . 3 provided breakthroughs 11 as well as others, in 4 and 7 apparent interfaces 33 for battery charging, data transmission and software updates suitable sealing elements, sealants or adhesive layers provided, which is a penetration of moisture into the interior of the housing 4 prevent.
Es sind vielfältige Modifikationen der vorangehend beschriebenen Ausführungsvarianten möglich, ohne von der grundlegenden Erfindungsidee abzuweichen. So wird als Federelement 7 zwar vorzugsweise eine Druckfeder eingesetzt, es wäre jedoch auch denkbar, eine Zugfeder wie etwa eine Schraubenzugfeder einzusetzen, welche z.B. mittels einer Einhakvorrichtung sowohl an der Platine 5 als auch an der Messelektrode 2, 3 angelenkt ist und in der Folge die beiden vorgenannten Bauteile zueinander zieht. Hierbei wäre eine zwischen der Platine 5 und dem ersten Endabschnitt 23 der Messelektrode 2, 3 gemessene Distanz z größer als eine im entspannten Zustand gemessene Längserstreckung der Schraubenzugfeder. Anstelle einer (spiralförmigen) Schraubenzugfeder wäre es auch denkbar, ein gebogenes Federblatt zwischen Platine 5 und Messelektrode 2, 3 einzuspannen, welches in seinem Montagezustand über seine ursprüngliche Formprägung hinaus gestreckt wird und solcherart ebenfalls eine Zugkraft sowohl auf die Platine 5 als auch auf die Messelektrode 2, 3 ausübt.Various modifications of the embodiments described above are possible without departing from the basic idea of the invention. So is as a spring element 7 Although preferably a compression spring used, but it would also be possible to use a tension spring such as a helical tension spring, which for example by means of a hooking both on the board 5 as well as at the measuring electrode 2 . 3 is hinged and pulls in the sequence, the two aforementioned components to each other. This would be one between the board 5 and the first end portion 23 the measuring electrode 2 . 3 measured distance z greater than a longitudinal extent of the helical tension spring measured in the relaxed state. Instead of a (spiral) Schraubenzugfeder it would also be conceivable, a curved spring leaf between board 5 and measuring electrode 2 . 3 clamped, which is stretched beyond its original shape embossing in its assembled state and also such a pulling force on both the board 5 as well as on the measuring electrode 2 . 3 exercises.
Es kann weiters vorgesehen sein, dass mindestens eine der Messelektroden 2, 3 oder/und die Platine 5 eine zur Anlage des Federelementes 7 speziell vorgesehene Aufnahme 13 aufweist, in welcher ein Endbereich des Federelementes 7 gehalten ist oder einen Anschlag findet, wobei die Aufnahme 13 vorzugsweise in Form mindestens eines Schlitzes oder einer Kerbe oder einer von der Messelektrode 2, 3 bzw. der Platine 5 abstehenden Erhöhung, z.B. einer stegförmigen Ausbuchtung ausgeführt ist, welche einen Endbereich 7a, 7b des Federelementes 7 in Montageposition zumindest abschnittsweise umgibt. Das Messgerät 1 kann des Weiteren mit mehr als zwei Messelektroden 2, 3 bestückt sein und z.B. drei oder vier jeweils zueinander beabstandete Messelektroden umfassen, welche entweder alle auf denselben Messparameter ausgerichtet sind und dem Erfassen der elektrische Kurve des Herzschlags, bzw. des EKG-Signals dienen oder auch anderen biophysiologischen Messparametern wie dem Erfassen der elektrischen Aktivität von Muskeln bzw. eines EMG-Signals.It may further be provided that at least one of the measuring electrodes 2 . 3 and / or the board 5 one for the abutment of the spring element 7 specially provided recording 13 in which an end portion of the spring element 7 is held or finds a stop, the recording 13 preferably in the form of at least one slot or notch or one of the measuring electrode 2 . 3 or the board 5 protruding increase, for example, a web-shaped bulge is executed, which has an end 7a . 7b of the spring element 7 at least partially surrounds in the mounting position. The measuring device 1 can furthermore with more than two measuring electrodes 2 . 3 be equipped and, for example, three or four each spaced measuring electrodes include, which are either all aligned to the same measurement parameters and the detection of the electrical curve of the heartbeat, or the ECG signal or other biophysiological measurement parameters such as detecting the electrical activity of muscles or an EMG signal.
Je nach Leistungsfähigkeit bzw. Ausstattungsstufe der Platine 5 kann es vorgesehen sein, dass die über die Messelektroden 2, 3 erfassten bioelektrischen Signale unmittelbar im Messgerät 1 und/oder in einer mit dem Messgerät 1 in drahtloser oder leitungsgebundener Datenverbindung stehenden, externen Prozessoreinrichtung weiterverarbeitet bzw. zu HRV-Funktionsparameterwerten umgerechnet werden. Die Rechenleistung zur Weiterverarbeitung der erfassten bioelektrischen Signale kann auch zwischen der im portablen Messgerät 1 angeordneten Platine 5 und einer oder mehrerer externer Prozessor- bzw. Servereinrichtungen aufgeteilt oder mehrfach verarbeitet werden. In einer bevorzugten Ausführungsvariante werden biophysikalische Informationen wie Herzrateninformationen und HRV-Funktionsparameter, welche eine verhältnismäßig geringe Rechenleistung erfordern, unmittelbar im portablen Messgerät 1 erzeugt, während biophysikalische Informationen, die durch komplexe Algorithmen errechnet werden bzw. eine höhere Rechenleistung erfordern, auf einer externen Prozessoreinrichtung ermittelt werden. Die unmittelbar im portablen Messgerät 1 erzeugten Informationen können einem jeweiligen Benutzer z.B. über ein visuelles Display quasi in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden. Es wäre jedoch auch möglich, auf der externen Prozessoreinrichtung errechnete biophysikalische Informationen wiederum an das portable Messgerät 1 oder an ein korrespondierendes, vom Benutzer mitgeführtes Ausgabegerät wie z.B. ein elektronisches Armband bzw. eine Smart-Watch oder an ein Smartphone zu übermitteln und somit dem Benutzer noch während der von ihm ausgeführten Aktivität ein Feedback über seine Vitalfunktionen oder eine differenzierte Leistungsanalyse zu übermitteln. Im Messgerät 1 ermittelte biophysikalische Informationen können auch ohne Umweg über eine Servereinrichtung direkt an ein externes, vom Benutzer mit sich geführtes Ausgabegerät übertragen werden. Die Datenübertragung kann in solchem Falle drahtlos, z.B. via Bluetooth- oder Mobilfunk-Standard erfolgen. Alternativ oder ergänzend zur visuellen Anzeige diverser biophysikalischer Informationen z.B. mittels eines LED-Displays kann auch eine akustische Ausgabe oder eine Ausgabe durch eine Vibrationseinrichtung vorgesehen sein.Depending on the capacity or equipment level of the board 5 it can be provided that the over the measuring electrodes 2 . 3 recorded bioelectric signals directly in the meter 1 and / or in one with the meter 1 be processed in wireless or wired data connection, external processor device or converted to HRV function parameter values. The computing power for further processing of the acquired bioelectric signals can also be between the in the portable meter 1 arranged board 5 and one or more external processor or server devices are split or processed multiple times. In a preferred embodiment, biophysical information, such as heart rate information and HRV functional parameters, which require relatively low computing power, are stored directly in the portable measuring device 1 generated, while biophysical information, which are calculated by complex algorithms or require higher computing power, are determined on an external processor device. The immediately in the portable meter 1 The information generated can be made available to a respective user, for example via a visual display, virtually in real time. However, it would also be possible to calculate biophysical values calculated on the external processor device Information in turn to the portable meter 1 or to transmit to a corresponding, carried by the user output device such as an electronic bracelet or a smart watch or to a smartphone and thus the user during the activity carried out by him to provide feedback on his vital signs or a differentiated performance analysis. In the meter 1 determined biophysical information can also be transmitted without detour via a server device directly to an external, carried by the user output device. In this case, the data transmission can take place wirelessly, for example via Bluetooth or mobile radio standard. Alternatively or in addition to the visual display of various biophysical information, eg by means of an LED display, an acoustic output or an output by a vibration device can also be provided.
Das portable Messgerät 1 und die Ladestation 8 sind mittels einer Magnethaltevorrichtung 9 aneinander haftbar. Die Magnethaltevorrichtung 9 umfasst mindestens ein Dauermagnetelement 20 sowie mindestens ein zugeordnetes, vom Dauermagnetelement 20 magnetisch angezogenes Gegenstück 21 bzw. einen sogenannten Haltegrund. Hierbei kann das Dauermagnetelement 20 auf Seiten des Messgeräts 1 und das Gegenstück 21 auf Seiten der Ladestation 8 angeordnet sein oder umgekehrt. Das Dauermagnetelement 20 und das Gegenstück 21 sind jeweils als im Wesentlichen plattenförmige Elemente ausgebildet, welche in korrespondierenden Aufnahmen 22, 22' des Messgeräte-Gehäuses 4 bzw. deren Gehäusewandung 10 und des Ladestations-Gehäuses 14 bzw. der Ladestations-Gehäusewandung 19 gehalten, z.B. angeklebt oder angeschraubt sind (siehe 1). Das Messgerät 1 besitzt in Draufsicht auf die Gehäuseteile 4a-4d eine Querschnittsfläche von mehr als 10 cm2, seine Abmaße gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel betragen 60 × 35 × 11 mm (B × H × T). Der in 1 schematisch dargestellte Akku 6 kann als permanent verbautes Element oder auch als auswechselbare Batterie beliebigen Typs bzw. Bauart und auch mehrteilig ausgeführt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Akku 6 als Lithium-Polymer-Batterie mit einer Versorgungsspannung von 3 V ausgebildet.The portable measuring device 1 and the charging station 8th are by means of a magnetic holding device 9 liable to each other. The magnet holder 9 comprises at least one permanent magnet element 20 and at least one associated, from the permanent magnet element 20 magnetically attracted counterpart 21 or a so-called holding reason. Here, the permanent magnet element 20 on the side of the meter 1 and the counterpart 21 on the side of the charging station 8th be arranged or vice versa. The permanent magnet element 20 and the counterpart 21 are each formed as a substantially plate-shaped elements, which in corresponding receptacles 22 . 22 ' of the meter housing 4 or their housing wall 10 and the charging station housing 14 or the charging station housing wall 19 held, for example, glued or screwed (see 1 ). The measuring device 1 has in plan view of the housing parts 4a - 4d a cross-sectional area of more than 10 cm 2 , its dimensions according to the present embodiment are 60 × 35 × 11 mm (W × H × T). The in 1 schematically illustrated battery 6 can be designed as permanently installed element or as a replaceable battery of any type or design and also in several parts. In the present embodiment, the battery 6 formed as a lithium-polymer battery with a supply voltage of 3 V.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 60306856 T2 [0005]DE 60306856 T2 [0005]
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DE 102006039957 B4 [0005]DE 102006039957 B4 [0005]
