DE2823816A1

DE2823816A1 - Geraet zur gewinnung und aufbereitung elektrokardiographischer daten

Info

Publication number: DE2823816A1
Application number: DE19782823816
Authority: DE
Inventors: Pierre Arnaud; Paul Rubel
Original assignee: Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Current assignee: Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Priority date: 1977-05-31
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1978-12-14
Also published as: FR2393370A1; US4216780A; BE867313A; NL7805918A; FR2393370B1; ES470370A1

Description

INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE (I. N. S. E. R. M.), Paris (Frankreich)

Gerät zur Gewinnung und Aufbereitung elektrokardiographischer Daten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Gewinnung und Aufbereitung elektrokardiographischer Daten und insbesondere vektorkardiographischer Daten in drei Koordinaten, wie sie von einem elektrokardiographischen System unter Anwendung einer Frank'sehen Rechenschaltung erhalten werden.

Derartige Systeme dienen dazu, unmittelbar oder mittelbar eine medizinische Interpretation der erhaltenen Signale zu liefern. Sie enthalten zu diesem Zweck einen Rechner in Verbindung mit einem Aufnahmekopf, der Multiplex-,Vorverstärkungs- und Umwandlungsorgane für die aus den betreffenden Körperelektroden erhaltenen Signale sowie Organe zur Verstärkung der aus dieser Umwandlung erhaltenen skalaren Komponenten und Organe zum Sichtbarmachen dieser Komponenten für die unerlässliche Justierung des Aufnahmekopfes zum Zweck eines einwandfreien Funktionierens enthält.

Diese Justierung erfolgt im allgemeinen manuell aufgrund der unmittelbaren visuellen Wahrnehmung der Bedienungsperson am Aufnahmekopf, während gewisse Operationen, nämlich die "Aufbereitung" der Daten, durch den Rechner geschehen. Aus diesem Grunde nimmt die Datenaufnahme verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch und macht unter Umständen eine mehrmalige Anwesenheit des Patienten erforderlich.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Justierung vollkommen automatisch durchführbar zu machen ohne dabei jedoch der Möglichkeit verlustig zu gehen, aufgrund eigener Wahrnehmungen einzugreifen, und zudem den Gebrauch eines entferntliegenden Rechners für die Datenaufbereitung zu erübrigen. Sie soll eine vollkommene Datenaufnahme einschließlich Datenaufbereitung in etwa 10 Minuten ermöglichen, wobei noch die Gültigkeit der Daten verbessert wird.

Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Demgemäß ist der Aufnahmekopf mit Organen zur Analog-Digital-Umwandlung und einem Mikrorechner zu einer tragbaren Einheit verbunden, und der Mikrorechner ist entsprechend programmierbar, beim Einschalten Eichimpulse auf den Eingang der Vorverstärkungs-, Signalumwandlungs- und Verstärkungskette zu geben und die daraufhin erhaltene Reaktion der Kette zu analysieren, eine Rückführung der Bezugsgröße der skalaren Komponenten einerseits in festliegenden Intervallen entsprechend der Dauer eines automatisch erfolgenden Abfragezyklus, andererseits zu Anfang und am Ende der Eichung zu bewirken und zudem die hauptsächlichen Datenaufbereitungsoperationen durchzuführen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Organe zum Sichtbarmachen der skalaren Komponenten in der Weise betrieben, daß sie die Beobachtung der betreffenden Kurven in Realzeit während der Datenaufnahme und i.ü., während der Steuerung der Signale, den Durchlauf der Kurven in der einen oder anderen Richtung mit einer wählbaren Geschwindigkeit oder ihre Stillsetzung sowie die Einführung eines einstellbaren Verkleinerungs- oder Vergrößerungsfaktors ermöglichen.

Des weiteren können die Verstärker solche mit festliegendem Verstärkungsfaktor sein, und die Organe zur Analog-Digital-Umwandlung können eine Einrichtung zur numerischen Kompression der Daten enthalten, wobei der Mikrorechner so programmierbar ist, daß die Zurückverwandlung der Daten in die Normalform vor der Phase der

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Auswahl eines typischen Komplexes erfolgt.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen. Hiervon zeigt

Fig. 1 ein generelles Schema eines erfindungsgemäßen Geräts zur Gewinnung und Aufbereitung kardiographischer Daten,

Fig. 2 eine Verklammerungsschaltung, wie sie an den Verstärkern auftritt,

Fig. 3 das Schaltschema eines Scheitelwertdetektors als Bestandteil einer Einrichtung zur Bestimmung der Scheitelwerte der Komplexen QRS,

Fig. 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise dieser Einrichtung,

Fig. 5 eine Einrichtung zur Herbeiführung einer numerischen Kompression,

Fig. 6 ein Diagramm und

Fig. 7 eine Tabelle zur Veranschaulichung der Funktionsweise dieser Kompressionseinrichtung,

Fig. 8 ein generelles Schaltschema der Einrichtung zum Sichtbarmachen der skalaren Komponenten innerhalb des erfindungsgemäßen Geräts und

Fig. 9 ein Schema zur Veranschaulichung der Funktionsweise derselben.

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In dem in Fig. 1 dargestellten Aufnahmekopf für vektorkardiographischer Daten VCG sind die sieben darin auftretenden Körperelektroden, welche gemäß dem ortogonalen System nach Frank angeordnet sein sollen, über einen Multiplexer mit niedrigem Pegel 1 und eine Einrichtung 2 mit sieben Puffer-Vorverstärkern und Impedanzanpassungsmitteln mit einer Widerstands-Rechenschaltung 3 nach Frank verbunden, die auf an sich bekannte Weise die drei VCG-Signale X - f(t), Y - f(t) und Z = f(t) liefert. Diese werden drei Verstärkern 4, 5 und 6 mit festem Verstärkungsfaktor zugeführt. Die Ausgänge dieser Verstärker stehen über einen Analog-Multiplexer 7 mit einem Analog-Digital-Umsetzer 8 zu 12 Bits in Verbindung, der seinerseits über eine Einrichtung 9 zur Signalkompression mit einem Gattersystem 10 verbunden ist. Die Ausgänge des Systems liegen an einem Mikrorechner 11. Eine logische Steuereinrichtung 12 nimmt nachfolgend noch im einzelnen angegebene Funktionen wahr.

Des weiteren sind die Ausgänge der Verstärker 4, 5 und 6 über Bandfilter 13, 14 und 15 mit einer Einrichtung 16 verbunden, die in der Lage ist, wie dies nachfolgend noch erläutert wird, die Summe der Absolutwerte der drei Skalarfunktionen zu bilden. Dieser Einrichtung ist ein Scheitelwertdetektor 17 nachgeschaltet. Ein Schwellenwertdetektor 18 liegt parallel zu den Ausgängen der Puffervorverstärker 2. Er dient dazu, eine Sättigung dieser Vorverstärker festzustellen, die namentlich dann auftritt, wenn der Kontakt einer der Körperelektroden mit der Haut des Patienten mangelhaft ist. Ist dies der Fall, so beginnt das Gerät die Aufnahme von neuem.

Schließlich ist mit 20 eine an den Mikrorechner 11 angeschlossene Einrichtung zur sichtbaren Wiedergabe der Signale bezeichnet. Das so gebildete System zur Aufnahme und Aufbereitung der Daten enthält die Aufnahmeorgane und den Mikrorechner, der eine gewisse Anzahl Justierungen zur Verbesserung der Sicherheit bei der Interpretation des Vektorkardiogramms und, wo dies erforderlich ist, eine gewisse Anzahl automatischer sogenannter Aufbereitungsoperationen steuert, in einer gemeinsamen, tragbaren Einheit.

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Diese Operationen und Justierungen sollen hier nur so weit beschrieben werden, wie sie nicht in herkömmlicher Weise erfolgen. Eine erste solche Operation besteht im Eichen der Aufnahmeanordnung, welches nun nach dem Einschalten des Geräts automatisch erfolgt. Ihr geht voraus und folgt, wie dies weiter unten noch erläutert wird, eine Operation der Rückführung auf Null der Bezugsgröße ("Verklammerung"; engl.: "clamping"), die alle 50 ms erfolgt.

Zur Eichung wird an den Eingang des Multiplexers I anstelle der sieben Körperelektroden zur Signalaufnahme ein Referenzspannungsgenerator 19 angeschlossen, der sieben Rechtecksignale von 1 mV Amplitude erzeugt, wodurch an jedem der drei Ausgänge der Frankschen Rechenschaltung drei ebenfalls rechteckförmige Signale von 1 mV Amplitude entstehen. Der Generator 19 enthält eine von der Frank-'sehen Rechenschaltung abgeleitete analoge Rechenschaltung, wie dies dem Fachmann geläufig ist.

Der Mikrorechner 11 ist entsprechend programmiert, um den Generator 19 in einem bestimmten Augenblick und für eine bestimmte Dauer in Betrieb zu setzen und festzustellen, ob die Reaktion der Verstärker auf den betreffenden Einheitssprung korrekt ist. Zu diesem Zweck berechnet er den Verstärkungsfaktor und das Durchlaßband der Verstärker und stellt fest, ab diese akzeptable Werte besitzen. Ist dies nicht der Fall, so erfolgt ein weiterer Eichvorgang nach entsprechender Neueinstellung.

Der Mikrorechner ermittelt den Mittelwert der drei Ausgangssignale der Verstärker, speichert ihn und gibt ihn aus.

In einer zweiten Phase werden Daten aufgenommen, wie dies nachfolgend beschrieben wird, ohne diese Daten jedoch bereits im Rechner zu verwerten. Man bildet lediglich fortlaufend die vier letzten Sekunden der Datenaufnahme ab, um der Bedienungsperson die Möglichkeit zu geben, die drei daraus erhaltenen skalaren Komponenten zu untersuchen und festzustellen, ob die Körperelektroden korrekt angebracht sind, ob Myogramme (Aufzeichnungen von Muskelaktionsströmen) auftreten und dergl..

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NAOHGEREICHT1

In einer dritten Phase erfolgt die tatsächliche Aufnahme. Diese beginnt nach dem Niederdrücken eines Knopfes "Start", wodurch die Datenaufnahme Gültigkeit erhält, mit einer "Verklammerung" ("clamping") von 50 ms Dauer. Die Datenaufnahme endet automatisch nach 8 s. Die Anzeigeeinrichtung 20 wird in der Weise gesteuert, daß die Bedienungsperson die vier letzten Sekunden der Aufzeichnung fortlaufend verfolgen kann. Wie dies geschieht, wird nachfolgend noch beschrieben.

Stellt die Bedienungsperson das Auftreten von Fehlsignalen, ein Abweichen der Bezugsgröße (ligne de base) oder einen sonstigen Mangel fest, beginnt sie eine neue Datenaufnahme, ggf. nach erfolgter Nachjustierung.

Zu der visuellen Kontrolle tritt zweckmäßigerweise eine automatische Kontrolle seitens des Mikrorechners bezüglich eventueller Signalstörungen hinzu. Eine erste solche Signalstörung besteht, wie gesagt, in einem Abweichen der Bezugsgröße. Der Mikrorechner bewirkt auf jeden Fall eine Abfilterung der Frequenzanteile unter 1 oder 2 Hz, gefolgt von einer Berechnung der Abweichung. Die Feststellung einer Abweichung oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts führt zur Auslösung eines Alarms und zu einer erneuten "Verklammerung", worauf eine erneute Datenaufnahme folgt.

Eine zweite Signalstörung tritt auf durch die erwähnten Fehlsignale. Nachdem der Mikrorechner numerisch die Scheitelwerte des Komplexes QRS festgestellt hat, bestimmt er zwischen zwei aufeinanderfolgenden solchen Scheitelwerten ein Intervall von 200 ms Dauer, worin der Mittelwert mit dem Mittelwert des Intervalls RR übereinstimmt. Darauf bewirkt er eine Abfilterung des Frequenzbandes oberhalb 30 Hz, womit u.a. die Welle T ausscheidet. Dann berechnet er die Energie des Signals in einem jeden der Intervalle.

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Eine Energie oberhalb eines Schwellwerts führt wiederum zur Auslösung eines Alarmes, zu einer "Verklammerung" und zu einer neuen Datenaufnahme.

Wie gesagt, erfolgt die Aufnahme automatisch bis auf den Umstand, daß man darauf zu achten hat, daß 8 Sekunden lang ein korrektes Signal auftritt.

Während der Gesamtdauer der drei vorausgehend beschriebenen Phasen kann die Bedienungsperson aufgrund der bildlichen Wiedergabe feststellen, ob eine SignalVerstümmelung auftritt. I.ü. ermittelt der Mikrorechner ein Überschreiten der Kapazität des Analog-Digital-Umsetzers und liefert daraufhin ein Signal, das eine entsprechende Anzeigelampe zum Aufleuchten bringt sowie ein Befehlssignal für eine "Verklaramerung".

Die Schaltmittel für diese "Verklammerung" sind aus Fig. 2 ersichtlich. Mit einem jeden der Verstärker 4, 5 und 6 (Fig. 1) ist ein Filter 410, ein Abtast- und Sperrschaltkreis 461 sowie ein Differentialverstärker 46 verbunden. Alle fts oder - genauer gesagt -alle 8,142 s, d.h. der Dauer einer Aufzeichnung, und i.ü. jedesmal dann, wenn eine Signalverstümmelung festgestellt wird, sendet der Mikrorechner 11 ein Verklammerungssignal in Gestalt eines Rechteckimpulses von 50 ms Dauer an den Abtast- und Sperrschaltkreis 461. Dieser speichert daraufhin den Mittelwert des Signals und liefert ihn an den negativen Eingang des DifferentialVerstärkers 46. Der letztere überträgt nur Spannungsschwankungen auf Grund des Signals mit Ausnahme der viel stärkeren Komponente sehr niedriger Frequenz, die der Bezugsgröße entspricht. Dies wird ohne kapazitive Koppelung zwischen beispielsweise dem Verstärker 4 und dem Verstärker 46 erreicht, was den Vorteil bietet, daß der Gleichstromanteil des Signals übertragen wird, ohne die Welle T oder den Abschnitt ST zu beeinträchtigen.

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Das Filter 410 ist ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von etwa 1 Hz, welches dazu dient, dem Verhalten der Bezugsgröße zu folgen. Es erlaubt es, in dem Abtast- und Sperrschaltkreis einen Wert entsprechend demjenigen der Bezugsgröße zu speichern, selbst wenn die "Verklammerung" mit einem Scheitelwert des Komplexes QRS zusammenfällt. Das ist wichtig, damit die Bezugsgröße am Ausgang des Verstärkers 46 in der Nähe von Null bleibt. Das Programm sieht vor, den Anfang der Aufzeichnung in dem Speicher in der Weise zu verwerten, daß diese Aufzeichnung zu Beginn einer Sequenz PQRST erfolgt.

Da die Bedienungsperson am Ende der dritten Phase über eine Aufzeichnung von 8s Dauer verfügt, kann sie eine präzise Kontrolle vornehmen und einen Komplex vom Typ QRS wählen, den sie in die Mitte des Bildschirmes bringt und dessen Aufzeichnung letztlich verwendet wird. Die AufZeichenorgane werden so gesteuert, daß der festzuhaltende Komplex in die Mitte des Bildschirms gebracht und in seiner Breite verändert werden kann derart, daß die Abbildung 8, 4, 2, 1 oder 0,5 s entspricht. Wie dies erreicht wird, wird nachfolgend noch beschrieben.

In einer fünten Phase erfolgt die automatische Datenaufbereitung durch den Mikrorechner. Sie umfasst eine Anzahl Operationen, die in an sich bekannter Weise erfolgen, wie z.B. Ermittlung der Bezugsgröße durch Tiefpassfilterung, Berechnung der Einheitskurve oder der Summe der Absolutwerte, Berechnung des Intervalls RR, Bestimmung des Komplexes, welcher der betreffenden Komplex-Grundform entspricht, Ermittlung eines mittleren Komplexes und automatische Bestimmung des Anfangs und des Endes des Komplexes über den mittleren Komplex. Diese Operationen erfolgen automatisch durch den Mikrorechner.

Jedenfalls erfolgt die bekannte Maßnahme der genauen Ermittlung der Scheitelwerte des Komplexes QRS in herkömmlicher Weise mit Hilfe der Organe 16 und 17 (Fig. 1).

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Das Organ 16 besteht in bekannter Weise aus drei Hochpassfiltern, welche die parasitären Frequenzen und die sehr niedrigen Frequenzen ausscheiden, gefolgt von drei Verstärkern, die in der Lage sind, den jeweiligen Absolutwert der drei Signale zu übertragen, worauf ein Summierungsverstärker folgt.

Der Scheitelwertdetektor 17 ist in Fig. 3 dargestellt. Das Signal V_ABg aus dem Organ 16 liegt über ein Hochpassfilter aus einem Kondensator 30 und einem Widerstand 31 am positiven Eingang eines nachfolgenden Verstärkers 32 an, dessen Ausgang über einen Widerstand 34 und eine Diode 35 mit der Basis eines npn-Transistors 33 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 33 liegt über einen Kondensator 36 an Masse, während sein Kollektor über einen Widerstand 37 mit der Basis eines pnp-Transistors 38 in Verbindung steht, dessen Emitter an einem Potential von + 12 V liegt. Der Kollektor des Transistors 38 ist über zwei in Serie liegende Widerstände 39 und 40 mit Masse verbunden. Dem Widerstand 40 ist eine Zenerdiode 41 parallelgeschaltet. Der negative Eingang des Verstärkers 32 ist mit der positiven Elektrode des Kondensators 36 über einen Widerstand 42 verbunden, dem eine Diode 43 parallelgeschaltet ist. Des weiteren steht die positive Elektrode des Kondensators 36 mit der Masse über zwei in Reihe liegende Widerstände 44 und 45 in Verbindung, von denen der eine, 45, veränderbar ist.

Fig. 4 veranschaulicht die Funktionsweise dieser Schaltung. Dabei ist zuoberst die Eingangsspannung V._BS als Welle dargestellt, wobei R der Scheitel de» Komplexes- QRS ist. V_og ist die Spannung an den Klemmen des Kondensators 36.

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Der Kondensator 36 (Fig. 3) speichert die Scheitelspannung h, worauf er sich über die Widerstände 44 und 45 langsam entlädt Diese werden so eingestellt, daß die Spannung am Kondensator 36 bis zum Auftreten des nächsten Scheitelwerts um einen Betrag h¹ schwindet, der beispielsweise 35 % des Wertes von h ausmacht.

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Die Transistoren 33 und 38 werden nur dann aufgesteuert, wenn das Potential an der BaäLs des Transistors 33 über dasjenige an seinem Emitterjgerät, d.h. wenn, nachdem der Schwund h¹ erreicht ist, V_ABS größer wird als die Spannung an den Klemmen des Kondensators 36. Ist der Scheitelwert R vorüber, so sperrt der Transistor 33, da die Entladung des Kondensators 36 langsamer erfolgt als die Abnahme von ^v _ABg. V₃₈ stellt die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 39 und 40 dar. Die Amplitude der dort erhaltenen Impulse beträgt aufgrund des Einflusses der Zenerdiode 41 stets 5,6 V. Wie ersichtlich, ist die hintere Flanke der Impulse bezeichnend für das Auftreten der Scheitel R.

Selbst wenn die Welle T bedeutsam ist, besteht auf diese Weise keine Gefahr, die Scheitel zu verfehlen. Darüberhinaus beeinträchtigt eine Abweichung des Bezugswerts die Ermittlung der Scheitel nicht, da sie stets geringer als h' zwischen zwei Scheiteln sein wird.

Auf die Phase der automatischen Datenaufbereitung folgt eine solche der visuellen Kontrolle dieser Aufbereitung, die es erlaubt, soweit erforderlich, die automatisch bestimmte Position von Anfang

s s
und Ende de* Komplexes- zu korrigieren.

nachträglich geändert

Die anschließende Phase der Datenausgabe läuft in gewohnter Weise ab.

Nachfolgend wird nun ein Ausführungsbeispiel für die Einrichtung zur numerischen Kompression (9/Fig.l) anhand von Fig. 5 beschrieben. Das Eingangssignal dieser Einrichtung enthält 11 Wertbits S₁-S₁₁ und ein Vorzeichenbit S₁₂* Fig. 6 zeigt das komprimierte Signal V_ mit 10 Bits in Abhängigkeit von V . dem Verhältnis zwischen der Eingangsspannung und dem Maximalwert dieser Spannung.

Das verwendete Kompressionsgesetz ist vom Typ A, wie er bei der Datenfernübertragung verwendet wird:

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1 + log AV y = Ξ für i/a ^ V ^

^S 1 + log A ^e

A V_e

£für 0 ^ V ^ 1/A mit A - 87,6

^s 1 + log A

Die Kurve V_ - f(V ) wird durch Geradenabschnitte angenähert

S ©

wie folgt:

laufende Nr. des Eingangsspannung Zahlenwert Abschnitts N

0 0,000 bis 0,080 mV 0 bis 16

1 0,080 bis 0,156 mV 16 bis 32

2 0,156 bis 0,313 mV 32 bis 64

3 0,313 bis 0,625 mV 64 bis 128

4 0,625 bis 1,25 mV 128 bis 256

5 1,25 bis 2,5 mV 256 bis 512

6 2,5 bis 5,0 mV 512 bis 1024

7 5,0 bis 10,0 mV 1024 bis 2048

Die Abschnitte 0 und 1 sind zusammengefasst. Die nicht angegebenen Abschnitte entsprechen den negativen Werten.

Man erkennt, daß jeder Abschnitt 64 Potentialen des komprimierten Signals entspricht.

Fig. 7 zeigte eine Korrespondenztabelle zwischen dem linearen Code C₁. am Eingang der Kompressionsschaltung und dem komprimierten

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Code C_c am Ausgang. Das Vorzeichenbit S₁₂ wird durch die Kompressionsschaltung einfach und unverändert übertragen und bildet das Bit A₁₀ des komprimierten Codes. Das erste Bit ⁿlⁿ unter den Bits S₁₁ bis Sg gibt die laufende Nummer des Abschnitts an, zu welchem die Eingangsspannung gehurt (mit Ausnahme des Abschnitts 0 ) und entspricht den Bits A7, A8 und A9 des komprimierten Codes, welche diesen Abschnitt im linearen Code bezeichnen sollen.

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Nimmt man beispielsweise eine Eingangsspannung entsprechend dem numerischen Wert 379 an, so entspricht diese dem Abschnitt 5, und zwar 123 Einheiten ab Beginn dieses Abschnitts. Dies lässt sich als Code wie folgt schreiben: 00 101 1110 11, wobei die Bits S--, S₁₀ und Sg den Abschnitt Nr. 5 und die Bits Sg bis S- den Rest 123 bezeichnen.

Die Spannung nach dem komprimierten Code, die zum Abschnitt

123 Nr. 5 gehört, wird defdiniert durch 64 χ j|#£ Einheiten ab Beginn des Abschnitts, also etwa 30 Einheiten, was sich wie folgt schreiben lässt: 10 1011 110.

Man sieht, daß die Bits Ag bis A₇ des komprimierten Codes den fünften Abschnitt bezeichnen, während die Bits A₆ bis A-, welche die Position der betreffenden Spannung im komprimierten Code innerhalb des Abschnitts angeben, den sechs höchstwertigen Bits S_g bis S₃ der Zahl entsprechen, die die Position der Eingangsspannung in dem Abschnitt angibt.

Diese Gesetzmäßigkeit gilt allgemein, wie die Tabelle der Fig.7 zeigt, mit Ausnahme dessen, daß man bei den Abschnitten 0,1 und 2 die nichtvorhandenen Bits im linearen Code durch "0" im komprimierten Code ersetzen muß.

Zurückkehrend zu Fig. 5 sieht man, daß die Eingangsbits S₅ bis S-- einem Prioritätscodierer CP mit acht Eingängen zugeführt werden. Der geringstwertige Eingang desselben ist mit einer Spannungsquelle für den Spannungswert 1 verbunden, und die Hierarchie der Prioritäten schreitet von S₅ nach S-- fort. Man weiß, daß eine derartige Anordnung, wenn einer ihrer Eingänge den Wert "1" empfängt, an ihrem Ausgang ein Signal hervorbringt, welches den Rang des betreffenden Eingangs unter der Bedingung angibt, daß an allen höherwertigen Eingängen der Wert "0" anliegt, gleichgültig welcher Wert an den geringerwertigen Eingängen auftritt. Wie leicht einzusehen, erhält man damit die Ausgangsbits A₉, Ag und A₇ der Tabelle nach Fig. 7.

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Ein solcher Prioritätscodierer kann beispielsweise von derjenigen Art sein, wie sie unter der Modellbezeichnung 74148 von der Firma Texas Instruments geliefert wird.

Die Eingänge für S₁ bis S₁₀ sind mit einem Parallel-Schieberegister mit 10 Eingängen RD verbunden, wovon sechs Ausgänge die Bits A₁ bis Α- des komprimierten Codes liefern. Dieses Schieberegister hält die sechs auf den ersten Wert "1" folgenden Bits fest, um sie an die Ausgänge der Bits A_g bis A₁ zu übertragen. Anders gesagt: Für einen Spannungswert am Eingang, wie z.B. den Wert "1", der als Bit S₁₁ erscheint, verbindet es die Eingänge der Bits S₁₀ bis S₅ mit den entsprechenden Ausgängen der Bits A₆ bis A₁; für einen Eingangsspannungswert "1" unter dem Bit S₁₀ verbindet es die Eingänge der Bits S₉ bis S₄ mit den Ausgängen der Bits Ag bis A₁ usw. Für fehlende Bits erscheint an den betreffenden Ausgängen der Wert "0".

Ein derartiges Schieberegister kann aus zwei Bausteinen bestehen, wie sie unter der Modellbezeichnung "8243 8 bit position scaler" seitens der Firma Signetics vertrieben werden.

Es sei betont, daß die Verwendung einer numerischen Kompressionsschaltung den Gebrauch von Verstärkern mit festem Verstärkungsfaktor trotz einer beträchtlichen Dynamik des Signals (40 db) ermöglicht, und zwar trotz Erzielung einer ausreichenden Genauigkeit (von der Größenordnung 0,5 %). Die Anwendung eines Verstärkers mit manuell veränderbarem Verstärkungsfaktor ist nicht Wünschenwert, weil der Mikrorechner ansonsten jedes manuelle Eingreifen erübrigt. Die Anwendung eines Verstärkers mit programmierbarer Verstärkung bietet dagegen den Nachteil, daß das Auftreten irgendwelcher Fehlsignale eine Programmänderung bezüglich der Einstellung des Verstärkungsfaktors innerhalb ein und derselben Aufnahmesitzung erforderlich machen kann.

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Wenngleich die Verwendung eines Analog-Digital-Umsetzers mit 12 Bits, wie gesagt, eine Veränderbarkeit des Verstärkungsfaktors erübrigt, ist es doch sehr kostpielig, 12 Bits in einem Mikrorechner zu speichern, dessen Speicher in Oktets unterteilt ist. I.ü. würde ein unkomprimiertes Signal auf dem Bildschirm sehr klein erscheinen.

Natürlich müssen die komprimierten Daten anschließend einer Dekomprimierung unterzogen werden, womit aus dem 10-Bit-Signal wiederum ein 12-Bit-Signal entsteht. Ferner muß eine Normalisationsoperation erfolgen, wodurch das maximale Signal durch 8 Bits ausgedrückt wird. Diese Operationen, die in der dritten und vierten der vorgenannten Phasen automatisch von dem Mikrorechner vorgenommen werden, erleichtern die Fernübertragung der Daten und erlauben es der Bedienungsperson - in der vierten Phase - die notwendigen Justierungen vorzunehmen aufgrund eines unkomprimierten Signals, während das Signal doch den gesamten Bildschirm in Anspruch nimmt.

Nachfolgend wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 8 eine entsprechende Anzeigeeinrichtung mit einer Kathodenstrahl-Bildröhre 21 beschrieben, deren vertikale und horizontale Ablenkplatten seitens Verstärkern 22 bzw. 23 mit programmierbarem Verstärkungsfaktor beaufschlagt werden. Das betreffende Programm entstammt dem Ausgang 240 bzw. 241 einer Steuerung für unmittelbaren Zugriff zu dem Speicher 24, dessen Ausgang 242 mit der Steuerelektrode der Bildröhre 21 verbunden ist. Die Eingänge der Verstärker 22 und 23 liegen an je einem Digital-Analog-Umsetzer 25 bzw. 26 mit 10 Bits, der von einem Pufferregister 27 bzw. 28 gespeist wird. Die Eingänge dieser Pufferregister liegen jeweils an einem Datenausgang 243 bzw. 244 und an einem Steuerausgang 245 bzw. 246 der Speichersteuerung.

Diese Speichersteuerung ist von herkömmlicher Art und enthält Eingänge oder Datenkreise 247, einen Ausgang TC, der an einem logischen Abfrageschaltkreis 29 liegt, 16 Adressenausgänge 248 ... 249 des Speichers sowie Ausgänge LECM, AEN, HRQ und DACK. Des weiteren besitzt sie einen Rückstelleingang 250 in Verbindung mit einer

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Steuersignalleitung innerhalb einer Vielfachsignalleitung der Zentraleinheit des Mikrorechners. Diese Vielfachsignalleitung enthält des weiteren Datenleitungen 48 und Adressenleitungen 49. Die Datenkreise 247 stehen in unmittelbarer Verbindung mit den Leitungen 48, während die Ausgänge 248 ... 249 mit der Leitung 49 über eine Gatteranordnung 50 mit drei Schaltzuständen (0, 1 und unterbrochen) verbunden sind. Ebenso ist der Ausgang LECH mit einer der Leitungen 47 über ein Gatter 51 mit drei Sehaltzuständen verbunden. Der Ausgang AEN steht mit einem UND-Gatter 52 in Verbindung, dessen Ausgangssignal die Gatter 50 und 51 steuert und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang VALID einer Kippschaltung 53 verbunden ist. Der Ausgang HRQ liegt an einem Eingang eines UND-Gatters 54, dessen Ausgang mit einer der Leitungen 47 und dessen anderer Eingang wiederum mit dem Ausgang VALID der Kippschaltung 53 in Verbindung steht.

Die Eingänge 251, 252 und 253 der Speichersteuerung sind mit einem außerhalb liegenden Adressendecodierer und Mikrobefehlsgenerator 55 verbunden, dessen Eingänge an den Leitungen 49 und 47 liegen. Ein Eingang HLDA der Speichersteuerung steht mit dem Ausgang eines ODER-Gatters 56 in Verbindung, dessen einer Eingang an dem Ausgang VALID der Kippschaltung 53 und dessen zweiter Eingang an einer der Leitungen 47 liegt.

Ein 3-Bit-Speicher 57 (nach Art einer Verriegelungsschaltung) empfängt über seinen Eingang 571 ein Signal, welches einen Verkleinerungsfaktor bezeichnet, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Seine drei Ausgänge sind mit drei entsprechenden Eingängen C, B und A eines Zählers 58 verbunden, der als Rückwärtszähler arbeitet und dessen drd Ausgänge QC, QB und QA an den drei Eingängen eines ODER-Gatters 49 liegen. Der Ausgang desselben steht mit einem Eingang DRQ der Speichersteuerung in Verbindung. Der Ausgang DACK ist einerseits mit einem Steuereingang für das Rückwärtszählen des Zählers 58, andererseits mit einem Steuereingang C der Kippschaltung 53 verbunden. Der Rückstelleingang dieser Kippschaltung steht in Verbindung mit einer der Leitungen 47, und ihr Setzeingang liegt am

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Ausgang eines invertierenden ODER-Gatters 60, der des weiteren mit dem Ladeeingang des Zählers 58 und dem Eingang einer monostabilen Kippschaltung 61 verbunden ist. Der Ausgang dieser letzteren ist verbunden mit einem der Eingänge des Gatters 60, dessen zweiter Eingang am Ausgang HRQ der Speichersteuerung liegt. Der verfügbare Speicherraum des Mikrorechners ist in drei Zonen von je 4 KiIooktets unterteilt, von denen jede die Werte einer der drei darzustellenden Skalarkurven aufnimmt. Eine solche Zone ist in der Lage, die Aufnahmewerte von 8 Sekunden bei einer Tastfrequenz von 500 Hz zu speichern.

Die drei Kurven X, Y und Z werden nacheinander abgebildet.

Betrachtet man eine der drei Zonen, so werden die Abtastwerte durch den Analog-Digital-Umsetzer 8 (Fig. 1) nacheinander in diese Zone eingegeben von dem Zeitpunkt DEBDON (Fig. 9) ab. Zu Anfang ist DEBDON = DZON (Anfang der Zone). Jedesmal, wenn eine Signalstörung festgestellt wird oder wenn die Bedienungsperson die Starttaste drückt, stellt sie damit den Punkt DEBDON neu ein so, daß dieser mit dem letzten eingespeicherten Abtastwert zusammenfällt (DEBDON«-PC (tp)), wobei PC der laufende Zeitpunkt und tp der Augenblick des Erscheinens der Störung ist. Ist die gesamte betreffende Speicherzone voll besetzt und stimmt dann der Punkt DEBDON nicht mit dem Punkt DZON überein, so setzt man die Einspeicherung vom Punkt DZON ab fort bis dort, wo der laufende Punkt PC mit DEBDON zusammenfällt (was zum Ausdruck bringt, daß man eine Folge von 8 Sekunden aufgezeichnet hat, ohne daß eine Störung festgestellt wurde oder die Bedienungsperson eingegriffen hat). Die Abtastwerte einer jeden Kurve werden somit im Umlaufverfahren gespeichert.

Es sei nun angenommen, daß auf dem Bildschirm in üblicher Weise derjenige Teil der Kurve dargestellt werden soll, der zwischen den Punkten D VISU und F VISU auftritt: Diese Kurve wird zwischen DEBDON und PC untergebracht. Allgemein gilt, daß F VISU - D VISU, d.h. die Anzahl der Ablenkadressen NAB, eine Potenz von 2 ist,

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beispielsweise 2 in dem betrachteten Fall, wo die Digital-Analog-Umsetzer 25 und 26 solche mit 10 Bits sind.

Das Pufferregister 28 für die horizontale Ablenkspannung wird zunächst auf "0" gesetzt (entsprechend dem linken Rand des Bildschirms), worauf in das Pufferregister 27 für die vertikale Ablenkspannung die Information unter der Adresse von D VISU eingegeben wird. Dann gibt man in das Register 27 die Werte aller weiteren Punkte zwischen D VISU und F FISU ein, während das Register 28 jedesmal um eine Einheit weiterrückt. Beim Erreichen von F VISU ist das Bild gerade einmal erschienen. Es muß nun laufend aufgefrischt werden, d.h. die vorgenannte Operationsfolge muß sich so oft wie möglich, zumindest dreißigmal pro Sekunde, wiederholen, um nicht den Eindruck eines Flimmerns zu vermitteln.

Die Datenübertragung erfolgt in der für direkten Speicherzugriff gewohnten Weise (der einzig brauchbaren zur Darstellung des Bildes der drei Kurven mit je 1024 Punkten mit einer Frequenz von 30 s~ , was etwa 100 000 Punkten pro Sekunde entspricht).

Ein Problem entsteht, wenn Anfangs- oder Endpunkte der abzubildenden Zone mit FZON oder DZON zusammenfallen. In diesem Fall muß das Bild einer jeden Kurve als aus zwei Teilbildern bestehend betrachtet werden, wobei das eine das Bild des Kurvenabschnitts ist, der zwischen D VISU und FZON gespeichert wurde, während das andere das Bild desjenigen Kurvenabschnitts ist, der zwischen DZON und F VISU gespeichert wurde.

Es sei nun beschrieben, wie man den Eindruck eines VorüberZiehens des Bildes erreicht. Hierzu versetzt man nach Darstellung der zwischen D VISU und F VISU enthaltenen Zone vor jedem Wiederauffrischen des Bildes den Punkt D VISU um einen Wert Λ und stellt die zwischen den so bestimmten Adressen D VISU¹ und F VISU¹ enthaltene Zone dar. Damit scheint das Bild auf dem Bildschirm nach links zu gleiten, wobei die Geschwindigkeit dieser Gleitbewegung von der Größe des Wertes A abhängt.

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Soll die Darstellung d/es Signals in Realzeit erfolgen, so müssen auf dem Bildschirm jeweils die letzten Sekunden der laufenden Aufzeichnung dargestellt werden. In der Praxis muß F VISU grobgesprochen mit dem laufenden Punkt PC zusammenfallen, der den Speicherplatz bezeichnet, wo man den letzten Abtastwert untergebracht hat. Da die Dauer der Darstellung einer Kurve (im Durchschnitt 10 ms) größer ist als die Periode der Abtastung (prinzipiell 2 ms), während welcher man gerade die zwischen D VISU und F VISU enthaltene Zone darstellt, wird eine gewisse Anzahl der Abtastwerte in dem Speicher untergebracht. Wenn für jede neue Darstellung D VISU um einen Betrag entsprechend dieser Anzahl verlagert wird, so ist damit sichergestellt, daß im Mittel eine vollkommene Synchronisation zwischen dem Hindurchzug des Bildes der Kurve auf dem Bildschirm und der tatsächlichen Geschwindigkeit erreicht wird so, wie dies mit einem Mehrstrahloszillographen erreicht werden könnte. Die betreffende geeignete Zahl wird durch die Zentraleinheit errechnet.

Eine Verzögerung zwischen der dargestellten und der aufgezeichneten Kurve (von durchschnittlich vier bis acht Punkten) ist darauf zurückzuführen, daß die beiden Vorgänge der Datenaufnahme und der Darstellung der Kurve auf dem Bildschirm völlig getrennt sind, was unumgänglich ist unter Verwendung einer Speicherung mit direktem Zugriff.

Soll das Vorüberziehen des Bildes durch die Bedienungsperson beeinflussbar sein, so kann diese den Wert Δ verändern, und zwar in der Weise, daß das Bild nach links läuft (4 > O) oder in der Weise, daß es nach rechts läuft (A < 0). Durch Verändern des Absolutwertes von Δ kann das Bild schneller oder langsamer zum Laufen gebracht werden. Der Wert Δ , der auf verschiedene Welse eingegeben werden kann, wird dem Mikrorechner übermittelt, der ihm durch Bestimmung der aufeinanderfolgenden Adressen von D VISU¹ und F VISU¹ Rechnung trägt.

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Zum Erhalt eines Verkleinerungseffekts bei der Kurvenabbildung auf dem Bildschirm in horizontaler Richtung überträgt man beispielsweise nur jeden zweiten oder jeden vierten Punkt aus der Folge der Punkte der Speicherzone in das Register 27 für die vertikale Ablenkspannung, während das Register 28 für die horizontale Ablenkspannung weiterrückt, als ob es keine Verkleinerung gäbe (d.h. in der oben angegebenen Weise unter Berücksichtigung einer eventuell gewünschten Bildverschiebung).

Zum Erhalt eines Vergrößerungseffekts verringert man künstlich die Auflösung seitens des Digital-Analog-Umsetzers 25 für die Horizontale. Der an diesem Umsetzer erscheinende Schritt ist der Grundschritt, der mit dem Vergrößerungsfaktor, beispielsweise 2 oder 4, multipliziert wird. Zu diesem Zweck sieht man am Ausgang den Verstärker 23 mit programmierbarem Verstärkungsfaktor vor, der seitens der Speichersteuerung gesteuert wird. Der Inhalt des Register 28, den man bei jeder Übertragung mit dem Vergrößerungsfaktor multipliziert, kann in dem Speicher belassen werden.

Bei kleinen Vergrößerungsfaktoren ist es häufig rationeller, horizontale Zwischenzeilen zu erzeugen (sofern man über Mikrobefehle zur Vergrößerung des Inhalts des Registers 28 verfügt). In diesem Fall zeigt man nach wie vor 1024 Bildpunkte, jedoch verwendet man nur beispielsweise 512 oder 256 Adressen.

Es sei bemerkt, daß im Falle der Verkleinerung der Kurven die Anzahl der in das Pufferregister 27 für die vertikale Ablenkspannung zu übertragenden Wörter stets gleich der maximalen Schrittzahl des betreffenden Digital-Analog-Umsetzers 25 ist, d.h. 1024 Wörter in dem betrachteten Beispiel.

Im Falle eines gewünschten Vergrößerungseffekts ist die Anzahl der zu übertragenden Wörter gleich dem Quotienten dieser Zahl und des Vergrößerungsfaktors.

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Nachfolgend sei nun kurz die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 8 beschrieben so weit, daß verständlich wird, welche Organe zu einer gewöhnlichen Bildröhrensteuerung hinzutreten müssen, um den erwähnten Verkleinerungseffekt hervorzurufen.

Beim Anschalten der Anordnung wird an die Steuerung des Speichers 24 und an die Kippschaltung 53 ein Rückstellsignal übertragen. Der gewünschte Verkleinerungsfaktor, der seitens der Zentraleinheit oder eines von der Bedienungsperson bedienbaren Organs über den Eingang 571 eingeführt wurde, wird dem Zähler 58 zugeführt. D.h. der Ladeeingang dieses letzteren wird aufgesteuert durch das Ausgangssignal des Gatters 60, welches dem Wert "1" entspricht, da ja der Ausgang HRQ auf dem Potential des Wertes "O" liegt. Das am Ausgang HRQ erscheindende Signal, welches einem von der Speichersteuerung an die Zentraleinheit übermittelten Unterbrechungsbefehl entspricht, bei dem die gerade gespeicherte Information erhalten bleiben soll, ist noch nicht wirksam. Nachdem der Zähler geladen ist, steuert zumindest einer seiner Ausgäne den Eingang DRQ auf. Das bedeutet, daß die Speichersteuerung den Befehl erhält, eine Information aus dem Speicher zu lesen. Die Anfangsadresse der abzubildenden Spei eher zone und der Zählwert der V/örter werden sodann über den Eingang 247 der Speichersteuerung übermittelt, die i.ü. über die Eingänge 252 - 253 den Auslösebefehl für eine Operation erhält. Daraufhin steuert die Speichersteuerung den Ausgang HRQ auf, dessen Signal der Zentraleinheit übermittelt wird (der Ausgang VALID der Kippschaltung 53 befindet sich seit der Rückstellung auf dem Signalniveau ¹¹I", so daß ein entsprechendes Signal am Ausgang des Gatters 54 erscheint). Die Zentraleinheit reagiert auf den Unterbrechungsbefehl durch Abgabe eines Signals an den Eingang HLDA der Speichersteuerung, was über das ODER-Gatter 56 geschieht. Daraufhin bewirkt die Speichersteuerung das Lesen der gespeicherten Adressen über den Ausgang LECM, die jedoch nur dann auf eine der Leitungen 47 gelangen, wenn die Gatteranordnung 51 über das Ausgangssignal des Gatters 52 aufgesteuert ist. Das geschieht durch das Signal vom Ausgang VALID der Kippschaltung in Verbindung mit dem Signal vom Ausgang AEN

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der Speichersteuerung, d.h. einem Adressendurchsteuersignal, welches den Zustand "1" annimmt, sobald die Speichersteuerung bereit ist, die für den Lesevorgang erforderliche Speicheradresse anzugeben. Die Gatteranordnung 50, welche die Adressen überträgt, mit denen der Lesevorgang erfolgen soll, wird gleichzeitig aufgesteuert. Ist die übertragung der durch die Adressen angegebenen Wortfolge aus dem Speicher beendet, so nimmt das Signal des Ausganges DACK ein hohes Niveau an, und seine erste Vorderflanke bringt die Kippschaltung 53 zum Kippen, womit dessen Ausgang VALID das Signalniveau ⁿlⁿ annimmt. Auf diese Weise wird das Gatter 54 zugesteuert, d.h. das Signal vom Ausgang HRQ nicht länger an die Zentraleinheit übertragen. Entsprechend erlischt dann das Signal am Eingang HLDA seitens der Zentraleinheit, jedoch hält das ODER-Gatter 56 den Eingang HLDA weiterhin offen, und die Speichersteuerung kann weiterhin arbeiten. Der Anstieg des Signalniveaus am Ausgang DACK bewirkte eine Rückwärtszählung des Zählers 58 um eine Einheit, aber der Eingang DRQ bleibt weiterhin offen (wenn man annimmt, daß der Verkleinerungsfaktor 4 betragen sollte). Damit vergrößert die Speichersteuerung den Inhalt des Pufferregisters 28 für die horizontale Ablenkspannung um eine Einheit. Der Ausgang AEN bleibt offen, jedoch da der mit dem Ausgang VALID der Kippschaltung 53 verbundene Eingang des Gatters 52 sich auf dem Niveau "O" befindet, sind die Gatteranordnungen 50 und 51 gesperrt, so daß kein Lesevorgang in dem Speicher erfolgt. Nach jeder Vergrößerung des Registerinhalts fällt das Signal vom Ausgang DACK wieder ab, und dies geschieht in dem betrachteten Fall vier/mal, worauf der Zähler 58 den Zählwert Null erreicht hat und das Signal am Eingang DRQ abfällt. Damit stellt die Speichersteuerung ihre Arbeit ein.

In dem Augenblick, in dem das Signal am Ausgang HRQ erscheint, wird die monostabile Kippschaltung 61 für eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise 10 ,us, zum Kippen gebracht. Solange dieser Kippzustand anhält, bleibt der Ladeeingang des Zählers 58 gesperrt, selbst wenn das Signal vom Ausgang HRQ abfällt (Gatter 60). Eine neue Ladung des Zählers kann also erst nach Ablauf von 10 /US erfolgen.

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Im Falle eines größeren Verkleinerungsfaktors fällt das Signal vom Ausgang HRQ erst nach einem größeren Zeitraum ab, und nur in diesem Augenblick kann der Zähler 58 ein Ladesignal empfangen. Aufgrund der monostabilen Kippschaltung 61 tritt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abfragen des Speichers 24 auf jeden Fall ein Zeitraum von mindestens 10 ,us auf, und aufgrund dieser Verzögerung wird die Zentraleinheit nicht unterbrochen ehe das Signal vom Ausgang VALID wieder abfällt, d.h. freilich während einer verhältnismäßig kurzen Zeit.

Die so weit beschriebene Anordnung erlaubt es, die betreffenden Kurven während der letzten vier Sekunden der Datenaufnahme in Realzeit abzubilden, wobei man die Kurven von rechts nach links über den Bildschirm laufen lassen kann. Diese Arbeitsweise wird ermöglicht durch nichtlinear komprimierte Signale, durch welche die Empfindlichkeit der Abbildung auf dem Bildschirm erhöht wird. Auf diese Weise ist das Auftreten von Störungen oder von Muskelaktionsströmen leicht feststellbar.

Während der Wirksamkeit der Steuerung jedoch bleibt das Signal unkomprimiert, womit dem Ausmaß der verschiedenen Signalkomponenten Rechnung getragen wird. Durch die beschriebene Normalisierung können die Kurven dazu gebracht werden, den gesamten ihnen zugedachten Bereich des Bildschirms einzunehmen. Dabei verfügt die Bedienungsperson über die Möglichkeit, den Abbildungsmaßstab zu verändern, womit sie gewisse Fehler der Aufzeichnungen im Detail feststellen kann. I.ü. kann sie das Bild der Kurven mit mehr oder weniger großer Geschwindigkeit von rechts nach links oder von links nach rechts zum Laufen oder nach ihrer Wahl zum Stehen bringen.

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Claims

Patentansprüche:

1. Gerät zur Gewinnung und Aufbereitung von elektrokardiographischen Daten, mit in einer tragbaren Einheit enthaltenen Multiplex-, Vorverstärkungs- und Signalumwandlungsorganen zur Umwandlung der von den Körperelektroden des Geräts aufgenommenen Signale, Organen zur Verstärkung der aus dieser Signalumwandlung resultierenden skalaren Komponenten und Organen zum Sichtbarmachen derselben, zusammen mit Mitteln zur Analog-Digital-Umsetzung der skalaren Komponenten und einem Mikrorechner, dadurch gekennzei chnet, daß der Mikrorechner (11) entsprechend programmiert ist, beim Einschalten des Geräts Eichimpulse und Steuersignale an den Eingang der Kette aus den Vorverstärkungs-, Signalumwandlungs- und Verstärkungsorganen (1 - 6) zu geben und die daraufhin erhaltene Reaktion der Kette zu analysieren, um ihren Verstärkungsfaktor und ihre Arbeitsbandbreite zu bestimmen und die Bezugsgröße der skalaren Komponenten auf Null zurückzuführen, zum einen in bestimmten Zeitintervallen entsprechend der Dauer eines automatisch erfolgenden Abfragezyklus, zum anderen zu Beginn und am Ende des Eichvorganges .

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die Organe (20) zum Sichtbarmachen der skalaren Komponenten entsprechend beschaffen sind, die Beobachtung der betreffenden Kurven während der Datenaufnahme in Realzeit zu gestatten und, während der Kontrolle der Signale, den Durchlauf der Kurven in der einen oder anderen Richtung mit wählbarer Geschwindigkeit oder deren Stillsetzung sowie die Eingabe eines veränderlichen Verkleinerungs- oder Vergrößerungsfaktors zu ermöglichen.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chnet, daß die Verstärkungsorgane (4, 5, 6) solche mit festem Verstärkungsfaktor und die Organe (8) zur Analog-Digital-Umwandlung

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mit einer Einrichtung (9) zur numerischen Kompression der Daten verbunden sind und daß der Mikrorechner (11) entsprechend programmiert ist, um diese Kompression sowie die nachfolgende Normalisierung der Daten vor der Auswahl einer komplexen Grundform durchzuführen.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzei chnet, daß zu der Einrichtung (9) zur numerischen Kompression der Daten ein Prioritätscodierer (CP) gehört, der die drei die Anzahl der Abschnitte im komprimierten Code bezeichnenden Bits liefert und dessen Eingänge der Reihe nach mit zunehmender Priorität das Signalniveau "1" und die bedeutsamsten Bits des unkomprimierten Codes empfangen, während ein Parallel-Schieberegister (RD), dessen Eingänge die Gesamtheit der Bits des unkomprimierten Codes mit Ausnahme des Vorzeichenbits (S-to) und des Bits mit der höchsten Wertigkeit (S-.]) empfangen, die übrigen Bits des komprimierten Codes liefert (Fig. 5).

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Analogrechenschaltung (19), welche in der Lage ist, auf einen geeichten Befehlsimpuls aus dem Mikrorechner (11) Signale zur erzeugen, die, anstelle derSignale aus den Körperelektroden auf den Eingang der Kette (1-6) gegeben, am Eingang der Verstärker (4, 5, 6) drei skalare Komponenten der Größe 1 mV hervorbringen..

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Schaltmittel (11) zur Feststellung einer Kapazitätsüberschreitung der Organe (8) zur Analog-Digital-Umsetzung und zum darauffolgenden Auslösen einer Rückführung der Bezugsgröße auf Null sowie durch einen Schwellenwertdetektor (18), der in der Lage ist, eine Sättigung der Vorverstärkungsorgane (2) festzustellen.

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7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet, daß jeder von drei Verstärkern (4, 5, 6) für die skalaren Komponenten mit dem positiven Eingang eines DifferentialVerstärkers (46) und mit dem Eingang eines Abtast- und Sperrschaltkreises (461) verbunden ist, dessen Ausgang an dem negativen Eingang des Differentialverstärkers (46) liegt (Fig. 2).

8. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Speicherung der Daten einen festen Speicher (24) mit Speicherzonen gleicher Länge aufweist, deren jede die Werte einer der Kurven aufzunehmen vermag und im Umlaufverfahren betrieben wird, wobei der Inhalt einer jeden Speicherzone aufeinanderfolgend in ein Pufferregister (27) für die vertikale Ablenkspannung einer Bildröhre (21) übertragen wird, während der Inhalt eines Pufferregisters (28) für die horizontale Ablenkspannung mit jeder solchen Übertragung um mindestens eine Einheit vergrößert wird, und wobei die vollständige Übertragung eines Kurventeils sich mindestens dreißig mal pro Sekunde wiederholt (Fig. 8).

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzei chnet, daß vor einer jeden der aufeinanderfolgenden vollständigen Übertragungen eine einstellbare automatische Verschiebung des Anfangszeitpunktes ( D VISU) der abzubildenden Zone erfolgt, um das Bild in der einen oder anderen Richtung zum Laufen zu bringen.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung durch den Mikrorechner (11) steuerbar ist, derart, daß sie dem während der Dauer einer vollständigen Übertragung entstehenden Kurvenanteil entspricht, wodurch der Durchlauf des Bildes mit dem tatsächlichen Durchlaufen der betreffenden Kurve synchronisiert wird.

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{ NAOHQEREIOHT

11. Gerät nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Inhalts des Pufferregisters (28) für die horizontale Ablenkspannung diesem Pufferregister nur jeweils eine von η Adressen der betreffenden Zone in dem Pufferregister (27) für die vertikale Ablenkspannung zugeführt wird, wobei η ein ganzzahliger Verkleinerungsfaktor ist.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzei chnet, daß die Übertragungsvorgänge durch eine Speichersteuerung für direkten Zugriff gesteuert werden, zu der Mittel (57) zur Speicherung des Verkleinerungsfaktors und zur Betätigung der Speichersteuerung für eine diesem Faktor entsprechende Anzahl Speicherabfragen sowie Mittel zur Unterbrechung der Verbindung der Steuerung mit dem Speicher (24) während dieser Abfragen mit Ausnahme der ersten gehören.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzei chnet, daß zum Erhalt eines Vergrößerungseffekts der Inhalt des Pufferregisters (28) für die horizontale Ablenkspannung nur mit beispielsweise jedem zweiten oder vierten Schritt vergrößert wird.

14. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erkennung der Scheitel des Komplexes QRS, mit drei mit dem Ausgang der Verstärkungsorgane (4, 5, 6) verbundenen Hochpassfiltern (13, 14, 15) gefolgt von drei die Absolutwerte der drei Signale übertragenden Verstärkern (z.B. 46), einem Absolutwertsummierer (16) und einem Scheitelwertdetektor (17), der einen Kondensator (36) enthält, welcher bei dem Scheitwert (R) mit der am Ausgang des Absolutwertsummierers auftretenden Scheitelspannung (h) aufgeladen wird und sich über einen einstellbaren Widerstand (44, 45) derart entlädt, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Scheitelwerten (R) die Ladung einen vorbestimmten Bruchteil derjenigen erreicht, die dem Scheitelwert entspricht, und durch Schaltmittel (37 - 41) zum Aussenden eines

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Impulses jedesmal dann, wenn die Ausgangsspannung des Absolutwert Summierers (16) größer wird als diejenige an den Klemmen des Kondensators (36) (Fig. 1, 3).

15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es Schaltmittel (61) zur Verhinderung der Eingabe eines neuen Verkleinerungsfaktors vor Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls seit Eingabe des letzten Verkleinerungsfaktors enthält.

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