DE3042900A1

DE3042900A1 - Elektronisches ergometer

Info

Publication number: DE3042900A1
Application number: DE19803042900
Authority: DE
Inventors: Arkadj Davydovi&ccaron; Minsk Margolin; Georgj Ivanovi&ccaron; Dr. Sidorenko; Michail Vasilievi&ccaron; Sklema; Vladimir Ili&ccaron; Stankevi&ccaron;
Original assignee: BRUSS NII KARDIOLOGII
Current assignee: BRUSS NII KARDIOLOGII
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1982-06-09
Also published as: DE3042900C2

Description

Elektronisches Ergometer
ein elektronisches Ergometer, also ein Die Erfindung betrifft/Gerät zur Messung bzw. Registrierung von Belastungen, denen ein Proband (eine Versuchsperson) bei Bewegung ausgesetzt ist.
Die Erfindung kann in der medizinischen Forschung, in der ärztlichen und sportlichen Praxis in der Heilgymnastik, im Sanatorium- und Kurortwesen und in der kosmischen Medizin, angewandt werden.
Die täglichen körperlichen Übengen werden von den Fachleuten auf dem Gebiete der Medizin seit lan6rem für die Grundlage einer guten Gesundheit und einer großen Langlebigkeit gehalten. Infolge des modernen Komfortes und der eine Verminderung des körperlichen Kraftaufwandes bezweckenden Technik wendet der heutige Mensch unter denselben Bedingungen weniger körperliche Anstrengungen als ein Mensch der früheren Generationen auf. Im Ergebnis davon erfährt die heutige Bevölkerung im großen und ganzen keine ausreichende körperliche Belastung, die zum Aufrechterhalten einer guten Gesundheit erforderlich ist. Ein unzureichend trainierter Zustand des menschlichen Herzens zusammen mit den immer stärkeren Emotionsbelastungen und die nicht adäquaten körperlichen Anstrengungen bewirken eine ständige Ausbreitung der Herz- und Gefäßkrankheiten.
Die Herz- und Gefaß'krankneiten sind in bezug auf die Letalität und die Invalidität zur Zeit an die erste Stelle in der ganzen Welt gerückt.
Im Laufe der letzten Jahre hat man begriffen, daß dem Problem der körperlichen Übungen mehr Aufmerksamkeit zu schenken ist. Unter underem werden Patienten in einem Alter über 30 Jahrenvon Ärzten Spezialkomplexe von täglichen körperlichen Übungen verschrieben, die als prophylaktische Massnahmen gegen die herz- und Gefässerkrankungen dienen. In vielen Veröffentlichungen sind die bestehenden Zusammenhänge zwischen einem guten Gesundheitszustand eines Menschen und den körperlichen Übungen dargelegt sowie deren Komplexe vorgeschlagen, die auf das Zustandebringen der erwünschten Brgebnisse gerichtet sind. Diese körperlichen Übungen hat man unter einer ständigen medizinischen Kontrolle der körperlichen Belastungen und der körperlichen Aktivität des Menschen selbst $vorzunehmen.
Es ist ein Schrittzähler bekannt, bestehend aus einer Seismomasse und einem mechanischen Zählwerk $SU-ES 301504).
Die Wirkungsweise dieses Schrittzählers beruht darauf, dass die Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes von der Seismomasse mitgemacht werden. Jede Schwingung der Seismomasse wird über einen Stössel auf das mechanische Zählwerk Ubertragen, mit dessen hilfe diese Schwingungen registriert werden.
Der Schrittzähler zählt alle Körperschwingungen in der Vertikalebene. Dies bewirkt ein Fehlansprechen des mechanischen Zählwerks und als Folge davon eine in bezug auf den Istwert zu hohe Schrittzahlanzeige.
Es ist eine Einrichtung zur Abschätzung der von einem Probanden beim Gehen oder Laufen gemachten Schritte bekannt (SU-ES 469053), in deren Gehäuse ein Nandler, der Schw des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrisches @ignal umsetzt, ein Impulsformer und eine Zähl- und Anzeigeeinheit für elektrische Signale untergebracht sind, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Eine Stromquelle ist an den Impulsformer und an die Zähl- und Anzeigeeinheit für elektrische Signale angeschlossen. Der Wandler, der Schwingungen des Probanden-Schwerumsetzt, punktes in ein elektrisches Signal ist in Form zweier im Spitzen- und im Fersenteil der Brandsohle eines Schuhwerks angeordneter Kontaktpaare ausgeführt. Diese Kontaktpaare sind zueinander parallel geschaltet und schließen sich im Augenblick der Berührung des Erdbodens (einer Stütze) mit dem Fuß beim Gehen oder Laufen. Die Zähl- und Anzeigeeinheit für elektrische Signale stellt ein elektromechanisches Zählwerk dar, das im Augenblick des Empfangs eines elektrischen Impulses vom Ausgang des Impulsformers anspricht. Sobald wenigstens ein Kontaktpaar des Wandlers, der Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrischen Signal umsetzt, geschlossen wird, schließt ein Speicherelement am Schaltungseingang des Impulsformers. Dies führt zur Neuverteilung von Ladungen und bewirkt einen Stromimpuls, der den einen Impuls abgebenden Impulsformer auslöst. Der Empfang dieses Impulses läßt die Zähl- und Anzeigeeinheit für elektrische Impulse ansprechen und führt eine Anzeigeänderung herbei.
Die bekannten Schrittzähler lassen die von einem Probanden gemachte Schrittzahl nur arithmetisch aufzählen, aber mit deren Hilfe kann man zu keiner Beurteilung eines Wertes der körperlichen Probandenaktivität kommen. Sie weisen eine niedrige Genauigkeit bei der Schrittzahlermittlung auf , und die Schritt zähler mit einer höheren Genauigkeft bedürfen der Anwendung eines speziellen Schuhwerks bzw. der Verbindungsleitungen zwischen dem Wandler für Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrisches Signal und dem Impulsformer, was Schwierigkeiten beim Gebrauch bereitet.
Es ist eine Einrichtung zur Messung und zur Behandlung einer Hyperaktivität von Probanden bekannt (US-PS 4112926).
Diese Einrichtung ist als ein Block von Gebern ausgeführt, die in der Horizontalebene unter einem Winkel von 1200 in bezug aufeinander angeordnet und an eine elektronische Ein heit zur Ermittlung der Aktivität und der Hyperaktivität des Probanden angeschlossen sind. Die elektronische Einheit besteht aus Univibratoren, die an zwei binäre Zähler angeschlossen sind. Der eine Zähler ist zur Ermittlung aller Bewegungen und der andere mit einem veränderlichen Teilungsverhältnis zur Ermittlung der Hyperaktivität bestimmt. Der Zähler zur Ermittlung der Hyperaktivität ist an eine regelbare Schaltuhr angeschlossen. Solange die Bewegungsmenge im Laufe einer auf der Schaltuhr eingestellten Zeit unter dem Teilungsverhältnis des Zählers bleibt, wird an den Univibrator zum Einschalten einer Tonsignal-Meldung kein Signal abgegeben. Falls die Bewegungsmenge eines Probanden im Laufe einer bestimmten Zeitspanne das Teilungsverhältnis des Zählers überschreitet, erfolgt ein Zählerüberlauf, und vom Zählerausgang wird ein elektrisohes Signal dem Univibrator zugeführt, dessen Signal eine Tonsignal-Meldung einschaltet, mit deren Hilfe man vor einer übermäßigen Aktivität bei der Ausführung der körperlichen Übungen gewarnt wird. Die Signale vom Zähler werden auch in einen Speicher eingegeben, der an eine ortsfeste digitale Anzeigeeinheit angeschlossen wird. Dadurch kann man nach dem Schluß von Übungen digitale Daten der gesamten Bewegungsmenge nnd der Menge der hyperaktiven Bewegungen erhalten, Diese Einrichtung ermöglicht eine Frmittlung der körperlichen Aktivität bzw. der Hyperaktivität und eine Warnung vor dem Vorhandensein einer Hyperaktivität eines Probanden, jedoch unabhängig davon, mit welcher Geschwindigkeit eine ibung gemacht und was für eine Arbeit bei der Ausführung einer Bewegung geleistet worden ist. Diese Einrichtung ermöglicht auch keine digitale Ermittlung der Bewegungsmenge eines Probanden im Laufe einer bestimmten Zeitspanne.
Es ist eine Einrichtung zur Kontrolle der physiomotorischen Tätigkeit bekannt (US-PS 4117834). Diese Einrichtung beinhaltet eine Kombination von Moduleinheiten in Form von Kapseln und wird auf einem Probanden zum Beispiel mittels eines Armbandes befestigt.
Gemäß der einen Ausführungsvariante der Erfindung enthält die Einrichtung, einen Bewegungsgeber, einen Speicher für eine Zunahme von 2n Bewegungen und ein vierstelliges Modulsichtgerät mit Lichtdioden zur Anzeige der erreichten zulässigen Bewegungsanzahl.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung enthält die Einrichtung einen Bewegungsgeher, einen Speicher für eine Zunahme von 2n Bewegungen in einer bestimmten Zeitspanne und einen Mehrelementenspeicher mit einem wahlfreien Zugriff, worin aus dem ersten Speicher Daten nach Beendigung jeder Speicherungsperiode eingegeben werden, die durch die Schaltuhr bestimmt ist, d.h. die Zeit intervalle der Datenspeicherung werden durch die Ausgangsimpulse eines Quarzgenerators und eines Frequenzteilers bestimmt.
Diese Einrichtung ermöglicht es, mehrere konkrete physiologische Erscheinungen festzustellen und deren Daten zu speichern sowie den Probanden darüber zu benachrichtigen, daß eine iiu. voraus festgelegte Menge dieser physiologischen Erscheinungen zustandegekommen ist.
Diese Einrichtung ermittelt eine Bewegungsmenge in einem bestimmten Zeitintervall, jedoch läßt sie keine Unterscheidung der Bewegungen nach deren Intensität und dem körperlichen Kraftaufwand zu, so daß kein Wert der körperlichen Belastungen eines Probanden ermittelt werden kann. Die Ein@ichtung wird als ein Armband getragen; daher stimmt die durch die Einrichtung registrierte Bewegungsmenge öfters mit dem tatsächlichen Kraftaufwand nicht überein, weil ein Arm die größte Anzahl an Bewegungen ausführt, wobei der spezifische Anteil des körperlichen Kraftaufwandes für diese Bewegungen nur einen bestimmten Teil aller körperlichen Anstrengungen darstellt, die ein sich bewegender Proband erfährt.
Es ist eine portative Einrichtung für eine automatische Wahrnehmung, Berechnung und Ausgabe von Daten über die Menge der körperlichen Bewegungen unmittelbar in den aeroben Punkten bekannt ( US-PS 3797010).
Diese Einrichtung enthält einen elektromechanischen Wandler, der als ein Beschleunigungsmesser ausgeführt ist, der imstande ist, auf jeden vom Probanden gemachten Schritt beim Gehen oder Laufen, sei es ein Stehlaufschritt oder ein Vorwärtsgehen bzw. -laufen, zu reagieren. Der Beschleunigungsmesser in Verbindung mit einer elektrischen Schaltung erzeugt eine Impulsfolge, die an den Eingang eines Rechners gelegt wird. Der Wandler kann als ein elektrische Piezokristall ausgeführt werden, der mit einem freitragend befestigten Gewicht zur Umwandlung der mechanischen Impulsen in das elektrische Signal versehen ist.
Die Einrichtung ist zur Messung und zur Anzeige von Übungsergebnissen bestimmt; unter anderem übt die Einrichtung die folgenden Funktionen aus: 1) Speicherung der Anzahl der vom Probanden gemachten Schritte zur Anzeige des zurückgelegten Weges; 2) Speicherung der Zeit impulse zur Anzeige der verstrichenen Zeitspanne; 3) Messung der Schrittgeschwindigkeit des Probanden zwecks Feststellung, ob diese Geschwindigkeit dem eingestellten Schwellenwert gleich ist bzw. diesen über- oder unterschreitet; 4) Erzeugung von Signalen mit einer niedrigen Tonfrequenz, falls die Schrittgeschwindigkeit des Probanden den Sollwert, d.h. die erwünschte minimale Bewegungsgeschwindigkeit, unterschreitet; 5) Integration der Geschwindigkeit in einer Zeitspanne zwecks Anzeige der vom Probanden gemachten "aeroben Punkte" (in Übereinstimmung mit seiner körperlichen Belastung); 6) Erzeugung von Signalen mit einer hohen Tonfrequenz, sobald der Proband das erforderliche Ergebnis erzielt hat.
Diese Einrichtung warnt aber einen Probanden nur dann, wenn eine bestimmte im voraus eingestellte Schrittzahl gemacht sie wird, und/ermöglicht keine Anzeige darüber, daß die eingestellte mögliche Belastungsschwelle erreicht ist.
Alle vorstehend angegebenen Einrichtungen berücksichtigen die Intensität der Bewegungsausführung, aber sie weisen keine automatische Umstellung auf eine Änderung des Übungstempos auf, sondern warnen nur vor einer Abweichung vom Solltempo. Dies bedeutet, daß dem Proband keine willkürliche Änderung des Bewegungstempos erlaubt ist und er entweder sich nach dem Gerät zu richten oder das Gerät periodisch nachzustellen hat. All dies bereitet Schwierigkeiten beim Betrieb von Einrichtungen dieser Art und ermöglicht keine Änderung des Bewegungstempos in einem weiten Bereich. Außerdem ermittelt kein einziges von diesen Geräten eine Arbeit, die vom Probanden bei einer Lokomotion geleistet wird, wodurch man außerstande ist, den anergetischen Aufwand des Probanden bei der Ausführung einer Übung genau zu beurteilen.
Zur Zeit sind Dutzende von verschiedenen Veloergometertypen bekannt (vgl.zum Beispiel US-PS 3767195), mit deren Hilfe man die zulässigen Belastungswerte für einen bestimmten Menschen bestimmen kann. Die Wirkungsweise dieser Einrichtungen beruht auf einer Messung von verschiedenen physiologischen Parametern eines Probanden bei körperlicher Belastung. Anhand einer Änderung der Herzfrequenz, eines Elektrokardiogramms, eines Rheogramms bzw. anderer vom Probanden abgeleiteten physiologischen Parameter sowie nach dem Wert einer körperlichen Belastung und der Übungsdauer beurteilen die Ärzte die Reserve der körperlichen Belastungen für einen bestimmten Menschen.
Da aber die Veloergometer an sich ortsfeste Einrichtungen sind und der Wert der körperlichen Belastungen nur indirekt durch ein Entziffern der wahrgenommenen physiologischen Parameter festgestellt wird, wozu man Elektroden anlegen soll, ist es unmöglich, die Arbeits- und die Leistungswerte unmittelbar unter Lebensbedingungen zu ermitteln. Außerdem stellen die veloergometrischen Proben auch die Emotionsbelastungen dar, und folglich bewirken sie wesentliche Änderungen der erhaltenen Daten der physiologischen Parameter. Damit man die veloergometrischen Proben durchführen kann, sind mehrere Spezialgeräte und Bedienung personal, d.h. ein Arzt oder eine hochqualifizierte Schwester, erforderlich. Dadurch werden Reihenuntersuchungen und eine Kontrolle der körperlichen Aktivität erschwert. Mit Hilfe von veloergometrischen Proben kann man die körperliche Reserve für einen bestimmten Menschen feststellen. Es ist oft notwendig, auch die Körperübungen im täglichen Leben zu kontrollieren. Dies ist im Laufe einer medizinischen Rehabilitation der Patienten von besonderer Wichtigkeit.
Diese Kontrolle ist auch beim Sporttraining bzw. bei der Kontrolle der körperlichen Belastungen in einem Raumflug erforderlich.
Es ist ein elektronisches Ergometer bekannt, mit dessen Hilfe man die vom Probanden geleistete Arbeit messen und registrieren sowie ein Licht- und Tonsignal beim Erreichen einer Sollschwelle geben kann $SU-ES 628756).
Die Wirkungsweise dieses elektronischen Ergometers beruht darauf, daß die Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrisches Signal umgewandelt werden, dessen Dauer zur Amplitude dieser Schwingungen proportional ist.
Dieser elektronische Ergometer hat ein Gehäuse, in dem eine Reihenschaltung aus einem Wandler, der Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrisches Signal umsetzt:, einem Impulsformer und einer mit dem Impulsformer elektrisch gekoppelten Zähl- und Anzeigeeinheit für elektrische Impulse untergebracht ist, wobei der Wandler,der Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrisches Signal umsetzt, aufgrun@ wobei eines Seismogebers ausgeführt ist,/die Zähl- und Anzeigeeinheit für elektrische Impulse eine Reihenschaltung aus einem mehrstelligen Zähler und einem Anzeiger enthält und außerdem ein regelbarer Hochfrequenzmultivibrator mit einer Schaltung zur Frequenzregelung, dessen Steuereingang an den Impulsformerausgang angeschlossen ist, eine Einheit zur Einstellung der Multivibratorfrequenz, deren Ausgang an die Schaltung zur Frequenzregalung des regelbaren Hochfrequenzmultivibrators angeschlossen iet, ein Frequenzteiler, dessen Zähleingang mit dem Ausgang des regelbaren Hochfrequenz-Multivibrators und dessen Ausgang mit dem Zähleingang des mehrstelligen Zähler der Zähl- und Anzeigeeinheit für elektrische Impulse gekoppelt ist, und eine Einheit zur Nullpunkteinstellung vorhanden sind, deren Ausgang an die Stelleingänge des Frequenzteilers und des mehrstelligen Zählers der Zähl- und Anzeigeeinheit für elektrische Impulse angeschlossen ist.
Damit man das Erreichen des zulässigen wertes der von einem Probanden geleisteten Arbeit kontrollieren kann, hat das elektronische Ergometer zusätzlich eine Einheit zur Einstellung des zulässigen Wertes der gemessenen Probandenvon der ein arbeit, wobei diese Einheit eine Vergleichsschaltung darstellt, / Eingang mit den Ausgängen des mehrstelligen Zählers und andere Eingänge mit den Ausgängen der Einheit zur Einstellung des zulässigen Arbeitswertes gekoppelt sind, wobei der Ausgang der Vergleichsschaltung an die Freigabeeingänge des Frequenzteilers und des regelbaren HF-Multivibrators angeschlossen ist, sowie einen NF-Multivibrator, dessen Eingang mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung und dessen Ausgang mit einem der Ausgänge einer Mischstufe gekoppelt sind, deren zweiter Eingang an einen Ausgang des HF-Multivibrators und deren Ausgang an den Anzeiger der Zähl- und Anzeigeeinheit für elektrische Signale angeschlossen sind.
Dieses Ergometer ermöglicht es, die von einem Probanden geleistete Arbeit zu messen und zu registrieren sowie nach Erreichen des Sollwertes eine Ton- und Lichtsignal-Meldung darüber zu geben, daß die Reserve erschöpft ist. Eine Anzeige des laufenden Wertes der geleisteten Arbeit bzw. des erreichten zulässigen Arbeitswertes erfolgt mit Hilfe eines digitalen Anzeigers, der unmittelbar in das Gerät eingebaut ist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die von einem Probanden geleistete Arbeit ständig zu kontrollieren und ihn zu benachrichtigen, daß das zulässige Arbeitsvolumen erschöpft ist.
Indem er die körperlichen Übungen macht, kann ein Proband seine körperlichen Möglichkeiten nicht nur dadurch, daß er ein großes Arbeitsvolumen leistet, sondern auch dadurch erschöpfen, daß eine bestimmte Arbeit in einer kurzen Zeitspanne geleistet wird. Also entsteht die Frage nach einer gleichzeitigen Kontrolle sowohl über das Volumen der geleisteten Arbeit als auch über den Leistungswert, den man bei der Vollziehung dieser Arbeit abgibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Ergometer zu schaffen, dessen Schaltungsaufbauesge stattet, Daten über die durch den Probanden bei der Verrichtung einer Arbeit beim Gehen oder Laufen abgegebene Leistung unmittelbar in Leistungseinheiten unter Berücksichtigung antropometrischer Daten des sich bewegenden Probanden (Gewicht, Größe) und der Bewegungsggeschwindigkeit sowie mittleren Schrittlänge zu ermitteln.
Diese Aufgabe wird bei einem elektronischen Ergometer, in dessen Gehäuse eine Reihenschaltung aus einem Wandler von Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrisches Signal, der in Form wenigstens eines Seismogebersausgeführt ist, einem Impulsformer, einem regelbaren Hochfrequenz-Multivibrator mit einer Schaltung zur Frequenzregelung, dessen Steuereingang dem Ausgang des Impulsformers nachgeschaltet ist, einem erj-i Frequenzteiler, dessen Zähleingang mit dem Ausgang des regelbaren Hochfrequenz-Multivibrators elektrisch gekoppelt und dessen Ausgang an den Zähleingang des ersten mehrstelligen Zäh-Anzeigevorrichlers angeschlossen ist, dessen Ausgänge an die Eingänge einer / tung angeschlossen sind, einer Einheit zur Nullpunkteinstellung, deren Ausgang an die Stelleingänge des ersten Frequenzteilers und des ersten mehrstelligen Zählers angeschlossen sind sowie aus einer Stromquelle untergebracht ist, erfindungsgemäß gelöst durch einen zweiten mehrstelligen Zähler, dessen erster Stelleingang an den Ausgang der Einheit zur Nullpunkteinsteldessen lung und / Zähleingang an den Ausgang des ersten Frequenzteilers angeschlossen ist, eine regelbare Schaltuhr, deren Ausgang an den Steuer- und den zweiten Stelleingang des zweiten mehrstelligen Zählers angeschlossen ist, eine Einheit zur Steuerung des Zeitintervalls, deren Ausgang an den Stelleingang der regelbaren Schaltuhr angeschlossen ist, eine Einheit zur Freigabe der Leistungsanzeige, deren Eingänge an die Ausgänge des zweiten mehrstelligen Zählers und deren Ausgänge an die Eingänge der Anzeigevorrichtung angeschlossen sind, und eine Einheit zur Anzeigeumsohaltung deren Ausgang an die Steuereingänge der Anzeigevorrichtung und der Einheit zur Freigabe der Leistungsanzeige angeschlossen ist.
Die dem elektronischen Ergometer hinzugefügte regelbare Schaltuhr ermöglicht es, den Wert einer vom Probanden in einer bestimmten Zeitspanne geleisteten Arbeit, d.h. den Leistungswert,zu ermitteln. Die Einführung eines zweiten mehrstelligen Zählers, einer Einheit zur Freigabe der Leistung anzeige und eines Anzeigeumschalters gestattet eine Darstellung des Leistungswertes im Binärkode zwecks einer weiteren Leistungsanzeige mit Hilfe einer digitalen Anzeigevorrichtung, Es ist zweckmäßig, das das erfindungsgemäße elektronische Ergometer zusätzlich einen zweiten Frequenzteiler enthält, dessen Zähleingang an den Ausgang des ersten Frequenzteilers und an den Zähleingang des zweiten mehrstelligen dessen Zählers, / Stelleingang an den Ausgang der Einheit zur Nullpunktdessen einstellung und/Ausgang an den Zähleingang des ersten mehrstelligen Zählers angeschlossen sind.
Die Einführung eines zweiten Frequenzteilers zwischen dem ersten Frequenzteiler und dem ersten mehrstelligen Zähler ermöglicht eine Genauigkeitssteigerung der Leistung messung, weil man am Ausgang des ersten Frequenzteilers einen Impuls, der einem Wert von 1 kpm äquivalent ist, und am Ausgang des zweiten Frequenzteilers einen Impuls von 100 kpm erhält.
Es ist zweckmäßig, daB das erfindungsgemäße elektronische Ergometer zusätzlich ein Register, dessen Stelle in gang an den Ausgang der Einheit zur Nullpunkteinstellung, dessen Dateneingänge and die Ausgänge des zweiten mehrstelligen Zählers und dessen Ausgänge an die entsprechenden Eingänge der Einheit zur Freigabe der Leistungsanzeige angeschlossen sind, sowie eine Schaltung zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert enthält, deren erste Gruppe von Eingängen an die Ausgänge des zweiten mehrstelligen Zählers, deren zweite Gruppe von Eingängen an deren die Registerausgänge und/Ausgang an den Steuereingang des Registers angeschlossen sind.
Die Einführung eines Registers und einer Vergleichsschaltung gestattet ein Vergleich der zu jedem Zeitpunkt vorliegenden Leistung mit der maximalen Leistung der vorherigen Meßperiode und eine Speicherung des größeren Leistungswertes. Dies ist wichtig, weil der Wert der von einem Probanden abgegebenen Leistung in einem weiten Bereich schwankt, aber nur die Spitzenleitung vom Interesse ist.
Es ist zweckmäßig, daß das elektronische Ergometer, enthaltend eine Schaltung zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert, deren erste Gruppe von Eingängen an die Ausgänge der obersten Stellen des ersten mehrstelligen Zählers angeschlossen ist, eine Einheit zur Einstellung des zulässigen Arbeitswertes, deren Ausgänge an die zweite Gruppe von Ausgängen der Schaltung zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert angeschlossen sind, einen Niederfrequenz-Multivibrator und eine Frequenzmischstufe, deren Eingänge an die Ausgänge des NF-Multivibrators bzw. des regelbaren HF-Multivibrators angeschlossen sind, zusätzlich aufweist eine Schaltung zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert, deren erste Gruppe von Eingängen an die Ausgänge des zweiten mehrstelligen Zählers angeschlossen ist, eine Einheit zur Einstellung eines zulässigen Leistungswertes, deren Ausgänge an die zweite Gruppe von Eingängen der Schaltung zum Vergleich der vomProbanden abgegebenen Leiangeschlossen sind, stung mit einem zulässigen Wert sowie eine ODER-Schaltung, deren Eingänge an die Ausgänge der Schaltungen zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung bzw. verrichderen teten Arbeit mit je einem zulässigen Wert und / Ausgang an die Freigabeeingänge des regelbaren HF-Multivibrators bzw. des ersten Frequenzteilers und an den Eingang des NF-Multivibrators angeschlossen ist.
Die Einführung einer Schaltung zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert, einer Einheit zur Einstellung eines zulässigen Leistungswertes und einer ODER-Schaltung ermöglicht es, ein Warnsignal dann abzugeben, wenn die abgegebene Leistung diesen zulässigen Wert erreicht.
Es ist zweckmäßig, daß das elektronische Ergometer, enthaltend eine Schaltung zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert, deren erste Gruppe von Eingängen an die Ausgänge der obersten Stellen des ersten mehrstelligen Zählers angeschlossen ist, eine Einheit zur Einstellung eines zulässigen Arbeitswertes, deren Ausgänge an die zweite Gruppe von Eingängen der Schaltung zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert angeschlossen sind, einen NF-Multivibrator und eine Frequenzmischstufe, deren Eingänge an die Ausgänge des NF-Multivibrators bzw. des regelbaren HF-Multivibrators deren und / Ausgang an den Signaleingang der Anzeigevorrichtung aufweist angeschlossen sind, zusatzilch eine Schaltung zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert, deren erste Gruppe von Eingängen an die REgisterausgänge angeschlossen ist, eine Einheit zur Einstellung eines zulässigen Leistungswertes, deren Ausgänge an die zweite Gruppe von Eingängen der Schaltung zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert angeschlossen sind, und eine ODER-Schaltung, deren Eingänge an die Ausgänge der Schaltungen zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung bzw. verrichteten Arbeit mit deren je einem zulässigen Wert und / Ausgang an die Steuerein-bzw gange des regelbaren HF-Multivibrators/ des ersten Frequenzteilers und an den Eingang des NF-Multivibrators angeschlossen sind.
Es ist zweckmäßig, daß das elektronische Ergometer zusätzlich eine weitere ODER-Schaltung enthält, deren erster Eingang an den Ausgang der Einheit zur Anzeigeumschaltung, deren zweiter Eingang an den Ausgang der Schaltung zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen deren Wert und / Ausgang an die Steuereingänge des Anzeigers und der Einheit zur Freigabe der Leistungsanzeige angeschlossen sind.
Das Vorhandensein einer zweiten ODER-Schaltung, die zwischen der Schaltung zum Vergleich der abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert, der Einheit zur Anzeigeumschaltung und der Einheit zur Anzeigefreigabe eingeschaltet ist, ermöglicht eine automatische Anzeige des Leistungswertes, wenn die Leistung den zulässigen Wert erreicht.
Es ist zweckmäßig, daß im elektronischen Ergometer der Seismogeber als ein Reed-Relais ausgeführt wird.
Das Vorhandensein eines Seismogebers, der als ein Reed-Relais ausgeführt ist, ermöglicht es, ein Ausgangssignal des Seismogebers zu erzielen, das dem Pegel nach an die Signale in der Ausgangsstufe des Ergometers angepaßt ist.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die Anordnung des erfindungsgemäßen elektronischen Ergometers am Probanden; Fig. 2 das Blockschaltbild des elektronischen Ergometers; Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des Blockschaltbildes des elektronischen Ergometers; Fig. 4 ein weiteres Ausührungsbeispiel des Blockschaltbildes des elektronischen Ergometers; Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Blockschaltbildes des elektronischen Ergometers; Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Blockschaltbildes des elektronischen Ergometers; Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Blockschaltbildes des elektronischen Ergometers; Fig. 8 eine Skizze des als ein Reed-Relais ausgeführten Seismogebers; und Fig. 9 (a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, 1) Zeitdiagramme der Amplitudenänderung der Einwirkung auf einen Seismogeber und Spannungsverläufe am Ausgang der einzelnen Einheit ten des Ergemeters.
Das erfindungsgemäße elektronische Ergometer 1 (Fig. 1), das in einem Gehäuse 2 eingeschlossen ist, wird an einem Probanden (einer Versuchsperson) 3 angeordnet. Die Schwingungen des Schwerpunktes des Probanden wirken auf einen Wandler 4 (Fig. 2) von Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrisches Signal ein, der auf der Grundlage eines Seismogebers ausgeführt ist. An den Ausgang des Seismogebers des Wandlers 4 ist der Eingang eines Impulsformers 5 angeschlossen. er Impulsformer 5 ist zum Beispiel als ein Schwellenelement ausgeführt. Der Ausgang des Impulsformers 5 ist an den Steuereingang eines regelbaren Hochfrequenz-Multivibrators 6 angeschlossen, der mit einer Einrichtung 7 zur Frequenzregelung gekoppelt ist. Die Einrichtung 7 zur Frequenzregelung kann zum Beispiel in Form eines veränderlichen Widerstandes bzw. einer veränderlichen Kapazität ausgeführt werden.
Die Einrichtung 7 zur Frequenzregelung ist mechanisch mit einem Frequenzsteller 8 gekoppelt, der beispielsweise als (nicht gezeigter)Umschalter ausgeführt ist.
Der Ausgang des regelbaren HF-Multivibrators 6 ist an den Zähleingang eines Frequenzteilers 9 angeschlossen, der in Form eines mehrstelligen Binärzählers ausgeführt ist. Außerdem hat der Frequenzteiler 9 einen Stelleingang und einen Ausgang. Der Ausgang des Frequenzteilers 9 ist an den Zähleingang eines mehrstelligen Zählers 10 und an den Zähleingang eines mehrstelligen Zählers 11 angeschlossen. Die mehrstelligen Zähler 10 und 11 sind als binäre Zähler ausgeführt.
Der mehrstellige Zähler 10 hat außerdem einen Stelleingang und mehrere Ausgänge, deren Anzahl der Stellenzahl des Zählers 10 gleich ist.
Der mehrstellige Zähler 11 hat auch einen Steuereingang, zwei Stelleingänge und mehrere Ausgänge, deren Anzahl den Stellen des Zählers 11 gleich ist.
Das Ergometer 1 enthält eine Anzeigevorrichtung 12, die einen Steuereingang, einen Stelleingang und eine Gruppe von von denen Datenausgängen aufweist, , ein Teil an die entsprechenden Ausgänge des mehrstelligen Zählers 10 angeschlossen ist.
DEr Steuereingang und einer der Stelleingänge des mehrstelligen Zählers 11 sind an den Ausgang einer regelbaren Schaltuhr 13 angeschlossen, die in Form einer Impulsschaltung ausgeführt ist, deren Ausgangssignaldauer durch eine Einheit 14 zur Regelung des Zeitintervalls eingestellt wird.
Die Ausgänge des mehratelligen Zählers 11 sind an die Eingänge einer Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige angeschlossen, die in Form von UND-Schaltungen ausgeführt ist, deren Anzahl der Anzahl der Eingänge des mehrstelligen Zählers 11 gleich ist. Eine jede UND-Schaltung ist über einen ihrer Eingänge an einen entsprechenden Eingang des mehrstelligen Zählers 11 und über den anderen Eingang an den entsprechenden Ausgang einer Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung angeschlossen.
Die Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung ist in Form einer Schwellenschaltung ausgeführt, die durch eine (nicht gezeigte) Taste gesteuert wird.
Der Steuereingang der Anzeigevorrichtung 12 ist an den Ausgang der Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung angeschlossen7 und ein anderer Teil der Dateneingänge der Anzeigevorrichtung ist mit den entsprechenden Ausgängen der Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige gekoppelt.
Eine Nullpunkteinstellung des elektronischen Ergometers 1 erfolgt mit Hilfe einer Einheit 17 zur Nullpunkteinstellung, die in Form eines Univibrators mit einer (nicht gezeigten) Steuertaste ausgeführt ist. Der Ausgang der Einheit 17 zur Nullpunkteinstellung ist an die Stelleingänge des Frequenzteilers 9, des mehrstelligen Zählers 10 und an den zweiten Stelleingang des mehrstelligen Zählers 11 angeschlossen.
Die Stromversorgung des elektronischen Ergometers 1 geschieht von einer separaten Stromquelle 18 aus, die an den Wandler 4, den Impulsformer 5, den regelbaren HF-Multivibrator 6, den Frequenzteiler 9, die mehrstelligen Zähler 10 und 11, die Anzeigevorrichtung 12, die regelbare Schaltung 13, die Einheit 14 zur Regelung des Zeitintervalls, die Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige, die Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung und an die Einheit 17 zur Nullpunkteinstellung angeschlossen ist.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des elektronischen Ergometers 1 (Fig. 1), das zusätzlich einen Frequenzteiler 19 (Fig. 3) enthält, dessen Zähleingang an den Ausgang des Frequenzteilers 9 und an den Zähleingang des mehrstelligen dessen Zählers 11 und/Stelleingang an den Ausgang der Einheit 17 zur Nullpunkteinstellung angeschlossen sind. Der Ausgang des Prequenzteilers 19 ist an den Zähleingang des mehrstelligen Zählers 10 angeschlossen.
Der Frequenzteiler 19 ist in Form eines mehrstelligen Zählers mit einem konstanten Teilungsverhältnis ausgeführt und -an den Ausgang einer Stromquelle 18 angeschlossen.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des elektronischen Ergometers 1 (Fig.l), enthaltend ein Register 20 (Fig.4), das einen Steuereingang, einen Stelleingang, eine Mehrzahl von Dateneingängen, deren Anzahl jener der Ausgänge des mehrstelligen Zählers 11 gleich ist, und eine Mehrzahl von Ausgängen aufweist, deren Anzahl der Stellenanzahl des Registers gleich ist, sowie eine Schaltung 21 zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert, die eine erste Gruppe von Eingängen, deren Anzahl jener der Ausgänge des mehretelligen Zählers 11 gleich ist, eine zweite Gruppe von Eingängen, deren Anzahl der Stellenanzahl des Registers 20 gleich ist, und einen Ausgang aufweist.
Die entsprechenden Eingänge des Registers 20 sind an die entsprechenden Ausgänge des mehrstelligen Zählers 11 angeschlossen, der Stelleingang des Registers 20 ist mit dem Ausgang der Einheit 17 zur Nullpunkteinstellung gekoppelt.
Die entsprechenden Ausgänge des Registers 20 sind an die- entsprechenden Eingänge der Einheit 15 zur Freigabe der Lei-und stungsanzeige /die entsprechenden Eingänge des Registers 20 sind an die entsprechenden Eingänge der ersten Gruppe der Schaltung 21 zum Vergleich der abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert angeschlossen. Der Steuereingang des Registers 20 ist an den Ausgang der Schaltung 21 zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert angeschlossen.
Die entsprechenden Eingänge der zweiten Gruppe von Eingängen der Schaltung 21 zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert sind an die entsprechenden Ausgänge des mehrstelligen Zählers 11 angeschlossen.
Das Register 20 und die Schaltung 21 zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert sind an einen Ausgang der Stromquelle 18 angeschlossen.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des elektronischen Ergometers 1 (Fig.l), das eine Schaltung 22 (Fig. 5) zum Vergleich des vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert enthält. Die entsprechenden Eingänge der ersten Gruppe von Eingängen dieser Schaltung sind an die entsprechenden obersten Stellen des mehrstelligen Zählers 10 und die entsprechenden Eingänge der zweiten Gruppe sind an die entsprechenden Ausgänge einer Einheit 23 zur Einstellung eines zulässigen Arbeitswertes angeschlossen.
Die Einheit 23 zur Einstellung eines zulässigen Arbeitswertes ist in form einer Impulsschaltung mit (nicht gezeigwobei ten) Schaltern ausgeführt, ein Binärkode an deren Ausgang von der Schaltstellung der Schalter abhängt.
Das elektronische Ergometer 1 (Fig.l) enthält eine Schaltung 24 (Fig. 5) zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert, die zwei Gruppen von Eingängen, deren Anzahl in jeder Gruppe der Anzahl der Ausgänge des mehrstelligen Zählers 11 gleich ist, und einen Ausgang aufweist.
Die Eingänge der ersten Gruppe der Schaltung 24 zum Vergieich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert sind an die entsprechenden Ausgänge des mehrstelligen Zählers 11, die Eingänge der zweiten Gruppe sind an die entsprechenden Ausgänge einer Einheit 25 zur Einstellung eines zulässigen Leistungswertes und der Ausgang ist an den ersten Eingang einer ODER-Schaltung 26 angeschlossen, deren weiter Eingang an den Ausgang der Schaltung 22 zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert angeschlossen ist. Der Ausgang der ODER-Schaltung 26 ist an den Freigabesingang des Frequenzteilers 9 sowie an den zweiten Freigabeeingang des regelbaren HF-Multivibrators 6 und an den Eingang eines NR-Multivibratore 2q angeschlossen, dessen Ausgang mit einem der Eingänge einer Misohstufe 28 gekoppelt ist. Am zweiten Eingang der Mischliegt stufe 28 / der Ausgang des regelbaren HF-Multivibrators 6, und der Ausgang der Mischstufe 28 iat an das Signaleingang der Anzeigevorrichtung 12 angeschlossen.
Die Mischstufe 28 ist in Form einer UND-Logkschaltung mit zwei Eingängen ausgeführt.
Die Schaltung 22 zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert, die Einheit 23 zur Einstellung des zulässigen Arbeitswertes, die Schaltung 24 zum Vergleich der abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert, die Einheit 25 zur Einstellung des zulässigen Leistungswertes, die ODER-Schaltung 26, der NF-Multivibrator 27 und die Mischstufe 28 sind an die Stromquelle 18 angeschlossen.
Fig. 6 zeigt noch ein Ausführungsbeispiel des elektronischen Ergometers 1 (Fig.l), das eine O@ ODER-Schaltung 29 (Fig.
erster 6 ) enthält, deren / Eingang an den Ausgang der Einheit 16 zur Anzeigeunischaltung, deren anderer Eingang an den Ausyiing der Schaltung 24 zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert und deren Ausgang an den @euereingang der Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige und an den Steuereingang der Anzeigevorrichtung 12 angesind.
schlossen / Außerdem ist die ODER-Schaltung 29 an die Stromquelle 18 angeschlossen.
Damit man Daten über die vom Probanden verrichtete Arbeit bzw. abgegebene Leistung bei einer Schwerpunktschwingung in drei Ebenen erhält, ist der Wandler 4 (Fig.7) von Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrisches Signal auf der Grundlage von drei Seismogebern 30, 31, 32 ausgeführt. Dabei enthält der Impulaiormer 5 drei Schwellenelemente 331 34, 35, deren S nge an die Ausgänge der tieismogeber 30 bzw. 31 und 32 angeschlossen sind. Die Ausgänge der Schwellenelemente 33, 34, 35 sind an die Eingänge eines Summators 36 angeschlossen, der in Form eines ODER-Logikelementes ausgeführt ist. Die Anzahl der Eingänge des Summators 36 ist der Anzahl der Schwellenwertglieder gleich. Der Ausgang des Summators 36 bildet einen Ausgang des Impulsformers 5 und ist mit dem Freigabeeingang des regelbaren HF--Multivibrators 6 gekoppelt.
Die Seismogeber 30, 31, 32, die Schwellenwertglieder 33, 34, 35 und der Summator 36 sind an die Stromquelle 18 angeschlossen.
Der Seismogeber des Wandlers 4 (Fig. 27) kann als ein Reed-Relais 37 (Fig. d) und eine Seismomasse 38 in Form eines Dauermagnets ausgeführt werden, der auf einem Hebel 39 befestigt und mit dem Gehäuse 2 (Fig.l) mit Hilfe von elastischen Elementen 40 (Fig. 8) und einer Achse 41 gekuppelt ist.
Das elektronische Ergometer 1 (Fig.l) arbeitet wie folgt.
Das Gehäuse 2 des elektronischen Ergometers 1 wird am Gürtel des Probanden angebracht Die Wirkungsweise des elektronischen Ergometers 1 beruht auf der Umwandlung von Schwingungen des Probanden--Schwerpunktes in ein elektrisches Signal, dessen Dauer der Amplitude dieser Schwingungen proportional ist.
Beim Gehen oder Laufen führt der Schwerpunkt (Massenmittelpunkt) des Probanden 3 schwingende Bewegungen aus (Fig. 9a), die auf die Seismomasse 38 (Fig. 8) übertragen werden. Unter Einwirkung dieser Schwingungen schwingt die Seismomasse 38 auf den elastischen Elementen 40 um die Achse 41 längs des Reed-Relais 37. Sobald die Seismomasse 38 in den Ansprechbereich des Reed-Relais 37 gelangt, werden dessen Kontakte umgeschaltet und an den Eingang des Impulsformers 5 wird ein Signal U4 (Fig. 9b) gelegt. Dabei wird das elektrische Signal des Seismogebers des Wandlers 4 (Fig. 2) mit einer Hochfrequenz des regelbaren HF-Multivibrators 6 beaufschlagt.
Die Impulsfolgefrequenz des regelbaren HF-Multivibrators 6 wird mit Hilfe der Einrichtung 7 zur Frequenzregelung und der Einheit 8 zur Frequenzeinstellung in Abhängigkeit von den individuellen Daten des Probanden (Größe, Gewicht, mittlere Schrittlänge, mittleres Bewegungstempo) eingestellt. Vom Ausgang des Frequenzteilers 9 kommt ein Impuls, der einem Wert von 100 kpm äquivalent ist.
Wie die Berechnungen der verrichteten Arbeit für Probanden mit verschiedenen Daten für Größe, Gewicht usw. ergeben, schwankt die von einem Probanden verrichtete Arbeit pro einen Schritt im Bereich von 8 bis 30 kpm in Abhängigkeit von den Probandendaten. denn man für eine Meßeinheit 10 kpm wählt, bekommt man bei einer Berechnung der Arbeit pro einen Schritt öfters keine ganze Zahl, zum Bstspiel bei solchen Arbeitswerten wie 16 kpm, 23 kpm usw. denn man für eine Meßeinheit 100 kpm wählt, wird die Diskretheit und folglich der Meßfehler vergrößert. Die Meßeinheit soll zum Dezimalsystem gehören, weil man daran am meisten gewohnt ist.
Die Impulse vom Ausgang des Frequenzteilers 9 werden durch den mehrstelligen Zähler 10 gezählt und durch die Anzeigevorrichtung 12 angezeigt. Dieselbe@ Impulse vom Ausgang des Frequenzteilers 9 werden im mehrstelligen Zähler 11 für eine Zeitspanne gezählt, die durch die regelbare Schaltuhr 13 bestimmt ist. Man kann den Leistungswert von der digitalen Leuchttafel der Anzeigevorrichtung 12 bei einer Betätigung der (nicht gezeigten ) Taste der Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung ablesen. In diesem Falle wird ein Wert der Probandenleistung über die Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige der Anzeigevorrichtung 16 zugeführt und an deren digitaler Leuchttafel angezeigt.
Wenn man die Stromquelle 18 des elektronischen Ergometers 1 einschaltet, werden die mehrstelligen Zähler 10,11 und der Frequenzteiler 9 in den Nullzustand durch ein Signal automatisch gebracht, das vom Ausgang der Einheit 17 zur Nullpunkteinstellung zugeführt wird. Bei einer Bewegung(Gehen oder Laufen) führt der Proband die Schwingbewegungen aus. Eine Amplitude der Schwingbewegungen des Schwerpunktes des Probanden 3 hängt von den individuellen Daten des Probanden und dessen Gangart ab, aber im Durchschnitt beträgt sie 3-4 cm.
Diese Schwingungen werden über das Gehäuse 2 (Fig.l) an das elektronische Ergometer 1 übertragen. Der Wandler 4 (Fig. 2) des elektronischen Ergometersl (Fig.l) wandelt die Schwingungsamplitude A des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrisches Signal U4 (Fig. 9 a, b) um. Das elektrische Signal U4 vom Ausgang des Seismogebers des Wandlers 4 (Fig. 2) gelangt auf den Eingang des Impulsformers 5. Impulse U5 (Fig. 9 c) gelangen vom Ausgang des Impulsformers 5 (Fig. 2) an den Steuereingang des regelbarenen HF-Multivihrators 6. Die Dauer dieser Impulse U5 (Fig. 9 c) ist proportional zur Schwingungsamplitude des Probanden-Schwerpunktes (t1#A1; t2#A2; t3 # A3; Tn # An). Sobald ein elektrisches Signal dem Steuereingang des regelbaren HF-Multivibrators 6 zugeführt wird, erscheint an dessen Ausgang ein Hochfrequenzsignal. Auf diese Weise treten am Ausgang des regelbaren HF-Multivibrators 6 Impulspakete U6 (Fig. 9 d) auf. Die Impulszahl in einem Paket hängt von der Dauer des Steuerimpulses und der Frequenz des regelbaren HF-Multivibrators 6 ab (Fig. 2).
Die Impulsfrequenz in einem Signalpaket U6 (Fig. 9d) des regelbaren HF-Multivibrators 6 hängt vom Widerstandswert der selektiven Einrichtung 7 ab und wird im voraus mit Hilfe der Einheit 8 zur Frequenzeinstellung des Multivibrators 6 eingestellt. Die Stellung der (nicht gezeigten) Umschalter der Einheit 8 zur Frequenzeinstellung des Multivibrators 6 wird ausgehend von der vom Probanden für einen Schritt verrichteten Arbeit gewählt. Die Arbeit des Probanden pro Schritt hängt vom Gewicht, der Größe, dem mittleren Bewegungstempo und der mittleren Schrittlänge der betreffenden Person ab.
In Abhängigkeit von den individuellen Daten ist die Arbeit für einen Schritt bei verschiedenen Probanden ungleich und beträgt 8 - 30 kpm.
Der Betrag der Arbeit pro Schritt ist für jeden Probanden aus Tabellen, Nomogrammen bzw. nach einer Formel zu ermitteln. Die Formel der Arbeit pro Schritt wird nach einem der bekannten Verfahren aus der Bestimmung der Arbeit der kinematischen Glieder (Arme, Beine) des Probanden durch Summation dieser Arbeiten erhalten. In den Tabellen oder Nomograulmen werden verschiedene Werte der oben genannten Probandendaten aufgeführt. Durch Wahl von einem bestimmten Probanden eigenen Daten kann man den Arbeitswert für einen Schritt für den betreffenden Probanden erfahren. Diese Daten werden in das elektronische Ergometer 1 mit Hilfe der (nicht gezeigten) Umschalter der Einheit 8 (Fig. 2) zur Frequenzeinstellung des HF-Multivibrators 6 eingegeben. . Mit Hilfe der Einheit 8 wird die Signalfrequenz des HF-Multivibrators 6 im Bereich von 3,36 bis 12,6 kHz geregelt.
Die Signalfrequenz des regelbaren HF-Multivibrators 6 wird in Abhängigkeit von den Arbeitswerten des Probanden pro Schritt im Bereich von 8-30 kpm eingestellt. Die Impulspakete gelangen vom Ausgang des regelbaren HF-Multivibrators 6 an den Zähleingang des Frequenzteilers 9. Das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers 9 gleich 212 (4096) sowie der Änderungsbereich für die Frequenz des regelbaren HF-Multivibrators 6 sind unter der Bedingung einer Steigerung der Genauigkeit bei der Ermittlung der Arbeit des Probanden 3 gewählt. Sobald dem Eingang des Fr@quenzteilers 9 der 409@-@e bzw. der n@-te Impuls (Fig. 9d) zugeführt wird, srsJheint an dessen Ausgang ein Impuls U9, der einem Wert von 100 kpm gleich ist (Fig. 9e). Diese Impulse werden durch den mehrstelligen Zähler 10 (Fig. 2) gezählt und durch die Anzeigevorrichtung 12 angezeigt. Gleichzeitig werden die Impulse U9 (Fig. 9e) dem Zähleingang des mehrstelligen Zählers 11 (Fig. 2 ) zugeführt. Der mehrstellige Zähler 11 zählt die Arbeit des Probanden in einer Zeitspanne, die durch die regelbare Schaltuhr 13 bestimmt wird und im Ergebnis erscheint am Ausgang des mehrstelligen Zählere 11 ein Binärkode, dessen Wert der vom Probanden in einer durch die Schaltuhr 13 festgelegten Zeitspanne abgegebenen mittleren Leistung gleich ist.
Die Zeitspanne der regelbaren Schaltuhr 13 wird durch einen (nicht gezeigten) Umschalter der Einheit 14 zur Einstellung des Zeitintervalls eingestellt. Die Dauer des Zeitintervalls der Schaltuhr 13 wird im Bereich von 1 s, 10 s, 1 min bzw. in einem beliebigen anderen Bereich gewählt, der für die Ermittlung der vom Probanden abgegebenen Leistung erwünscht wird.
Am Ausgang der regelbaren Schaltuhr 13 erscheint ein elektrisches Signal U13 (Fig. 9f), das eine Impulsfolge darstellt, deren Dauer einer Zeitspanne T gleich ist, die man gewählt und mit dem Umschalter der Einheit 14 (Fig. 9) zur Einstellung des Zeitintervalls eingestellt hat. Das elektrische Signal U13 (Fig. 9f) wird an den Steuereingang des mehrstelligen Zählers 11 (Fig. 9) gelegt, der einen mittleren Leistungswert in der Zeit T ermittelt. Mit demselben Signal U13 (Fig. 9f) am Stelleingang wird der mehrstellige Zähler 11 (Fig.2) gelöscht, damit er in der nächsten Zeitspanne T den neuen Leistungswert ermitteln kann. Ein Lösche des mehrstelligen Zählers 11 erfolgt in einer Zeitspanne zwischen den T-Impulsen; daher hat man diese Zeitspanne kleiner als die Dauer eines elektrischen Signals U9 (Fig. 9a) mit dem Zweck gewählt, die Genauigkeit der Leistungsmessung zu steigern.
Ein Binärkode vom Ausgang des mehrstelligen Zählers 11 (Fig. 2) wird den Eingängen der Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige zugeführt, deren Ausgänge an die Dateneingänge der Anzeigevorrichtung 12 angeschlossen sind. Falls es erforderlich ist, von der Ziffernleuchttafel der Anzeigevorrichtung 12 den mittleren Wert der vom Probanden in einer bestimmten Zeitspanne abgegebenen Leistung abzulesen, betätigt man eine (nicht gezeigte) Taste der Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung. Ein elektrisches Signal vom Ausgang der Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung gelangt an die Steuereingänge der Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige und der Anzeigevorrichtung 12. Beim Vorhandensein eines Signals am Steuereingang der Einheit 15 läßt diese einen Binärkode vom Ausgang des mehrstelligen Zählers 11 zu den Dateneingängen der Anzeigevorrichtung 12 durch und die Anzeigevorrichtung 12 hört nach diesem Signal mit der Arbeitsanzeige auf; zeigt aber einen Leistungswert an. Die Signaldauer vom Ausgang der Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung ist der Betätigungsdauer der Taste gleich. Also zeigt die Anzeigevorrichtung einen Leistungswert nur dann an, wenn die Taste betätigt ist. Nachdem man die Taste losläßt, zeigt die Anzeige vorrichtung 12 wieder einen Arbeitswert an.
enn keine weitere Benutzung des elektronischen Ergometers 1 erforderlich ist, schaltet man die Stromquelle 18 und den Frequenzteiler 9 aus; die beiden mehrstelligen Zähler 10 und 11 werden dabei gelöscht.
Bei einer Leistungsmessung kann es erforderlich sein, den Leistungswert in einer kurzen ZeitEIPaUlIltSs zum Beispiel im Laufe von 1 s bzw. 10 s, zu ermitteln. Da die Arbeit eines Probanden pro einen Schritt minimal 5-8 kpm beträgt und man einen Schritt ungefähr im Laufe von 1 9 macht, ist die Leistung mit einer Genauigkeit von 1 kpm und nicht von 100 kpm zu messen, wie es bei'einer Arbeitsmessung der Fall ist.
Daher enthält das elektronische Ergometer 1 (Fig.l) für eine Leistungsmessung im Laufe der kurzen Zeit zusätzlich einen zweiten Frequenzteiler 19 (Fig. 3). In diesem Falle weist der Frequenzteiler 19 ein Teilungsverhältnis gleich 100 auf, damit man an dessen Ausgang einen elektrischen Impuls erhält, der einem Wert von 100 kpm äquivalent ist. Das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers 9 wird so gewählt, das bei der vorliegenden Frequenz des regelbaren HF-Multivibrators 6 am Ausgang des Frequenzteilers 9 ein elektrischer Impuls erscheint, der einem Wert von 1 kpm für den bestimmten Probanden äquivalent ist.
In diesem Falle arbeitet das elektronische Ergometer 1 (Fig. 1) wie folgt.
Einem elektrischen Signal U5 (Fige 9c), dessen Dauer zur Amplitude der Schwerpunktschwingungen des Probanden 3 proportional ist, wird eine vom regelbaren HF-Multivibrator 6 (Fig. 3) erzeugte Hochfrequenz überlagert. Impulspakete vom Ausgang des Multivibrators 6 gelangen an den Zähleingang des Frequenzteilers 9. Wenn an den Eingang des Frequenzteilers 9 der nt-te Impuls gelegt wird (Fig.9d), erscheint an dessen Ausgang ein Impuls U9 (Fig. 9e), der einem Wert von 1 kpm äquivalent ist. Der Impuls U9 (Fig. 9e) gelangt gleichzeitig an die Zähleingänge des Frequenzteilers 19 (Fig. 3) und des mehrstelligen Zählers 11. Sobald an den Eingang des Frequenzteilers 19 hundert Impulse gelegt werden, d.h. der ni-te Impuls vom Ausgang des Frequenzteilers 9 anliegt, wird dem Eingang des Zählers 10 ein Impuls U19 (Fig. 9g) zugeführt, der einem Wert von 100 kpm äquivalent ist. Des weiteren ist die Funktion des elektronischen Ergometers 1 (Fig. 1) bei einer Leistungsmessung der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise ähnlich.
Die Impulse U9 (Fig. 9e) gelangen gleichzeitig an den Zähleingang des mehrstelligen Zählers 11 (Fig. 3) und an den Eingang des Frequenzteilers 19. In der Zeitspanne T, die durch die regelbare Schaltuhr 13 bestimmt ist, ermittelt der mehrstellige Zähler 11 den Arbeitswert im Laufe dieser Zeitspanne; dabei findet eine Leistungsmessung, aber mit einer höheren Genauigkeit, statt. Des weiteren ist die Funktion des elektronischen Ergometers 1 bei einer Leistungsmessung der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise ähnlich.
Das elektronische Ergometer 1 (Fig.l) ermöglicht eine Leistungsanzeige nur zu einem laufenden Zeitpunkt. Sehr oft ist ea aber notwendig, nicht eine Leistung schlechthin, sondern Jene maximale Leistung in Erfahrung zu bringen, die ein Proband im Laufe der vorherigen Meßperioden abgegeben hat, die sogenannte Spitzenleistung.
Das elektronische Ergometer 1 (Fig. 4) zur Messung einer Spitzenleistung enthält zusätzlich ein Register 20 (Fig.4) und eine Schaltung 21 zum Vergleich der abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert.
In diesem Falle arbeitet das Ergometer 1 wie folgt.
Der Leistungswert in der laufenden Zeitspanne wird als ein Binärkode aus dem mehrstelligen Zähler 11 in das Register 20 eingegeben. In der nächsten Zeitspanne T erfolgt eine Messung der Spitzenleistung durch den mehrstelligen Zähler 11, dabei wird der gemessene Wert gleichzeitig den Eingängen des Registers 20 und den Eingängen der ersten Gruppe von Eingängen der Schaltung 21 zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert zugeführt.
Den Eingängen der zweiten Gruppe von Eingängen der Schaltung 21 zum Vergleich der vom Probanden abgegegenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert wird von den Ausgängen des Registers 20 der Wert der Spitzenleistung im Laufe einer der vorherigen Zeitspanne T zugeführt, des im Register 20 gespeichert worden ist. Wenn der Wert der Spitzenlsistung in der Zeitspanne, die im Register 20 gespeichert ist, jenem zum vorliegenden Zeitpunkt gleich ist bzw. diesen überschreitet, bleibt er in Form eines Binärkodes im Register 20 erhalten. Dieser Wert der Spitzenleistung gelangt außer zur Schaltung 21 zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert auch an die Eingänge der Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige und kann von der Anzeigevorrichtung 12 in einem Verfahren gelesen werden, das dem vorstehend beschriebenen ähnlich ist.
Wenn der Wert der Spitzenleistung in der laufenden Zeitspanne T den im Register 20 in einer der vorherigen Zeitspannen T gespeicherten Wert der Spitzenleistung überschreitet, gibt die Schaltung 21 zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert ein Steuersignal für das Register 20 ab. Nach diesem Steuersignal aus der Schaltung 21 zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert wird im Register 20 der neue Leistungswert gespeichert. Also speichert das Register 20 immer den maximalen Wert der Spitzenleistung, die vom Probanden im Laufe einer der vorherigen Zeitspannen abgegeben wird. Mit Hilfe der Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige und der Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung kann man den Wert der maximalen Spitzenleistung von der Anzeigevorrichtung 12 so ablesen, wie es vorstehend angegeben ist.
Bei einer Überwachung der körperlichen Aktivität von Patienten mit Herz- und Gefäßerkrankungen im Laufe einer medizinischen Rehabilitation hat man eine übermäßige körperliche Aktivität dieser Patienten zu begrenzen.
Bei einer Kontrolle und Anzeige eines erreichten zulässigen Arbeits- bzw. Leistungswertes arbeitet das elektronische Ergometer 1 (Fig.l) wie folgt.
Vor dem Gebrauchsbeginn stellt man mit Hilfe von den (nicht gezeigten) Umschaltern der Einheit 23 (Fig. 5) zur Einstellung des zulässigen Arbeitswertes und der Einheit 25 zur Einstellung des zulässigen Leistungswertes die für diese Person zulässigen Werte der Arbeit und der Leistung ein.
Die Stellung der Umschalter der Einheiten 23 und 25 entspricht bestimmten Binärkodes an deu Ausgängen dieser Einheiten 23, 25, die den zulässigen Arbeits- und Leistungswerten entsprechen.
Die Binärkodewerte gelangen von den Ausgängen der Einheiten 23 und 25 an die Eingänge der zweiten Gruppen der Schaltungen 22 und 24 zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit bzw. abgegebenen Leistung mit je einem zuzulässigen Wert. An die Eingänge der ersten Gruppe der Vergleichsschaltung 22 gelangen die Binärkodes von den Ausgangen des mehrstelligen Zählers 10, und an die Eingänge der ersten Gruppe der Vergleichsschaltung 25 gelangen die Binärkodes von den Ausgängen des mehrstelligen Zählers 11.
Wenn eine Arbeit ermittelt wird, werden dem Zähleingang des mehrstelligen Zählers 10 die elektrischen Impulse U9 (Fig. 9e) vom Ausgang des Frequenzteilers 9 (Fig. 5) zugeführt. Falls ein Binärkode an den Ausgängen des mehrstelligen Zählers 10, der einen vom Probanden verrichteten Arbeitswert darstellt, mit einem Binärkode am Ausgang der Einheit 23 zur Einstellung eines für diesen Probanden zulässigen Arbeitswertes übereinstimmt, erzeugt die Schaltung 22 zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einen zuläs-' sigen Wert ein Koinzidenzsignal, das an einen der Eingänge der ODER-Schaltung 26 gelangt. An den zweiten Eingang der ODER-Schaltung 26 wird ein Koinzidenzsignal bei einer Koinzidenz der abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert der Spitzenleistung gelegt.
Sobald an einen beliebigen Eingang der ODER-Schaltung 26 ein Koinzidenzsignal gelangt, erscheint an deren Ausgang ein elektrisches Signal U26 "Reserve aus" $(Fig. 9h). Diescs Signal gelangt an den Freigabeeingang des Frequenzteilers 9 (Fig. 5), wobei dieser ausgeschaltet wird, an den zweiten Freigabeeingang des regelbaren HF-Multivibrators 6, wobei dieser auf eine Dausrbetriebsart (s. Fig. 9i) umgestellt wird, sowie an den Steuereingang des NF-Multivibrators 27, wodurch dieser ausgelöst wird (s. Fig. 9j).
Ein Signal U6 (Fig. 9i) vom Ausgang des regelbaren HF-Multivibrators 6 (Fig. 5) und ein Signal U27 (Fig. 9j) vom Ausgang des NF-Multivibrators 27 (Fig. 5) gelangen an die Eingänge der Mischstufe 28 (Fig. 5), die in Form einer UND-Schaltung mit zwei Eingängen ausgeführt ist. Am Ausgang der Mischstufe 28 entstehen Impulspakete U28 (Fig. 9k). Die Folgefrequenz der Impulspakete U28 ist der Frequenz der elektrischen Signale des NF-Multivibtators 27 (Fig. 5) und die Impulsfrequenz in einem Paket ist der Frequenz der elektrischen Signale des regelbaren HF-Multivibrators 6 gleich. Vom Ausgang der Mischstufe 28 gelangt ein Signal an den Signaleingang der Anzeigevorrichtung 12.
Beim Empfang eines Signals U28 (Fig. 9k) an der Anzeige v-orrichtung 12 (Fig. 5) gibt das elektronische Ergometer 1 ein intermittierendes Tonsignal ab und blinkt mit einer Digitalanzeige. Das intermittierende Tonsignal und das Blinken der Digitalanzeige machen den Probanden aufmerksam und warnen ihn, daß die "Reserve aus" ist, d.h., daß der zulässige Wert der Arbeit bzw. der Leistung überschritten ist; dies hängt davon ab, an welchen Eingang der ODER-Schaltung 26 ein Koinzidenzsignal gelangt. Falls der zulässige Arbeitswert erreicht ist, gilt der Digitalwert auf der Anzeigevorrichtung 12 für den zulässigen Arbeitswert. Falls der zulässige Leistungswert erreicht ist, zeigt die Anzeigevorrichtung 12 den Betrag der vom Probanden verrichteten Arbeit an. Damit man den erreichten Leistungswert ablesen kann, hat man die Taste der Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung zu betätigen, dabei erscheint auf der Ziffernleuchttafel der Anzeigevorrichtung 12 der zulässige Leistungswert.
Beim Auftreten des Signals "Reserve aus" muß der Proband mit der Bewegung aufhören und sich ausruhen. Bei einer Betätigung der (nicht gezeigten) Taste "Nullstellen" erzeugt die Einheit 17 zur Nullpunkteinstellung einen Impuls U17 (Fig. 9 1), der sowohl das Tonsignal als auch das Anzeige blinken aufhören läßt. Dasselbe Signal U17 bringt den Frequenzteiler 9 (Fig. 5), den mehrstelligen Zähler 10 und den mehrstelligen Zähler 11 in den Nullzustand, wodurch das elektronische Ergometer 1 (Fig. 1) in den Ausgangszustand gebracht wird.
Wenn ein Signal "Reserve aus" beim gemäß Fig. 5 ausgeführten elektronischen Ergometer auftritt, soll der Proband selbst entscheiden, was für ein zulässiger Wert erreicht ist.
Das Schaltbild des elektronischer Ergometers mit einer automatischen Anzeige eines erreichten zulässigen Wertes ist in Fig. 6 gezeigt. Dieses Ergometer arbeitet wie folgt: Der erreichte Arbeitswert wird so angezeigt, wie es vorstehend beschrieben ist. Falls der Proband, indem er eine Arbeit verrichtet hat, den zulässigen Leistungswert erreicht, wird ein Koinzidenzsignal von der Schaltung 24 (Fig.6) zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert einem der Eingänge der ODER-Schaltung 26 zugeführt. Des weiteren wird ein Tonsignal so gegeben, wie es vorstehend beschrieben ist und es findet eine automatische Anzeige des digitalen Wertes eines erreichten zulässigen Leistung betrags mit Hilfe der ODER-Schaltung 29 statt. Ein Koinzidenzsignal wird von der Schaltung 24 zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wart einem der Eingänge der ODER-Schaltung 26 und gleichzeitig damit einem der Eingänge der ODER-Schaltung 29 zugeführt, deren zweiter Eingang an den Ausgang der Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung angeschlossen ist. Vom Ausgang der ODER-Schaltung 29 gelangt ein Signal an die Steuereingänge der Anzeigevorrichtung 12 und der Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige. -Wenn ein Steuersignal an die Anzeigevorrichtung 12 und an die Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige gelangt, hört die Anzeigevorrichtung 12 (falls ein zulässiger Leistungswert erreioht ist bzw. man eine Taste der Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung betätigt hat) mit der Arbeitsanzeige auf und beginnt, einen Leistungsert anzuzeigen, was über die Einheit 15 zur Freigabe der Leistungsanzeige kommt. Auf diese -weise gestattet das Vorhandensein der ODER-Schaltung 29 eine automatische Anzeige eines zulässigen Wertes der Arbeit bzw. der Leistung, sobald diese erreicht werden, oder eine Anzeige der Spitzenleistung bei einer Betätigung der Taste der Einheit 16 zur Anzeigeumschaltung. In allen sonstigen Fällen zeigt die Anzeigevorrichtung 12 den Betrag der verrichteten Arbeit an.
Falls die verrichtete Arbeit und die abgegebene Leistung des Probanden unter Berücksichtigung der Schwerpunktschwingungen in sämtlichen Ebenen zu registrieren sind, ist der Wand-1er 4 (Fig. 7) des elektronischen Ergometers 1 (Fig. 1) in Form von drei Seismogebern 30, 31, 32 (Fig. 7) auszuführen.
Diese Seismogeber 30, 31 und 32 registrieren die Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes in einer eignen Ebene, d.h. bei einer Bewegung nach oben-unten, vorwärts-rückwärts, linksrechts. Im Bedarfsfall kann die Anzahl der Seismogeber beliebig sein. Jeder der Seismogeber 30, 31 und 32 wird in einer Ebene gleichachsig zu den durch diese Seismogeber zu registrierenden Schwingungen angeordnet. Die Dauer des elektrisch-@@ Signale vorn Ausgang des Seismogeber 30, 31 oder 32 ist proportional zur Schwingungsamplitude A des Probandenschwerpunktes in einer entsprechenden Ebene (Fig. 9a, b). Die elektrischen Signale gelangen vom Ausgang der Seismogeher 30, 31, 32 an die entsprechonden Eingänge der Schwellenwertglieder 33, 34, 35, die die Eingänge des ImpulsCornlers 5 sind.
Vom Ausgang Schwellenwertglieder 33, 34, 35 gelangen die elektrischen Signale an die Eingänge des Summators 36. Vom Ausgang des Summators 36, d. h. vom Ausgang des Impulsformers 5, wird das elektrische Signal U5 (Fig. 9c) mit einer Dauer, die zur Schwingungsamplitude des Probanden-Schwerpunktes in den entsprechenden Ebenen proportional ist, dem Steuereingang des regelbaren HF-Multivibrators 6 zugeführt. Des weiteren ist die Funktion des elektronischen Ergometers mit drei Seismowobern 30, 31 und 32 der Funktion des elektronischen Ergometers mit einem Seismogeber ähnlich.
Bei Anwendung des elektronischen Ergometers durch Herz-und Gefässkranke können diese zum Beispiel nach einem überstandenen Myokardinfarkt ihren Bewegungsbereich unter Konrolle der zulässigen Schwellenwerte der Arbeit und der Leitung erweitern. Das elektronische Ergometer 1 gestattet es, den Bewegungsbereich für Herz- und Gefässkranke in der Periode der medizinischen Rehabilitation ohne Vergrößerung des Risikos eines erneuten Infarktes zu erweitern.
Das Gerät eignet sich zur Ermittlung der Arbeitsintensität bei manchen Arbeitsgängen,. zur Messung einer im Haushalt bei Gehen oder Laufen verrichteten Arbeit bzw. abgegebenen Leistung. Es erlaubt, die durch einen Sportler beim Training oder Wettbewerb verrichtete Arbeit zu bewerten und die dabei abgegebene Leistung genau zu ermitteln. In allen diesen Fällen kann man sich des elektronischen Ergometers ohne Voreinstellung der Größe der zulässigen Arbeits- und Leistungsschwellenwerte $bedienen.
Das elektronische Ergometer ist tragbar ausgeführt und zum Tragen durch den Probanden selbst geeignet.

Claims

Ansprüche Elektronisches Ergometer zur Messung der von einem Probanden verrichteten Arbeit, in dessen Gehäuse eine Reihenschaltung aus einem Wandler von Schwingungen des Probanden-Schwerpunktes in ein elektrisches Signal, der in Form wenigstens eines Seismogebers ausgeführt ist, einem Impulsformer, einem regelbaren Hochfrequenz-Multivibrator mit einer Schaltung zur Frequenzregelung, dessen Steuereingang dem Ausgang des Impulsformers nachgeschaltet ist, einem Frequenzteiler, dessen Zähleingang mit dem Ausgang des regelbaren Hochfrequenz-Multivibrators elektrisch gekoppelt und dessen Ausgang an den Zähleingang eines ersten mehrstelligen Zählers angeschlossen ist, dessen Ausgänge an die Eingänge einer Anzeigevorrichtung angeschlossen sind, einer Einheit zur Nullpunkteinstellung, deren Ausgang an die Stelleingänge des Frequenzteilers und des ersten mehrstelligen Zählers angeschlossen sind sowie aus einer Stromquelle untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet daß zusätzlich vorgesehen sind: -ein zweiter mehrstelliger Zähler (11), dessen erster Stelleingang an den Ausgang der Einheit (17) zur Nuilpunktein dessen stellung und / Zahl eingang an den Ausgang des Frequenzteilers (9) angeschlossen ist, - eine regelbare Schaltuhr (13), deren Ausgang an den Steuereingang und den zweiten Stelleingang des zweiten mehrstelligen Zählers (11) angeschlossen ist, -eine Einheit (14) zur Regelung des Zeitintervalls, deren Eingang an den Stelleingang der regelbaren Schaltuhr (13) angeschlossen ist, -eine Einheit (15) zur Freigabe der Leistungsanzeige, deren Eingänge an die Ausgänge des zweiten mehrstelligen Zählers (11) und deren Ausgänge an die Eingänge der Anzeigevorrichtung (12) angeschlossen sind, und -eine Einheit (16) zur Anzeigeumschaltung, deren Ausgang an die Steuereingänge der Anzeigevorrichtung (12) und der Einheit (15) zur Freigabe der Leistungsanzeige angeschlossen ist.
2. Elektronisches Ergometer nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zusätzlich vorgesehen ist: (19). dessen Zähleingang an den Ausgang des Frequenzteilers (9) und an den Zähleingang des zweiten mehrstelligen Zählers (11) dessen, Stelleingang an den Ausgang der Einheit (17) zur Nullpunkteinstellung und dessen Ausgang an den Zähleingang des ersten mehrstelligen Zählers (10) angeschlossen sind.
3. Elektronisches Ergometer nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c B g e k e n n z ei c h n e t, daß zusätzlich vorgesehen sind: -ein Register (20), dessen Stelleingang an den Ausgang der Einheit (17) zur Nullpunkteinstellung, dessen Datensingänge an die dessen Ausgänge des zweiten mehrstelligen Zählers (11) und/Ausgänge an die entsprechenden Eingänge der Einheit (15) zur Freigabe der Leistungsanzeige angeschlossen sind, und -eine Schaltung (21) zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Spitzenleistung mit einem zulässigen Wert, deren erste Gruppe von Eingängen an die Ausgänge des zweiten mehrstelderen ligen Zählers (ll),/zweite Gruppe von Eingängen an die Ausgang ge des Registers (20) und deren Ausgang an den Steuereingang des Registers (20) angeschlossen sind.
4. Elektronisches Ergometer nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend eine Schaltung zum Vergleich der vom Probanden- verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert, deren erste Gruppe von Eingängen an die Ausgänge der obersten Stellen des ersten mehrstelligen Zählers angeschlossen ist, eine Einheit zur Einstellung des zulässigen Arbeitswertes, deren Ausgänge an die zweite Gruppe von Eingängen der Schaltung zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert angeschlossen sind, einen Niederfrequenz-Multivibrator und eine Frequenzmischstufe, deren Eingänge an die Ausgänge des Niederfrequenz-Multivibrators bzw. des regelbaren Hochfrequenz-Multivibrators und deren Ausgang an den Signaleingang der Anzeigevorrichtung angeschlossen sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zusätzlich vorgesehen sind: - eine Schaltung (24) zum Vergleich der vom Probanden. abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert, deren erste Gruppe von Eingängen an die Ausgänge des zweiten mehrstelligen Zählers(ll) angeschlossen ist; -eine Einheit (25) zur Einstellung eines zulässigen Leistungswertes, deren Ausgänge an die zweite Gruppe von Eingängen der Schaltung (24) zum Vergleich der vom Probanden entwickelten Leistung mit einem zulässigen Wert angeschlossen sind; und -eine ODER-Schaltung (26), deren Eingänge an die Ausgänge der Schaltung (24) zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert bzw. der Schaltung (22) zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert und deren Ausgang an die Freigabeeingänge des regelbaren Hoohfrequenz-Multivibrators (6) bzw. des Frequenzteilers (9) und an den Eingang des Niederfrequenz-Multivibrators (27) angeschlossen ist.
5. Elektronisches Ergometer nach Anspruch 3, enthaltend eine Schaltung zum Vergleich der vom Probanden verriohteten Arbeit mit einem zulässigen Wrt, deren erste Gruppe von Eingängen an die Ausgänge der obersten Stellen des ersten mehrstelligen Zählers angeschlossen ist, eine Einheit zur Einstellung eines zulässigen Arbeitswertes, deren Ausgänge au die zweite Gruppe von ingängen der Schaltung zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem zulässigen Wert angeschlossen sind, einen Niederfrequenz-Multivibrator und eine Frequenzmischsstufe, deren Einänge an -die Ausgänge des Niederfrequenz-Multivibrators bzw. des regelbaren Hochfrequenz-Multivibrators und deren Ausgang an den Signaleingang der Anzeigevorrichtung angeschlossen sind d a d u r ch g e k e n n z e i o h n e t, daß zusätzlich vorgesehen sind: -eine Schaltung (24) zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert, deren erste Gruppe von Eingängen an die Ausgänge des Registers (20) angeschlossen ist, -eine Einheit (25) zur Einstellung eines zulässigen Leistungswertes, deren Ausgänge an die zweite Gruppe von Eingängen der Schaltung (24) zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert angeschlossen sind, und -eine ODER-Schaltung (26), deren Eingänge an die Ausgänge der Schaltung (24) zum Vergleich der vom Probanden ahgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert bzw. der Schaltung (22) zum Vergleich der vom Probanden verrichteten Arbeit mit einem deren zulässigen Wert und/Ausgang an die Freigabeeingänge des regelbaren Hochfrequenz-Multivibrators (6) bzw. des Frequenzteilers (9) und an den Eingang des Niederfrequenz-Multivibrators (27) angeschlossen sind.
6. Elektronisches Ergometer nach Anspruch 4 oder 5, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zusätzlich vorgesehen ist: -eine ODER-Schaltung (29), deren erster Eingang an den Ausgang der Einheit (16) zur Anzeigeumschaltung, deren zweiter Eingang an den Ausgang der Schaltung (24) zum Vergleich der vom Probanden abgegebenen Leistung mit einem zulässigen Wert und deren Ausgang an die Steuereingänge aer Anzeigevorrichtung (12) bzw.

der Einheit (15) zur Freigabe der Leistungsanzeige angeschlossen sind.
7. Elektronisches Ergometer nach Anspruch 1, d a d u rch g e k e n n z e i c h n e t, daß - ein Seismogeber des Wandlers (4) in Form eines Reed-Relais (37) ausgefUhrt ist.