DE3729321A1 - Einrichtung zum messen und anzeigen von widerstandsaenderungen in einem lebenden koerper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anzeigen von Änderungen des elektrischen Widerstands von lebenden Körpern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind bereits derartige Einrichtungen bekannt, die bisweilen "galvanic skin response (GSR)"-Einrichtungen genannt werden und die für die ver­ schiedensten Anwendungsfälle geeignet sind. Derartige Anwendungsfälle betreffen beispielsweise polygraphische und auf dem Gebiet der Forschung liegende Anwendungen, wie sie in den US-PS 32 90 589, 43 00 574 und 44 59 995 beschrieben sind.

Die bekannten Einrichtungen weisen indessen verschiedene Nachteile auf. Zum einen haben die besseren Instrumente einen hohen Energieverbrauch und sind sehr teuer und komplex, groß und nicht tragbar, wobei sie eine sehr undurchsichtige und oft verwirrende Regelung besitzen. Die preis­ werteren und tragbaren Geräte besitzen andere Nachteile. Diese Nachteile bestehen insbesondere im hohen Energieverbrauch, in der geringen Empfind­ lichkeit sowie in teuren und komplexen Energiequellen. Außerdem haben die teuren und die preiswerteren Einrichtungen einige gemeinsame Nach­ teile. So sind die Schaltungen keineswegs rauscharm, und es ist schwierig, die Stellung der Regelungen abzulesen und stabile Spannungen aufrecht­ zuerhalten. Ferner sind keine Vorkehrungen getroffen, damit die Badie­ nungsperson sofort erkennen kann, ob die Änderungen der Ausgangssignale das Ergebnis von Änderungen im lebenden Körper oder von Fehlern in der Einrichtung sind, ohne die Einrichtung neu kalibrieren zu müssen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Messen und Anzeigen von Widerstandsänderungen eines lebenden Körpers zu schaffen, die einen geringen Energieverbrauch und eine große Stabili­ tät besitzt und die außerdem tragbar und von großer Empfindlichkeit ist.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß bei geringem Betriebsrauschen und bei einfacher Regelung nur eine einzige Batterie als Energiequelle genügt. Außerdem ist eine genaue Anzeige der Regelposition gewährleistet. Ferner kann sofort festgestellt werden, ob die Schwankungen der Ausgangssignale durch das Gerät bedingt sind oder vom gemessenen lebenden Körper herrühren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung, die den analogen Teil der erfindungs­ gemäßen Einrichtung darstellt;

Fig. 2 eine Anordnung, die den digitalen Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung darstellt;

Fig. 3 eine Abwandlung der in den Fig. 1 und 2 bei den gestrichelten Linien 3-3 gezeigten Einrichtungen.

In der Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, die den analogen Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Messen und Anzeigen des Widerstands eines lebenden Körpers betrifft. Sie weist eine ungeerdete und normalerweise geschlossene Buchse J 1 auf. Parallel zu dieser Buchse J 1 liegt ein Widerstand 2. Dieser Widerstand 2 ist mit der normalerweise geschlossenen Buchse J 1 derart verbunden, daß dann, wenn ein Stöpsel in die Buchse J 1 eingeführt wird, der Widerstand 2 von der Buchse J 1 ab­ getrennt wird. Die Hülse der Buchse J 1 ist außerdem mit dem normaler­ weise geschlossenen Kontakt des Schalters SW 1 verbunden. Der Schalter SW 1 ist ein Druckknopfschalter, und der bewegliche Kontakt des Druck­ knopfschalters SW 1 ist mit der Basis eines Transistors TR 1 verbunden. Der andere, normalerweise geöffnete Kontakt des Druckknopfschalters SW 1 ist mit dem Ende der Buchse J 1 über einen Widerstand 4 verbunden.

Die Basis des Transistors TR 1 ist ferner mit einem veränderlichen Wider­ stand 8 verbunden. Der andere Anschluß des veränderlichen Widerstands 8 ist über die Reihenschaltung der Widerstände 10 und 12 mit dem Ende der Buchse J 1 rückverbunden. Das Ende der Buchse J 1 ist ferner mit dem Schleifarm des Potentiometerabschnitts P 1 A des Tandempotentiometers P 1 verbunden. Ein Anschluß des Potentiometerabschnitts P 1 A ist über die in Serie geschalteten Widerstände 14 und 16 mit der Basis des Transistors TR 1 verbunden. Der andere Anschluß des Potentiometerabschnitts P 1 A ist über die Serienschaltung der Widerstände 18 und 22 mit dem Minuseingang des Operationsverstärkers 26 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 18 und dem Widerstand 22 ist außerdem mit der Kathode der Zenerdiode Z 1 verbunden.

Diejenige Seite des Widerstands 16, die gegenüber der Basis des Tran­ sistors TR 1 angeschlossen ist, und der Kollektor des Transistors TR 1 sind über den Widerstand 36 miteinander sowie mit einem negativen Anschluß der Batterie B 1 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Wider­ ständen 10 und 12 ist ferner mit der Anode der Zenerdiode Z 1 über die Serienschaltung des festen Widerstands 46 und des variablen Widerstands 48 verbunden. Der Emitter des Transistors TR 1 ist sowohl über den Widerstand 50 mit der Anode der Zenerdiode Z 1 als auch über den Wider­ stand 52 mit dem positiven Eingang des Operationsverstärkers 28 verbun­ den.

Der positive Eingang des Verstärkers 26 ist mit dem negativen Anschluß der Batterie B 1 über den Widerstand 54 verbunden, während der negative Eingang des Verstärkers 26 über den Widerstand 56 ebenfalls mit dem negativen Anschluß der Batterie B 1 verbunden ist. Der positive Eingang des Verstärkers 26 ist ferner über einen veränderlichen Widerstand 50 mit der Anode der Zenerdiode Z 1 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 26 ist außerdem über einen Schalter SW 2 mit der Basis eines Transistors TR 3 verbunden. Die Basis des Transistors TR 3 ist ihrerseits sowohl über den Widerstand 58 mit der Kathode der Zenerdiode Z 1 als auch über den Widerstand 60 mit dem negativen Anschluß der Batterie B 1 verbunden. Der Kollektor des Transistors TR 3 liegt an dem Kontakt 62 des Schalter­ teils SW 3 A des Schalters SW 3.

Der negative Eingang des Verstärkers 26 ist außerdem über einen Wider­ stand 30 mit dem Emitter des Transistors TR 3 verbunden. Ferner ist der Emitter des Transistors TR 3 über einen veränderlichen Widerstand 32 mit der Anode der Zenerdiode Z 1 verbunden.

Die Kontakte 64, 66 und 68 des Schalterabschnitts SW 2 B sind über die Widerstände 72 bzw. 74 und die Serienschaltung der Widerstände 76 und 78 mit dem Kontakt 70 des Schalters SW 3 A verbunden. Der Schalterkon­ takt 80 des Schalters SW 2 B ist mit dem Punkt verbunden, an dem die Widerstände 76 und 80 miteinander verbunden sind.

Der Schalterkontakt 70 ist außerdem mit dem negativen Anschluß des Meßgeräts M 1 sowie über den Widerstand 82 mit dem negativen Anschluß der Batterie B 1 und über den veränderlichen Widerstand 86 und den Fest­ widerstand 88 mit dem Kontakt 84 des Schalterabschnitts SW 3 A verbun­ den. Der Kontakt 84 ist ferner an den positiven Anschluß des Meßgeräts M 1 angeschlossen. Der Schalterkontakt 90 des Schalterabschnitts SW 3 B liegt über den Widerstand 92 und den veränderlichen Widerstand 94 an der Anode der Zenerdiode Z 1.

Die Basis des Transistors TR 3 ist mit dem festen Schalterkontakt des Schalters SW 2 verbunden. Der verbleibende Kontakt des Schalters SW 2 liegt an einer Computer-Schnittstelle 42. Außerdem ist der Ausgang des Operationsverstärkers 26 über einen Schalter SW 4 mit der Computer- Schnittstelle 42 verbunden.

Ein Ladegerät C 1 zum Laden der Batterie B 1 ist parallel zur Batterie angeordnet und wird über eine Netzverbindung 96 gespeist. Der positive Anschluß der Batterie B 1 ist mit dem Schalterkontakt 98 des Schalter­ abschnitts SW 3 B verbunden. Der Kontakt 100 des Schalterabschnitts SW 3 B ist sowohl mit dem Schalterkontakt 102 als auch über einen Widerstand 104 mit der Anode einer Zenerdiode Z 2 verbunden. Die Kathode der Zener­ diode Z 2 ist an Erde gelegt, während die Anode der Zenerdiode Z 2 mit der Quelle des MOSFET 106 in Verbindung steht. Die Senke des MOSFET 106 liegt an der Anode der Zenerdiode Z 1. Die Steuerelektrode des MOSFET 106 ist dagegen mit dem Ausgang eines Operationsverstär­ kers 108 verbunden, von dem sie auch gesteuert wird.

Weiterhin ist die Senke des MOSFET 106 mit dem positiven Eingang des Operationsverstärkers 108 und über einen Widerstand 110 mit dem nega­ tiven Eingang des Operationsverstärkers 108 verbunden. Dieser Eingang des Operationsverstärkers 108 ist über einen Widerstand 112 mit dem ne­ gativen Anschluß der Batterie B 1 verbunden. Der negative Eingang des Operationsverstärkers 108 liegt ebenfalls an dem negativen Pol der Batte­ rie B 1. Außerdem ist der negative Eingang des Operationsverstärkers 108 über einen Widerstand 112 mit der Kathode der Zenerdiode Z 3 verbunden, die auch mit dem negativen Pol der Batterie B 1 in Verbindung steht. Die Anoden der Zenerdioden Z 1 und Z 3 sind über einen Widerstand 114 mit­ einander verbunden.

Im folgenden wird der in der Fig. 2 dargestellte digitale Teil beschrieben, der einen Potentiometerabschnitt P 1 B aufweist, der die andere Hälfte des gemeinsachaftlich betriebenen Potentiometers P 1 darstellt und sich zu­ sammen mit dem Potentiometer P 1 A dreht, das im analogen Teil vorgese­ hen ist. Die Batterie B 1 liegt über dem Potentiometerabschnitt P 1 B, wäh­ rend der bewegliche Kontakt des Potentiometerabscbnitts P 1 B mit dem Eingang eines Vergleichers 120 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Vergleichers 120 ist ein positives Signal, falls das Eingangssignal vom Potentiometerabschnitt P 1 B größer als das Signal ist, das verglichen wer­ den soll, und es ist ein negatives Signal, wenn die Ausgangsspannung vom Potentiometerabschnitt P 1 B unter dem Bezugswert liegt, der verglichen werden soll, während es Null ist, falls beide Werte gleich sind. Das Aus­ gangssignal des Vergleichers 120 wird auf einen AUF/AB-Zähler 122 ge­ geben. Der AUF/AB-Zähler 122 zählt herauf, wenn ihm ein positives Signal zugeführt wird, und er zählt herunter, wenn er ein negatives Signal erhält. Der Heraufzähl-Ausgang des AUF/AB-Zählers 122 ist mit den Heraufzähl-Eingängen der Zähler 124 und 126 verbunden. Dagegen ist der Herunterzähl-Ausgang des Zählers 122 mit dem Herunterzähl-Anschluß des Zählers 126 verbunden. Der Ausgang des Zählers 124 ist mit einem Digitalanzeige-Treiber 128 verbunden, der eine digitale Anzeige 130 treibt. Bei der digitalen Anzeige 130 kann es sich um eine beliebige digitale An­ zeige handeln, doch wird vorzugsweise eine Flüssigkristallanzeige verwendet, weil diese einen geringeren Energieverbrauch hat.

Der Ausgang des Zählers 126 ist mit dem Eingang eines Treibers 132 für eine digitale Anzeige verbunden, der eine zweite digitale Anzeige 134 be­ aufschlagt. Auch hier kann die digitale Anzeige 134 eine beliebige digi­ tale Anzeige sein, doch wird wegen des geringeren Energieverbrauchs vor­ zugsweise eine Flüssigkristallanzeige verwendet.

Das Ausgangssignal des Zählers 126 wird weiterhin auf einen Digital- Analog-Wandler 136 gegeben. Der Ausgang dieses Digital-Analog-Wandlers 135 ist mit dem anderen Eingang des Vergleichers 120 verbunden und stellt das Rückkoppelungsvergleichssignal für den Vergleicher 120 bereit.

Für den Fachmann ist es klar, daß der digitale Teil von einem Taktsignal (nicht dargestellt) in an sich bekannter Weise gesteuert wird. Wie außer­ dem ebenfalls bekannt, kann das Taktsignal dazu dienen, die Zähler 122, 124 und 126 ihre Zählvorgänge durchführen zu lassen.

Die Einrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 wird dadurch eingeschaltet, daß der Schalter SW 3 betätigt wird. Sodann werden die Elektroden mit der Einrichtung verbunden, indem der Stößsel PL 1 in die Buchse J 1 gesteckt wird. Hierauf wird ein lebender Körper mit den Elektroden ver­ bunden. Die Elektroden sind hierdurch Teil einer Brückenschaltung, die zunächst mittels des veränderlichen Widerstands 8 abgeglichen wird. Die Transistoren TR 1 und TR 3 bilden zusammen mit dem Operationsverstärker 26 einen Transistorverstärker, der die Änderungen des Abgleichs der Brückenschaltung verstärkt, welche durch die Änderungen des Widerstands des lebenden Körpers hervorgerufen werden. Damit das Rauschen des Transistorverstärkers so gering wie möglich gehalten wird, werden anstelle von Germaniumtransistoren Siliziumtransistoren verwendet. Der veränder­ liche Widerstand 30 dient dazu, die Nadel des Meßgeräts innerhalb des Ablesebereichs zu setzen, indem die Verstärkung des Operationsverstärkers 26 geändert wird. Der veränderliche Widerstand 32 wird so eingestellt, daß er den Verstärker 26 derart abgleicht, daß ein stabiles und gleich­ bleibendes Ausgangssignal auf dem Meßgerät M 1 dargestellt werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der veränderliche Widerstand 32 ein Potentiometer vom umgekehrt logarithmischen Typ. Das Ausgangs­ signal des Transistorverstärkers wird vom Transistor TR 3 auf das Meßgerät M 1 gegeben, wo es angezeigt wird.

Auf dem Meßgerät M 1 ist ein besonderer Fixpunkt vorgesehen, und der Betrag des Potentiometerabschnitts P 1 A wird festgelegt, indem die Rege­ lung gedreht wird, die mit dem Potentiometer P 1 verbunden ist, so daß der Zeiger des Meßgeräts auf einen besonderen Einstellpunkt hinweist. Wenn sich der Widerstand des lebenden Körpers ändert, wird das Potentio­ meter P 1 gedreht, so daß sich der Widerstand des Potentiometerabschnitts P 1 A vergrößert oder verkleinert, um den Zeiger des Meßgeräts M 1 auf dem besonderen Fixpunkt zu halten.

Außerdem können während der Anzeige des Widerstands des lebenden Kör­ pers auf dem Meßgerät M 1 bestimmte plötzliche oder fehlerhafte Bewe­ gungen des Zeigers auftreten. Es ist erwünscht, sofort und unverzüglich feststellen zu können, ob diese Änderungen das Ergebnis von tatsächlichen Veränderungen im lebenden Körper sind oder ob sie auf einem Fehler in der Einrichtung beruhen. Zu diesem Zweck sind der Schalter SW 1 und der Widerstand 4 vorgesehen. Wenn sich der Druckknopfschalter SW 1 in seiner normalen Stellung befindet, werden die Elektroden und der lebende Körper an die Einrichtung angeschlossen, sobald der Druckknopf SW 1 nach unten gedrückt wird. Ein Widerstand wird hierauf mit dem Eingang der Brücken­ schaltung verbunden, und die Buchse J 1 wird von der Einrichtung getrennt. Sofern die fehlerhaften Schwankungen des Zählers des Anzeigegeräts M 1 anhalten, ist es für die Bedienungsperson sofort klar, daß die Einrichtung irgendwie defekt ist. Wenn andererseits die Schwankungen des Zeigers plötzlich aufhören, weiß die Bedienungsperson, daß der lebende Körper Änderungen seines Widerstands unterliegt, die auf dem Meßgerät M 1 an­ gezeigt werden.

Bei einigen Anwendungsfällen kann es überdies wünschenswert sein, die Einrichtung mit einem Computer zu verbinden. Hierfür sind die Schalter SW 2 und SW 4 sowie die Schnittstelle 42 vorgesehen. Die Computerschnitt­ stelle 42 ist mit einem Computer verbunden und weist ihrerseits Opera­ tionsverstärker, Puffer und Impedanzabgleichsschaltungen auf, die erforder­ lich sind, um den Computer mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 26 und mit der Basis des Transistors TR 3 zu verbinden, so daß der Computer nicht nur Daten in Form des Ausgangssignals vom Verstärker 26 empfangen, sondern auch Daten in Form eines Signals auf die Basis des Transistors TR 3 abgeben kann.

Das Batterieladegerät C 1 ist parallel zur Batterie B 1 geschaltet, die eine beliebige wiederaufladbare Batterie sein kann, z. B. eine solche aus NiCd. Um den analog-digitalen Teilen elektrische Energie zuzuführen ist die Batterie im wesentlichen über den Widerstand 104, den MOSFET 106 und die Zenerdiode Z 1 mit Erde verbunden. Der Spannungspegel, der an der Anode der Zenerdiode Z 1 erscheint, wird durch den MOSFET 106 fest­ gelegt, der seinerseits durch das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 108 geregelt wird. Im einzelnen wird das Ausgangssignal des Operations­ verstärkers 108 auf die Steuerelektrode des MOSFET 106 gegeben. Hier­ durch legt die Größe der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 108 den Widerstand des MOSFET 106 fest. Indem der Widerstand des MOSFET 106 festgelegt wird, kann der Spannungsabfall über dem MOSFET 106 ge­ regelt werden, was eine Regelung der Spannung an der Anode der Zener­ diode Z 1 beinhaltet. Die Spannung, die an der Anode der Zenerdiode Z 3 ansteht, wird einem Eingang des Operationsverstärkers 108 zugeführt und mit der Spannung verglichen, die auf den anderen Eingang des Operations­ verstärkers 108 gegeben wird, die von der Spannungsteilerschaltung abge­ geben wird, welche die Widerstände 110 und 112 enthält. Mit dieser An­ ordnung kann eine stabile Spannung für die Leistungsversorgung der ana­ logen und digitalen Teile hergestellt werden. Außerdem werden hierdurch die gewünschten Spannungen an die Brückenschaltung gegeben. Hinzu kommt, daß es diese Schaltung ermöglicht, daß die Batterie auf einer Spannung gehalten werden kann, die wesentlich höher ist, als es für die Schaltung notwendig ist, so daß dann, wenn die Batterie entladen wird und die Spannung abnimmt, die Einrichtung weiterhin effektiv und stabil über einen weiten Spannungsbereich der Batterie B 1 weiterarbeitet. Diese Spannung für die Batterie B 1 ist gleich dem maximalen Spannungsabfall über dem MOSFET 106 zuzüglich der Minimalspannung für das stabile Arbeiten der Vorrichtung.

Neben der Versorgung der analogen und der digitalen Abschnitte der Ein­ richtung ist die Batterie B 1 auch noch für die Versorgung des Operations­ verstärkers 108 verantwortlich. Die Spannungen, welche zwischen der Kathode und der Anode der Zenerdiode Z 1 auftreten, sind sehr stabil und stellen die Spannungszweige der Brückenschaltung dar.

Im digitalen Teil der Einrichtung bewirkt eine Drehung des Regelknopfes des Potentiometers P 1 eine gleichzeitige Drehung des Potentiometerab­ schnitts P 1 A und des Potentiometerabschnitts P 1 B. Da eine Spannung am Potentiometer P 1 B abfällt, wird auch die Bewegung des variablen Schie­ bers des Potentiometers eine Unterschiedsspannung am Eingang des Ver­ gleichers 120 hervorrufen. Dieses auf den Vergleicher 120 gegebene Eingangssignal wird mit einigen anderen Bezugsgrößen durch den Verglei­ cher 120 verglichen, und es wird ein Ausgangssignal, das entweder positiv oder negativ oder Null ist, durch den Vergleicher 120 erzeugt und zwar in Abhängigkeit davon, ob die Eingangsspannung des Potentiometers P 1 B größer, kleiner oder gleich der Referenzspannung ist. Das Ausgangssignal des Vergleichers 120 wird auf den AUF/AB-Zähler 122 gegeben, der bei einem positiven Signal hochzählt. Bei Zuführung eines Null-Signals ändert sich der Zählerstand nicht. Das Hochzählsignal des AUF/AB-Zählers 122 wird auf den Hochzähl-Eingang des Zählers 124 gegeben, der im wesent­ lichen den Zählerstand akkumuliert. Auf diese Weise ist die im Zähler 124 enthaltene Zahl eine akkumulative Zahl und zeigt den Betrag an, bei dem das Potentiometer ganz herumgedreht wurde. Der Zähler 124 gibt ein Ausgangssignal auf einen Treiber 128 für eine digitale Anzeige, der sei­ nerseits eine digitale Anzeige 130 treibt, die dann den gesamten akkumu­ lierten Zählerstand der Bedienungsperson anzeigt.

Die Auf- und Abzählausgangssignale des AUF/AB-Zählers 122 werden auf die Auf- bzw. Abzähleingänge des Zählers 126 gegeben. Folglich zählt der Zähler 126 herauf und herunter, und zwar entsprechend dem AUF/AB-Zähler 122. Somit weist der Zählerstand im Zähler 126 auf die Position des Schiebers des Potentiometers P 1 B hin. Dieser Zählerstand wird auf den Treiber 132 für die digitale Anzeige gegeben, der seiner­ seits eine digitale Anzeige 134 treibt. Außerdem wird das Ausgangssignal des Zählers 126 auf einen Digital-Analog-Wandler 136 gegeben, der den Zählerstand in eine analoge Spannung umwandelt. Diese analoge Spannung wird auf den Referenzeingang des Vergleichers 120 gegeben und mit der Spannung vom Potentiometerabschnitt P 1 B verglichen. Auf diese Weise entsteht eine geschlossene Rückkopplungsschleife für die Regelung der Genauigkeit des Zählvorganges.

Da der vollständige akkumulierte Zählerstand mittels der digitalen Anzeige 130 angezeigt wird und ein Zählerstand mittels der digitalen Anzeige 134 dargestellt wird, der die Stellung des Schleifers des Potentiometers P 1 B anzeigt, wird der Bedienungsperson eine genaue Anzeige über die Lage der Regelung und der Betriebsweise der Einrichtung vermittelt. Es ist klar, daß die digitale Anzeige 134, welche die Position des Potentiometers P 1 B anzeigt, auch die Position des Potentiometers P 1 A anzeigt, da beide mit­ einander am Potentiometer P 1 gekoppelt sind.

Wenn die obige Einrichtung verwendet wird und wenn man wünscht, eine weitere Messung entweder an demselben lebenden Körper oder an einem anderen lebenden Körper vorzunehmen, kann ein Rücksetzsignal auf den AUF/AB-Zähler 122 und auf die Zähler 124 und 126 gegeben werden, um diese auf Null zu setzen. Nachdem dies geschehen ist, kann der ganze Vorgang von neuem ablaufen.

Möchte man das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 26 in einem Computer speichern, so wird der Schalter SW 2 in eine geöffnete Stellung gebracht und der Schalter SW 4 geschlossen. Auf diese Weise kann das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 26 über die Schnittstelle 42 in einen Computer gegeben werden, um dort eine Analyse zu speichern. Soll das zuvor gespeicherte Ausgangssignal des Verstärkers 26 auf dem Meß­ gerät M 1 der Einrichtung wiedergegeben werden, so wird der Schalter SW 2 in eine Position gebracht, in der er die Schnittstelle 42 mit der Basis des Transistors TR 3 verbindet. Außerdem wird der Schalter SW 4 ge­ öffnet. Auf diese Weise kann ein Ausgangssignal eines Computers auf die Basis des Transistors TR 3 gegeben und auf dem Meßgerät M 1 angezeigt werden. Es versteht sich, daß dann, wenn der Computer ein digitaler Computer ist, Analog-Digital-Wandler und Digital-Analog-Wandler an der Schnittstelle 42 vorgesehen sind, um die geeigneten Umwandlungen des Ausgangssignals vom Verstärker 26 und des Ausgangssignals vom digitalen Computer durchzuführen.

Die Schaltungen des digitalen Abschnitts sind zwar nur als Blöcke darge­ stellt, doch ist es für den Fachmann klar, daß diese Schaltungen durch herkömmliche und bekannte digitale Baueinheiten realisiert werden können. Die digitalen Baueinheiten, welche für die Realisierung der beschriebenen Funktionen ausgewählt werden, sollten indessen einen niedrigen Energie­ verbrauch haben und vorzugsweise vom CMOS-Typ sein. Wie vorstehend ausgeführt wurde, können auch die Digitalanzeigen 130 und 134 beliebig ausgestaltet sein, doch empfiehlt es sich auch hier, Digitalanzeiger zu verwenden, die wenig Energie verbrauchen, z. B. Flüssigkristallanzeigen.

In der Fig. 3 ist eine Abwandlung der Darstellungen der Fig. 1 und 2 entlang der gestrichelten Linien 3-3 gezeigt, insbesondere die Verbin­ dungen, die normalerweise auf das gekoppelte Potentiometer P 1 führen, sind mit dem festen Schalterkontakt des mehrpoligen, zwei Stellungen ein­ nehmenden und gleitenden Schalters SW 5 verbunden. Die Kontakte einer Stellung des mehrpoligen, zwei Stellungen einnehmenden Schalters SW 5 sind unmittelbar mit den veränderlichen Widerständen P 1 B und P 1 A des gekoppelten Potentiometers P 1 verbunden. Dieses gekoppelte Potentiometer P 1 ist in der Einrichtung ebenso angeordnet wie bei der Ausführungsform der Fig. 1, doch ist es über einen mehrpoligen, zwei Stellungen einnehmen­ den und gleitenden Schalter SW 5 mit der Schaltung verbunden. Ein fern­ gekoppeltes Potentiometer P 1′, das aus den Potentiometern P 1 B′ und P 1 A′ besteht, ist mit den Kontakten der anderen Stellung des mehrpoligen, zwei Stellungen einnehmenden und gleitenden Schalters SW 5 verbunden. Auf diese Weise könnte ein ferngekoppeltes Potentiometer P 1′ über eine Ver­ kabelung mit der Einrichtung verbunden und eine Buchse ausgewählt wer­ den, um die Einrichtung über den mehrpoligen, zwei Stellungen einnehmen­ den Schalter SW 5 zu steuern.

Es versteht sich, daß die Schalter in der Einrichtung, die in den Fig. 1 und 3 gezeigt sind, elektrisch bzw. elektronisch ausgeführt sein können, wobei Transistoren, Gatter-Schaltungen und integrierte Schaltungen ver­ wendet werden.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Messen und Anzeigen von Widerstandsänderungen in einem lebenden Körper, gekennzeichnet durch:

• 1.1 einen analogen Teil (Fig. 1), der eine Abgleichschaltung aufweist, die auf einer Seite einen ersten Widerstandszweig aufweist, der mit einem zweiten Widerstandszweig in Reihe geschaltet ist und die auf einer ande­ ren Seite einen ersten Spannungszweig besitzt, der mit einem zweiten Spannungs­ zweig in Reihe geschaltet ist, wobei zwischen die Verbindung des ersten und des zweiten Widerstandszweigs und des ersten und zweiten Spannungs­ zweigs ein Verstärker (25) in Reihe geschaltet ist und eine stromanzei­ gende Einrichtung (M 1) Änderungen im Abgleich der Brückenschaltung anzeigt;
• 1.2 zwei Elektroden, die mit einem lebenden Körper verbunden sind, wo­ bei eine dieser Elektroden elektrisch mit einem Anschluß des einen der Widerstandszweige verbunden ist und der lebende Körper über diesen einen Widerstandszweig angeschlossen ist;
• 1.3 eine Bereichsregeleinrichtung, die eine erste Gruppe (P 1 A) eines zweiten gekoppelten Doppel-Tandempotentiometers (P 1) aufweist, das parallel zu dem ersten Spannungszweig angeordnet ist, wobei die erste Gruppe (P 1 A) des erwähnten Doppel-Tandempotentiometers (P 1) einen gleitenden Kontakt aufweist, der elektrisch mit einem Anschluß des ersten Spannungszweigs verbunden ist, und wobei die andere der Elektroden elek­ trisch mit dem Gleitkontakt verbunden ist;
• 1.4 einen veränderlichen Widerstand, der elektrisch mit der einen Elek­ trode verbunden ist, die elektrisch mit dem Anschluß des einen der er­ wähnten Widerstandszweige und mit dem Verbindungspunkt des ersten und zweiten Widerstandszweigs verbunden ist, um den durchzuführenden Abgleich bei einem anfänglichen Setzen der Ablgeichschaltung zu ermög­ lichen;
• 1.5 wobei der erwähnte Verstärker einen ersten Emitterfolger (TR 1), einen Operationsverstärker (26) und einen dritten Transistor (TR 3) auf­ weist, der mit dem Ausgang des Emitterfolgers verbunden ist, wobei ein Eingang des Operationsverstärkers (26) mit dem Emitter des ersten Tran­ sistors (TR 1) verbunden ist und der Ausgang des Operationsverstärkers mit der Basis des dritten Transistors (TR 3) verbunden ist, wobei der Kollektor des dritten Transistors (TR 3) einen Ausgang des transistori­ sierten Verstärkers bildet und eine veränderliche Widerstands-Rückkoppe­ lung vorgesehen ist, die den Ausgang des Operationsverstärkers mit einem anderen Eingang des Operationsverstärkers verbindet;
• 2.1 einen digitalen Teil (Fig. 2), der einen Vergleicher (120) und eine zweite Gruppe (P 1 B) des Doppel-Tandempotentiometers (P 1) aufweist, wobei ein Gleitkontakt der zweiten Gruppe mit einem Eingang des Ver­ gleichers (120) gekoppelt ist;
• 2.2 einen AUF/AB-Zähler (122), der mit dem Ausgang des Vergleichers (120) gekoppelt ist;
• 2.3 einen ersten Zähler (124), der mit Hochzählausgang dieses AUF/AB- Zählers (122) verbunden ist;
• 2.4 eine erste Treiberschaltung (128) für eine digitale Anzeige, die mit dem Ausgang des ersten Zählers (124) verbunden ist;
• 2.5 eine erste digitale Anzeige (130), die von dem ersten Treiber (128) für eine digitale Anzeige getrieben wird, um eine ganze Drehung der zweiten Gruppe des besagten Doppel-Tandempotentiometers (P 1) in einer Richtung anzuzeigen;
• 2.6 einen zweiten Zähler (126), der sowohl mit dem Hochzähl- als auch mit dem Herunterzähl-Ausgang des AUF/AB-Zählers (124) verbunden ist;
• 2.7 einen zweiten Treiber (132) für eine digitale Anzeige, der mit dem Ausgang des zweiten Zählers (126) verbunden ist;
• 2.8 einen Digital-Analog-Wandler (136), der einen Eingang besitzt, der mit dem Ausgang des zweiten Zählers (126) verbunden ist, sowie einen Ausgang der mit einem anderen Eingang des Vergleichers (120) verbunden ist, um einen Vergleichswert für den Vergleicher (120) abzugeben;
• 2.9 eine zweite Digitalanzeige (134), die von dem zweiten Treiber (132) für eine digitale Anzeige getrieben wird, um die aktuelle Lage der zwei­ ten Gruppe des Doppel-Tandempotentiometers (P 1) anzuzeigen; und
• 3.1 eine Energiequelle (C 1, B 1), die den analogen und digitalen Teilen (Fig. 1, 2) Energie zuführt und die stabile Spannungspegel an den ersten und zweiten Spannungszweigen der Abgleichschaltung bereitstellt;
• 3.2 wobei diese Energiequelle eine einzige Batterie (B 1) aufweist, sowie einen Operationsverstärker (108), der mit der Batterie (B 1) verbunden ist und wobei eine spannungsgeregelte variable Widerstandseinrichtung (106) mit der Batterie (B 1) verbunden und von einer Ausgangsspannung des Operationsverstärkers (108) geregelt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die span­ nungsgeregelte variable Widerstandseinrichtung einen MOSFET (106) be­ sitzt, dessen Steuerelektrode mit dem Ausgang des Operationsverstärkers (108) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter vorgesehen ist, der die Elektroden von der Abgleichschaltung trennt und der einen festen Widerstand ersetzt, wobei festgestellt werden kann, ob die Stromschwankungen durch Widerstandsänderungen im lebenden Körper oder durch Fehler in der Einrichtung zum Messen und Anzeigen von Wider­ standsänderungen eines lebenden Körpers bedingt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Batterie­ ladegerät (C 1) über einer einzigen Batterie (B 1) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schalt­ mittel und Schnittstellen (42) mit dem Verstärker verbunden sind, wobei die Widerstandsänderungen des lebenden Körpers in einem Computer ge­ speichert werden können und wobei die gespeicherten Änderungen auf dem Meßgerät (M 1) angezeigt werden können.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tran­ sistoren (TR 1, TR 3) des Verstärkers Siliziumtransistoren sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel zwischen der ersten Gruppe (P 1 A) des Doppel-Tandempotentiometers (P 1) und dem übrigen analogen Teil sowie zwischen der zweiten Gruppe (P 1 B) des Doppel-Tandempotentiometers (P 1) und dem übrigen digitalen Teil vorgesehen sind, und daß ein entfernt angeordnetes zweites Doppel- Tandempotentiometer (P 1′) mit den Schaltmitteln derart verbunden ist, daß die analogen und digitalen Teile abwechselnd mit dem ersten Doppel- Tandempotentiometer (P 1) und dem zweiten Doppel-Tandempotentiometer (P 1′) verbunden werden können.