DE678923C

DE678923C - Arrangement to compensate for the drop in interference voltage that occurs in the grounding electrode when the electrocardiogram is recorded

Info

Publication number: DE678923C
Application number: DET49487D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Jan Friedrich Toennies
Original assignee: JAN FRIEDRICH TOENNIES DR ING
Current assignee: JAN FRIEDRICH TOENNIES DR ING
Priority date: 1937-11-12
Filing date: 1937-11-12
Publication date: 1939-07-26

Description

Anordnung zum Ausgleich des, bei der Ableitung des Elektrokardiogramms in der erdenden Elektrode auftretenden Störspannungsabfalls Bei der Aufnahme des Elektrokardiogramms mit Verstärkern findet häufig eine unzulässig starke Störung .der eigentlich zu registrierenden Spannungen des Herzens dadurch statt, daß vom Starkstromnetz oder von anderen elektrischen Apparaten auf kapazitivem Wege Störspannungen auf den Patienten einwirken. Diese Störspannungen werden zusammen mit den vom Herzen erzeugten Spannungsänderungen auf den Verstärker geleitet, und sie erschweren oder verfälschen die Deutung der aufgezeichneten Spannungen des Herzens. In Abb. z ist eine schematische Darstellung dieser Verhältnisse gegeben. Der Patient P ist über die beiden Ableiteelektroden a und b mit dem Verstärkereingang verbunden. Der Übergangswiderstand dieser beiden Elektroden zum Körper des -Patienten P ist in der Abbildung durch die Widerstände c und d zur Darstellung gebracht. Die Elektrode a ist mit der Kathodenleitung K des Verstärkers-ver-Bunden, die meistens geerdet wird. Die Elektrode b ist mit dem Gitter G der ersten Verstärkerröhre verbunden. Wenn von einer in der Nähe des Patienten vorbeiführenden Leitung L Störspannungen auf den Körper des Patienten P einwirken, geschieht das auf folgendem Wege: Der ganze Körper des Patienten, dessen innerer Widerstand so klein ist, daß er vernachlässigt werden kann, hat eine gewisse Kapazität C gegenüber der Leitung L. Wenn diese Leitung L eine Wechselspannung führt, wird der Körper des Patienten P über die Kapazität C mit einem Teil dieser Wechselspannung aufgeladen. Der Stromkreis für diese Ladeströme schließt sich zur Erde -über die Elektrode a. Ein geringer Teil des Ladestromes könnte auch über die Elektrode b abfließen, wenn nicht auf diesem Wege infolge des kleinen Wertes der Gitterkapazität ein Widerstand vorhanden wäre, der sehr viel größer ist als der über die Elektrode a mit dem Elektrodenwiderstand c. Durch den Ladestrom wird beim Übergang über die Elektrode a in deren Widerstand c ein Spannungsabfall erzeugt. Dieser Spannungsabfall ist nun gleichzeitig vorhanden in dem Stromkreis, aus dem die Spannungen des Herzens abgenommen werden. Dieser Stromkreis läuft von der Kathodenleitung über die Elektrode a durch den Körper des Patienten P über die Elektrode b zum Gitter G und zur Kathodenleitung zurück.Arrangement to compensate for the interference voltage drop that occurs in the grounding electrode when the electrocardiogram is recorded Ways interference voltages affect the patient. These interference voltages are passed to the amplifier together with the voltage changes generated by the heart, and they make it difficult or falsify the interpretation of the recorded heart voltages. A schematic representation of these relationships is given in Fig. Z. The patient P is connected to the amplifier input via the two lead electrodes a and b. The contact resistance of these two electrodes to the body of the patient P is shown in the figure by the resistors c and d. The electrode a is connected to the cathode line K of the amplifier, which is usually grounded. The electrode b is connected to the grid G of the first amplifier tube. If interfering voltages act on the body of the patient P from a line L passing near the patient, this happens in the following way: The entire body of the patient, whose internal resistance is so small that it can be neglected, has a certain capacity C compared to the line L. If this line L carries an alternating voltage, the body of the patient P is charged via the capacitance C with a part of this alternating voltage. The circuit for these charging currents closes to earth via the electrode a. A small part of the charging current could also flow off via the electrode b, if there were not a resistance in this way due to the small value of the grid capacitance which is much greater than that via the electrode a with the electrode resistance c. As a result of the charging current, a voltage drop is generated at the transition across the electrode a in its resistance c. This voltage drop is now also present in the circuit from which the heart's voltages are drawn. This circuit runs from the cathode lead via the electrode a through the body of the patient P via the electrode b to the grid G and back to the cathode lead.

Es bestehen nun folgende Wege zur Kleinhaltung der auf den Verstärker einwirkenden Störspannung: i. Kleinhaltung des Widerstandes -c der erdenden Elektrode a, damit der in c erzeugte Spannungsabfall entsprechend kleiner wird.There are now the following ways to keep the on the amplifier small Acting interference voltage: i. Keeping the resistance -c of the grounding electrode small a, so that the voltage drop generated in c is correspondingly smaller.

ä. Kleinhaltung des Kapazitätswertes C durch Einhaltung einer großen Entfernung zwischen dem Patienten P und der Leitung L.Ä. Keeping the capacitance value C small by maintaining a large one Distance between patient P and line L.

3. Verminderung der wirksamen Kapazität C durch Benutzung von abschirmenden Flächen über den Körper des Patienten P, wodurch ebenfalls die Ladeströme zwischen P und L vermindert werden.3. Reduction of the effective capacitance C through the use of shielding Areas over the body of the patient P, thereby also reducing the charging currents between P and L are decreased.

Derartige Maßnahmen sind bekannt. Zuweilen liegen aber solche Verhältnisse vor, daß die Größe der Störspannung mit solchen Maßnahmen zwar vermindert, aber nicht genügend beseitigt werden kann.Such measures are known. But such conditions sometimes exist suggest that the size of the interference voltage is reduced with such measures, but cannot be eliminated sufficiently.

Eine Fernhaltung der störenden Spannungsabfälle von den zur Ableitung benutzten Elektroden ist möglich durch Benutzung eines Differentialverstärkers. Die störenden Spannungsabfälle werden über eine dritte nicht zur 'Ableitung benutzte Elektrode zur Erde abgeleitet, und die aufzunehmenden Spannungen werden dem Eingang eines Differentialverstärkers zugeleitet, der nur die aufzunehmenden Spannungen an den Verstärkerausgang weitergibt, unabhängig von den Störspannungen.Keeping the disruptive voltage drops away from the discharge electrodes used is possible by using a differential amplifier. The disruptive voltage drops are not used for dissipation via a third Electrode is diverted to earth, and the voltages to be drawn are fed to the input a differential amplifier that only receives the voltages to the amplifier output, regardless of the interference voltages.

Bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird, ohne Benutzung einer dritten nicht zur Ableitung benutzten Elektrode, die Einwirkung der Störspannung auf das an den Verstärkerausgang angeschlossene Registriergerät unterdrückt.In the subject matter of the present invention, without using a third electrode not used for discharge, the effect of the interference voltage suppressed on the recording device connected to the amplifier output.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausgleich des bei der Ableitung des Elektrokardiogramms in der erdenden Elektrode auftretenden Störspannungsabfall; erfindungsgemäß ist ein zwischen der erdenden Elektrode und der Kathodenleitung eingefügter regelbarer Widerstand zur Erzeugung eines Spannungsabfalls vorgesehen, welch letzterer in seinem Vorzeichen umgekehrt und nach erheblicher Verstärkung derart mit den Aussteuerungen der eigentlichen Verstärkerröhre für die Ableitungsspannungen gemeinsam auf die folgenden Verstärkerröhren zur Einwirkung gebracht wird, daß die Störspannungen in der gemeinsamen Aussteuerung der weiteren Verstärkerröhren nicht mehr erscheinen. Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes sind den nachstehenden Erläuterungen zu den Abb. 2 bis 5, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, zu entnehmen.The invention relates to an arrangement for compensating for the discharge the electrocardiogram occurring in the grounding electrode; according to the invention there is one between the grounding electrode and the cathode lead Inserted adjustable resistor for generating a voltage drop provided, which the latter reversed in sign and after considerable reinforcement such with the modulation of the actual amplifier tube for the discharge voltages is brought jointly to the following amplifier tubes to the effect that the Interference voltages in the joint control of the other amplifier tubes are not appear more. Further details of the subject matter of the invention are given below Explanations of Figs. 2 to 5, which show exemplary embodiments of the invention, refer to.

Gemäß Abb. 2 ist zwischen der Kathodenleitung K und der Elektrode a ein regelbarer Widerstand e vorgesehen. In diesem Widerstand e wird nun durch die Ladeströme ebenfalls ein Spannungsabfall hervorgerufen, während zunächst die auf die Verstärkerröhre i einwirkende Störspannung noch weiter erhöht wird; denn jetzt sind die Spannungsabfälle an den Widerständen c und e in dem Ableitestromkreis wirksam. Der Spannungsabfall an dem Widerstand e wird dem Gitter F der Verstärkerröhre 2 zugeleitet. Von der Anode der Röhre 2 werden .die verstärkten Störspannungen dem Gitter H der Verstärkerröhre 3 zugeleitet und dort nochmals verstärkt. Die Störspannungen sind an den Anoden der Röhren i und 2 in gleicher Phase, aber an der Anode i mit größerer Amplitude vorhanden als an der Anode der Röhre 2, weil die Röhre i die Störspannungsabfälle von c und e erhält, während die Röhre 2 nur die von e erhält. An der Anode der Verstärkerröhre 3 sind die Störspannungen in genau entgegengesetzter Phase vorhanden und infolge der zweimaligen Verstärkung in den Röhren ä und 3 nunmehr ebenso groß wie die Störspannungen an der Anode der Röhre i. Das Gitter M der folgenden Verstärkerstufe mit der Röhre q. ist über einen Spannungsteiler aus den Widerständen k und L so mit den Anoden der Röhren i und 3 verbunden, daß die Aussteuerungen beider Röhren auf das Gitter M wirksam werden. Der Regelwiderstand e wird nun unter Beobachtung des Minimums der im Ausgang des ganzen Verstärkers erscheinenden Störspannung so eingestellt, daß der in den Röhren 2 und 3 verstärkte Störspannungsabfall von e auf das Gitter 111 ebenso wirksam ist wieder nur in der Röhre i verstärkte Störspannungsabfall von den Widerständen c und e. Infolge der Gegenphasigkeit bleibt das Gitter M und der weitere Verstärker frei von Störspannungseinwirkungen.According to Fig. 2 is between the cathode line K and the electrode a controllable resistor e is provided. In this resistance e is now through the charging currents also caused a voltage drop, while initially the Noise voltage acting on the amplifier tube i is increased even further; because now the voltage drops across resistors c and e are in the discharge circuit effective. The voltage drop across the resistor e becomes the grid F of the amplifier tube 2 forwarded. From the anode of the tube 2. The amplified interference voltages are the Grid H fed to the amplifier tube 3 and reinforced there again. The interference voltages are in the same phase at the anodes of the tubes i and 2, but with the anode i greater amplitude than at the anode of the tube 2, because the tube i the Interference voltage drops from c and e receive while tube 2 receives only those from e. At the anode of the amplifier tube 3, the interference voltages are exactly opposite Phase present and now as a result of the two-fold reinforcement in tubes a and 3 just as large as the interference voltages at the anode of the tube i. The grid M of the following Amplifier stage with the tube q. is made up of the resistors via a voltage divider k and L are connected to the anodes of tubes i and 3 in such a way that the levels of both Tubes on the grid M take effect. The rheostat e is now under observation of the minimum of the interference voltage appearing at the output of the entire amplifier so set that the increased noise voltage drop in tubes 2 and 3 of e on the grid 111 just as effective is again only in the tube i increased interference voltage drop of the resistances c and e. As a result of the phase opposition, the grid remains M and the further amplifier free from interference voltage effects.

Die vom Herzen des Patienten P herrührenden Spannungen sind nur auf die Verstärkerröhre i wirksam, weil durch diese Spannungen in dem Widerstand e keine nennenswerten Spannungsabfälle erzeugt werden. Sie werden dann zwar durch den Spannungsteiler k und l in ihrer Wirksamkeit auf das Gitter M herabgesetzt, aber das Erreichen der notwendigen Gesamtverstärkung ist bei der heute in einer einzigen.Stufe erreichbaren Verstärkungszahl keine besondere Aufgabe mehr. Zuweilen hat, wie -dies in Abb. 3 als Teilausschnitt aus der Abb.2 besonders dargestellt ist, der Widerstand der Elektrode a eine starke kapazitive Komponente. Diese ist durch die in Serie zu dem Widerstand c liegende Kapazität n dargestellt, zu der ein verhältnismäßig großer Widerstand p parallel geschaltet gedacht werden kann. Diese kapazitive Komponente ist vorhanden, wenn die Haut des Patienten unter der Elektrode nicht genügend befeuchtet ist, und sie entsteht außerdem durch die Polarisationswirkungen beim Übergang. des Stromes von dem Elektrolyten, mit dem die Elektrode- angefeuchtet ist, auf die Metalloberfläche der Elektrode. Infolge dieser kapazitiven Komponente könnte der Spannungsabfall in der Elektrode a eine kleine Phasenverschiebung haben gegenüber dem Spannungsabfall in dem Widerstand e. Es besteht dann auch bei richtiger Einstellung der Größen der entgegenzuschaltenden Störspannung vom -Widerstand e keine vollständige Auslöschung mehr für das Gitter M. Es wird dann notwendig, der in den Röhren 2 und 3 verstärkten Gegenstörspannung die gleiche Phasenlage zu erteilen, wie sie für die Röhre i vorhanden ist. Man könnte dazu in Reihe mit dem Regelwiderstand e ebenfalls ein Netzwerk, das aus einer Kapazität und einem parallel geschalteten Widerstand besteht, einfügen. Man kommt dabei aber .zu unerwünscht großen Kapazitätseinheiten, und es ist deswegen einfacher, .die Berichtigung der Phasenlage vorzunehmen mit der Kapazität q und dem Regelwiderstand r und dem dazu in Reihe liegenden Widerstands. Weil die auf das Gitter F zu übertragende Leistung nur sehr gering ist, können die Kapazität q klein und die Widerstände s und- r verhältnismäßig groß sein. Die A.bgleichung der Spannungen geschieht in diesem Aufbau durch gemeinsame Betätigung der Widerstände e und r.The voltages originating from the heart of the patient P are only effective on the amplifier tube i, because no significant voltage drops are produced by these voltages in the resistor e. They are then reduced in their effectiveness to the grid M by the voltage divider k and l, but achieving the necessary overall gain is no longer a special task with the gain number that can now be achieved in a single stage. Sometimes, as shown in Fig. 3 as a partial section from Fig. 2, the resistance of the electrode a has a strong capacitive component. This is represented by the capacitance n lying in series with the resistor c, to which a comparatively large resistor p can be thought to be connected in parallel. This capacitive component is present when the patient's skin under the electrode is not sufficiently moisturized, and it is also caused by the polarization effects at the transition. the current from the electrolyte, with which the electrode is moistened, to the metal surface of the electrode. As a result of this capacitive component, the voltage drop in the electrode a could have a small phase shift compared to the voltage drop in the resistor e. Even with the correct setting of the values of the interference voltage to be switched from the resistor e, there is no longer a complete extinction for the grid M. It is then necessary to give the counter interference voltage amplified in tubes 2 and 3 the same phase position as it is for the tube i exists. For this purpose, a network could also be inserted in series with the variable resistor e, which consists of a capacitance and a resistor connected in parallel. However, this leads to undesirably large capacitance units, and it is therefore easier to correct the phase position using the capacitance q and the variable resistor r and the resistor in series with it. Because the power to be transmitted to the grid F is only very small, the capacitance q can be small and the resistances s and r can be relatively large. The equalization of the voltages takes place in this setup by jointly actuating the resistors e and r.

Es ist bisher angenommen, daß die Kathodenleitung K geerdet ist. Auch wenn dies nicht ausdrücklich mit einer leitenden Verbindung geschieht, 'bleiben die Verhältnisse für das Entstehen der Störspannungsabfälle unverändert, weil bei Nichtvorhandensein der Erdung die Ladeströme über die Kapazität D, die zwischen dem Gesamtverstärker und der Erde vorhanden ist, auch in diesem Falle zur' Erde abfließen würden.It has hitherto been assumed that the cathode line K is grounded. Even if this is not explicitly done with a conductive connection, 'stay the conditions for the occurrence of the interference voltage drops remain unchanged because at Absence of the grounding the charging currents across the capacitance D, which between the total amplifier and the earth is present, also in this case to the 'earth would drain.

Der besondere Aufwand der beiden Verstärkerröhren 2 und 3 kann gleichzeitig nutzbar gemacht werden, um die Einwirkung von Änderungen der Heiz- und Anodenspannungen des Verstärkers auszugleichen. Dies ist in Abb. q. zur Darstellung gebracht. Eine Änderung der Heizspannüng ergibt an den Anoden der Röhren i und 2 eine gleichsinnige Verlagerung des Arbeitspunktes. Diese Verlagerung an der Anode der Röhre 2 soll an der Anode der Röhre 3 ohne Steigerung ihrer absoluten Größe in umgekehrtem Sinne erscheinen, damit diese sich an dem Spannungsteiler k und Z für das Gitter M aufhebt. Der Punkt N ist über den Kondensator 0 mit der zunächst als konstant angenommenen Anodenspannung -f- E" gekoppelt. Die durch die Heizspannüngsänderung an der Anode der Röhre 2 hervorgerufene Spannungsänderung wird über den Kondensator q auf den Spannungsteiler aus den Widerständen t und u übertragen. Das Gitter H der Röhre 3 ist an der Mitte dieses Spannungsteilers angeschlossen und erhält, wenn t = zs ist, etwa die Hälfte der Aussteuerung von der Anode der Röhre 2. Die Verstärkerröhre 3 hat- durch den zwischen Kathode und Kathodenleitung K liegenden Widerstand o eine Verminderung ihres Verstärkungsfaktors bis auf eine Verstärkungszahl von - 2 erhalten, so daß damit die Aussteuerung der Anode von Röhre 2 in genau gleicher Größe auf die Anode der Röhre 3 mit umgekehrtem Vorzeichen gebracht ist. Die Heizspannungsänderung an den Röhren i und 2 ist dann für das Gitter M der Röhre q. unwirksam gemacht. Die Heizspannungsänderung der Röhre 3 ist infolge des kleinen Verstärkungsfaktors und weil sie sich den in den Röhren i und 2 bereits verstärkten Spannungsänderungen überlagert, nur noch wenig wirksam. Durch eine kleine Berichtigung des Widerstandes o oder des Verhältnisses von q zu u kann dies ausgeglichen werden. Auch der Einfluß von Heizspannungsänderungen auf die Röhre q. kann auf die genannte Weise Berücksichtigung finden.The special effort of the two amplifier tubes 2 and 3 can be used at the same time to compensate for the effects of changes in the heating and anode voltages of the amplifier. This is shown in Fig. Q. brought to the display. A change in the heating voltage results in a shift of the operating point in the same direction at the anodes of tubes i and 2. This displacement at the anode of the tube 2 should appear in the opposite sense at the anode of the tube 3 without increasing its absolute size, so that it cancels out at the voltage divider k and Z for the grid M. Point N is coupled via capacitor 0 to the anode voltage -f- E ", initially assumed to be constant. The voltage change caused by the change in heating voltage at the anode of tube 2 is transmitted via capacitor q to the voltage divider consisting of resistors t and u . The grid H of the tube 3 is connected to the middle of this voltage divider and, when t = zs, receives about half of the modulation from the anode of the tube 2. The amplifier tube 3 has a resistance o due to the resistance between the cathode and cathode line K. Reduction of its gain factor down to a gain of - 2, so that the modulation of the anode of tube 2 is brought to exactly the same size on the anode of tube 3 with the opposite sign Ineffective grid M of the tube q .. The heating voltage change of the tube 3 is due to the small amplification factor and white l it is superimposed on the voltage changes that have already been amplified in tubes 1 and 2 and is no longer effective. This can be compensated for by a small correction of the resistance o or the ratio of q to u. The influence of changes in heating voltage on the tube q. can be taken into account in the above-mentioned way.

Eine Änderung der Schirmgitterspannung E,9 für die Röhren i und 2 wirkt auf deren Anoden genau so wie eine Änderung der Heizspannungen und findet auf gleiche Weise eine Abgleichung. Etwas.. schwieriger liegen die Verhältnisse für eine Abgleichung von Änderungen der Anodenspannung + E", weil sich diese gleichzeitig auf die Anoden der Röhren i, 2 und 3 bemerkbar machen. Die Änderungen an den Röhren i und 2 werden. ebenso ausgeglichen, wie dies für Änderungen der Heizspannung beschrieben ist. Die Beeinflussung der Anode der Röhre 3 bedarf eines besonderen Ausgleiches. Dieser wird erzielt dadurch, daß über den Kondensator 0 auch der Punkt N die Änderung der Anodenspannung mitmacht. Die Widerstände t und u wirken nicht mehr als Spannungsteiler für die Aussteuerung des Gitters H der Röhre 3, weil die Anode der Röhre 2 ebenso wie der Punkt N gleichsinnig von der Anodenspannungsänderung beeinflußt sind. Das Gitter H erhält die Änderung der Anodenspannung deswegen in vollem Umfange, und in der Verstärkerröhre 3 findet eine zweifache Verstärkung statt. An der Anode der Röhre 3 wird die Änderung der Anodenspannung einerseits durch die unmittelbare Einwirkung in einfacher Größe, anderseits in zweifacher, aber umgekehrter Richtung infolge der Aussteuerung des Gitters H vorhanden sein. "Es ergibt sich daraus eine einfache Einwirkung in umgekehrter Richtung, welche sich mit der einfachen Einwirkung auf die Anode der Röhre i an dem Spannungsteiler l und k aufhebt. Die Widerstände v und w können verhältnismäßig groß sein und dienen nur dazu, dem Gitter H der Röhre 3 die richtige Vorspannung zu vermitteln. Diese muß positiv sein, weil an dem Widerstand o ein verhältnismäßig großer Spannungsabfall vorhanden ist.A change in the screen grid voltage E, 9 for tubes i and 2 acts on their anodes just like a change in the heating voltages and takes place in the same way a match. The circumstances are a little .. more difficult for an adjustment of changes in the anode voltage + E ", because these are simultaneous on the anodes of tubes i, 2 and 3. The changes to the tubes i and 2 become. balanced as described for changes in the heating voltage is. The influence on the anode of the tube 3 requires special compensation. This is achieved by the fact that the point N is also the change via the capacitor 0 with the anode voltage. The resistors t and u no longer act as a voltage divider for the control of the grid H of the tube 3, because the anode of the tube 2 as well how the point N are influenced in the same direction by the change in anode voltage. That Grid H therefore receives the change in the anode voltage in full Extent, and a double amplification takes place in the amplifier tube 3. At the anode of the tube 3 is the change in the anode voltage on the one hand by the direct action in a single magnitude, on the other hand in a twofold but reversed effect Direction as a result of the modulation of the grid H exist. "It surrenders from this a simple action in the opposite direction, which is related to the simple Action on the anode of the tube i at the voltage divider l and k cancels. the Resistances v and w can be relatively large and only serve to support the grid H to convey the correct preload to the tube 3. This must be positive because there is a relatively large voltage drop across the resistor o.

In dieser Anordnung ist zwischen der Anode der Röhre 2 und der der Röhre 3 für sehr langsame Aussteuerungen, wie sie von Änderungen z. B: der Heizspannung verursacht sein können, nur ein Verstärkungsfaktor von - i vorhanden. Für die Ausgleichung der Störspannungen war aber ein größerer Verstärkungsfaktor notwendig. Deswegen wird zu dem Kathodenwiderstand o ein Kondensator S parallel geschaltet. Die Zeitkonstante, die sich aus o und S errechnet, ist so bemessen, daß für die langsamen Aussteuerungen (Heiz- oder Anodenspannungsänderungen) der Kondensator S praktisch unwirksam ist. Die Aussteuerungen durch die Störspannungen sind aber wesentlich schneller (z. B. 50 Hertz), so daß damit der den Verstärkungsfaktor der Röhre 3 vermindernde Widerstand o überbrückt ist: Für die Störspannungen hat also die Röhre 3 ihren normalen Verstärkungsfaktor, so daß die oben beschriebene Abgleichung der Störspannung stattfinden kann, während für den Ausgleich der Änderungen in den Betriebsspannungen der stark verminderte Verstärkungsfaktor (z. B. - 2) - wirksam ist. Die Verstärkung der Störspannungen kann außerdem erhöht werden durch die Einschaltung eines Kondensators T; welcher die Spannungsteilung der Widerstände t und u aufhebt, indem damit das Gitter H für die Störspannungen unmittelbar mit der Anode der Röhre 2 verbunden ist, ebenso wie dies in Abb. 2 dargestellt. ist.In this arrangement is between the anode of the tube 2 and that of the tube 3 for very slow modulations, as they are caused by changes z. B: the heating voltage can be caused, only a gain factor of - i is available. To compensate for the interference voltages, however, a larger gain factor was necessary. A capacitor S is therefore connected in parallel to the cathode resistor o. The time constant, which is calculated from o and S, is dimensioned in such a way that the capacitor S is practically ineffective for the slow modulation (heating or anode voltage changes). However, the modulation caused by the interference voltages is much faster (e.g. 50 Hertz), so that the resistance o, which reduces the gain of the tube 3, is bridged: for the interference voltages, the tube 3 has its normal gain factor, so that the one described above Adjustment of the interference voltage can take place, while the greatly reduced gain factor (e.g. -2) - is effective for the compensation of the changes in the operating voltages. The amplification of the interference voltages can also be increased by connecting a capacitor T; which cancels the voltage division of the resistors t and u by connecting the grid H for the interference voltages directly to the anode of the tube 2, as shown in FIG. is.

Bei Benutzung von Schirmgitterröhren für die erste V erstärkerröhre kann gemäß Abb. 5 die Schaltung noch vereinfacht werden, indem die Störgegenspannung nur in der Röhre 2 verstärkt und dann auf das Schirmgitter der Röhre i gekoppelt wird. Die Röhre i wird dann am Gitter mit der Störspannung und am Schirmgitter mit der verstärkten Störgegenspannung gegensinnig ausgesteuert, so daß die folgenden Verstärkerstufen bereits entstört an die Anode der Röhre i angekoppelt werden können. Es tritt dann zwar auch ein gewisser Verlust an Verstärkung der Röhre i auf, dadurch, daß das Schirmgitter nicht an einer festen Spannung liegt, aber es ist nur eine zusätzliche Verstärkerröhre nötig gegenüber zwei in der vorher beschriebenen Schaltung. Auch wird der Widerstand e im Verhältnis zum Elektrodenwiderstand verhältnismäßig größer sein müssen, weil die Verstärkungsverhältnisse für die Gegenspannung ungünstiger sind als in der Schaltung nach Abb. 2 oder Abb. q.. Eine Abgleichung von Heiz- und Anodenspannungsänderungen kann in der Schaltung nach Abb. 5 sinngemäß wie in Abb. q. ausgeführt werden; aber dadurch sinkt der Verstärkungsfaktor für die Störgegenspannungen noch mehr ab, und es wird schwieriger, die Änderungen aller Spannungen zu erfassen -zum selbsttätigen Ausgleich.When using screen grid tubes for the first amplifier tube the circuit can be simplified as shown in Fig. 5 by adding the interference counter voltage amplified only in tube 2 and then coupled to the screen grid of tube i will. The tube i is then connected to the grid with the interference voltage and to the screen grid the amplified interference counter-voltage controlled in opposite directions, so that the following Amplifier stages already suppressed can be coupled to the anode of the tube i. A certain loss of amplification of the tube i then occurs, as a result, that the screen grid is not on a fixed voltage, but it is only one additional amplifier tube required compared to two in the circuit described above. The resistance e also becomes proportional to the electrode resistance have to be larger because the amplification ratios for the counter voltage are less favorable are as in the circuit according to Fig. 2 or Fig. q .. A balance of heating and Changes in the anode voltage can be made in the circuit according to Fig. 5 as shown in Fig. q. to be executed; but this reduces the gain factor for the interference countervoltages even more, and it becomes more difficult to grasp the changes in all the voltages - for automatic compensation.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß an dem Patienten, wie dies bisher ohne Störbeseitigung üblich war, nur zwei Elektroden angeschlossen werden brauchen. Sobald die Einstellung des Widerstandes e zur Angleichung an den Wert des Elektrodenwiderstandes c einmal vorgenommen ist, ist ein Ausgleich vorhanden für alle Frequenzen und alle Amplituden von Störspannungen. Sobald nämlich die Störspannung zunimmt, steigt der Spannungsabfall an c und e (für die Rohre i) in gleichem Verhältnis wie der Spannungsabfall an dem Widerstand e (für die Rohre 2 und 3). Die für die Durchführung dieser Kompensierung notwendigen besonderen Verstärkerröhren können; wie oben gesagt, gleichzeitig nutzbar gemacht werden, um einen Ausgleich von Änderungen der Heiz- - und' Anodenspannungen vorzunehmen. Dies ist besonders dann notwendig, wenn der Verstärker des Elektrokardiographen mit allen seinen Betriebsspannungen aus dem Starkstromnetz versorgt werden- soll: Auch dann, wenn in dem Netzanschlußteil bereits besondere Vorkehrungen zur Verminderung des Einflusses von Netzspannungsänderungen vorgesehen sind, bleibt meistens doch eine zu große Empfindlichkeit des Verstärkers gegen Netzspannungsänderungen bestehen. Es gelingt nicht ohne weiteres, die Betriebsspannungen so konstant zu machen, daß deren restliche Änderungen bei der großen Empfindlichkeit der Elektrökardiographenverstärker und der in diesen notwendigen großen Zeitkonstante der Kopplungsmittel des Verstärkers unwirksam bleiben. Deswegen ist es zweckmäßig, den Verstärker zum mindesten in den ersten Stufen -so zu gestalten, daß geringe Änderungen ohne Einfluß auf die eigentliche Aussteuerung bleiben. Durch die Einführung des Netzanschlußbetriebes würde an sich die Gefahr der Einwirkung von Störspannungen auf den Patienten gesteigert, weil es dazu notwendig ist, eine Starkstrom führende Leitung bis in die Nähe des Elektrokardiographen heranzuführen.The advantage of this arrangement is that on the patient, as has been the case up to now without troubleshooting, only two electrodes are connected will need. As soon as the setting of the resistance e to match the Once the value of the electrode resistance c has been made, there is a compensation for all frequencies and all amplitudes of interference voltages. As soon as the interference voltage increases, the voltage drop at c and e (for tubes i) increases in the same proportion like the voltage drop across resistor e (for tubes 2 and 3). The for the Carrying out this compensation may require special amplifier tubes; as said above, can be used at the same time to compensate for changes the heating and 'anode voltages. This is particularly necessary when the amplifier of the electrocardiograph with all its operating voltages to be supplied from the power network: Even if in the mains connection part already take special precautions to reduce the influence of mains voltage changes are provided, the amplifier is usually too sensitive against changes in mains voltage. It is not easy to manage the operating voltages to make them so constant that their remaining changes at the great sensitivity the electrocardiograph amplifier and the large time constant required in it the coupling means of the amplifier remain ineffective. That is why it is useful to make the amplifier at least in the first stages so that low Changes have no effect on the actual modulation. By the introduction of network connection operation would in itself pose a risk of impact increased by interference voltages on the patient, because it is necessary to have a Bring a high-voltage line up to the vicinity of the electrocardiograph.

Mit der genannten Anordnung wird noch ein anderer Vorteil erreicht, indem das Vorhandensein des Widerstandes e zwischen der erdenden Elektrode a des Patienten und der geerdeten Kathodenleitung K eine Schutzwirkung hat gegen das Auftreten einer möglicherweise tödlichen Stromstärke durch den Körper des Patienten, wenn dieser durch einen unglücklichen Zufall mit einem unter Starkstromspannung stehenden Apparateteil in Verbindung käme. Die Einführung eines solchen Schutzwiderstandes würde unter normalen Verhältnissen einen zu großen Störspannungsabfall hervorrufen. In der beschriebenen Anordnung tritt dieser Nachteil nicht in Erscheinung, weil diese Störspannungen abgeglichen werden können.Another advantage is achieved with the above arrangement, by the presence of the resistor e between the grounding electrode a des Patients and the grounded cathode line K has a protective effect against the occurrence a potentially fatal current through the patient's body, if this by an unfortunate coincidence with one under high voltage Apparatus part would come into contact. The introduction of such a protective resistor would cause an excessive drop in interference voltage under normal conditions. In the arrangement described, this disadvantage does not appear because these interference voltages can be adjusted.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement to compensate for the interference voltage drop occurring in the grounding electrode when the electrocardiogram is taken, characterized by a controllable resistor (e) inserted between the grounding electrode (a) and the cathode line (K) to generate a voltage drop, the sign of which is reversed and after considerable amplification is brought into effect jointly on the following amplifier tubes with the modulation of the actual amplifier tube (i) for the discharge voltages that the interference voltages no longer appear in the joint modulation of the further amplifier tubes (q.).

2. Arrangement according to claim i, characterized in that da.ß the antgegenzuschalten.de Interference voltage undergoes such a correction in its phase position that it is with the The phase position of the interference voltage acting on the main amplifier tube (i) corresponds.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that the gain factor the tubes (2, 3) for the counter circuit of the interference voltage for very slow voltage changes is reduced so far that only the influence of changes in the heating and screen grid voltages cancels out with the influence of these changes on the main amplifier tube (i). q ..

Arrangement according to claims i and 3, characterized in that the actually larger Influence of changes in the anode voltage on the auxiliary amplifier system (tubes 2 and 3) is taken into account by inserting special switching means (capacitor O).

5. Arrangement according to claim i, characterized in that the main amplifier tube at the same time on the grid with the interference voltage and the voltage of the electrocardiogram and is controlled on the screen grid with the increased counter interference voltage.