DE685045C - Einrichtung zum Ableiten von elektrischen Spannungen in stoerungsempfindlichen Anordnungen, insbesondere am biologischen Objekt - Google Patents

Einrichtung zum Ableiten von elektrischen Spannungen in stoerungsempfindlichen Anordnungen, insbesondere am biologischen Objekt

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DE685045C DET46160D DET0046160D DE685045C DE 685045 C DE685045 C DE 685045C DE T46160 D DET46160 D DE T46160D DE T0046160 D DET0046160 D DE T0046160D DE 685045 C DE685045 C DE 685045C
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  • Einrichtung zum Ableiten von elektrischen Spannungen in störungsempfindlichen Anordnungen, insbesondere am biologischen Objekt Bei der Ableitung biologischer Spannungen tritt insofern eine Schwierigkeit auf, als die Elektroden, mit denen die Spannungen vom Gewebe auf die metallischen. Leiter der Meß-oder Registriereinrichtungen übertragen werden, einen nicht zu vernachlässigenden Widerstand aufweisen. In diesem Widerstand können durch kapazitive Einwirkungen von fremden Spannungsquellen Spannungsabfälle entstehen, die sich den aus dem Gewebe stammenden Spannungen überlagern. Die fremden Spannungsquellen, insbesondere benachbarte Starkstromnetze, wirken als Störung auf die Ableitungen ein. Auch bei Benutzung von Verstärkerröhren, zu deren Eingang nur eine zu vernachlässigende Stromstärke fließt, treten diese Spannungsabfälle auf. Diese Verhältnisse bei den bekannten Ableitungen seien an Hand der Abb. i näher erläutert.
  • In Abb. i ist a das biologische Objekt, von dem abgeleitet werden soll. Die Elektroden b und e sind an solchen Punkten des Untersuchungsobjekts angelegt, zwischen denen die aufzunehmenden Spannungen EKG auftreten, bei Ableitung des Elektrokardiogramms z. B. am linken und rechten Arm des Patienten. Der innere Widerstand der Elektroden und der Übergangswiderstand auf das Objekt ist durch die Widerstände c und i besonders zur Darstellung gebracht. Die eine Elektrode c ist in der bisher üblichen Ableitungsweise mit der Kathodenleitung d des Verstärkers verbunden und die andere mit dem Gitter f der Verstärkerröhre i. Die zwischen d und f vor- handenen Aussteuerungen, im folgenden bezeichnet mit dl f, werden in der Röhre i verstärkt und dann weiteren Verstärkerstufen zugeleitet, deren Kathoden ebenfalls geerdet sind und deren Gitter die gegenüber den Kathoden vorhandenen Spannungsänderungen als Aussteuerung erhalten.
  • Wenn das biologische Objekt a sich in der Nähe einer Leitung g befindet, die eine sich rasch verändernde Spannung hat, z. B. Wechselstrom von 5o Hertz, werden diese Spannungsänderungen auf das Objekt a gekoppelt durch die Kapazität, die zwischen g und a vorhanden ist. Diese Kopplungskapazität ist durch h in Abb. i, z und 3 dargestellt. Die Ladeströme, die über diesen Kapazitätswert fließen, haben nun zwei mögliche Wege zur Erde. Der eine ist über die Elektrode b, mit dem Widerstand c, zur Kathodenleitung d und zur Erde und der andere über die Elektrode e, mit dem Widerstand i, zum Gitter f, dann über die Gitter-Kathoden-Kapazität zur Kathodenleitung d und zur Erde. Der zweite Weg bedeutet aber einen so viel größeren Widerstand für die Ladeströme gegenüber dem ersten Weg, daß der ganze Ladestrom praktisch nur über die Elektrode b zur Erde fließt. Das gilt auch bei etwaigem Vorhandensein eines Gitterableitewiderstandes zwischen f und d. Der Stromweg von Erde zu Erde für die Ladeströme ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Die Spannungen, die abgeleitet werden sollen, haben den Stromkreis, der durch die strichpunktierte Linie bezeichnet ist. Die Ladeströme verursachen in dem Elektrodenwiderstand c einen Spannungsabfall in der Frequenz der Spannung auf der Leitung g. Dieser Spannungsabfall liegt gleichzeitig in dem strichpunktierten Stromkreis, der auf die VerstärkeAhre i einwirkt, und auf diese Weise wird die Aussteuerung, die von den aufzunehmenden Spannungen, Nutzspannungen, stammt, gemischt mit einer störenden fremden Spannung, mit der Störspannung. .Sobald die Störspannung eine gewisse Größe im Verhältnis zu den Nutzspannungen erreicht, wird die Auswertbarkeit der aufgenommenen Kurven der Nutzspannung stark beeinträchtigt oder unmöglich gemacht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Vermischen der Störspannungen mit den Nutzspannungen auf einfache und wirksame Weise verhindert. Hierzu ist erfindungsgemäß eine nicht zur Ableitung benutzte Elektrode an einem beliebigen Punkt des. Untersuchungsobjektes angeschlossen, während an die zu untersuchenden Punkte Elektroden gelegt sind, die ohne Ausnahme zu den Gittern von Verstärkerröhren geleitet werden, wobei in einer folgenden Verstärkerstufe die Differenz der Aussteuereng von je zwei Gittern gebildet und von der gemeinsamen Aussteuerung aller Gitter gegen die geerdete Elektrode getrennt wird, so daß auf die weiteren normal geschalteten Verstärkerstufen und auf die am Ausgang angeschlossenen Meß- und Registriergeräte nur die Differenz der Aussteuerung von je zwei Gittern wirksam ist. Eine Anordnung gemäß Erfindung ist in Abb. z dargestellt. Es wird das Objekt jetzt über drei Elektroden an den Verstärker angeschlossen. Die Elektrode n kann an irgendeinem beliebigen Punkt des Objekts a angelegt werden. Sie dient nur zur Ableitung der Ladeströme der Störspannung zur Erde, so daß diese in l wiederum einen Spannungsabfall hervorrufen. Dieser ist mit S bezeichnet. Die Nutzspannungen werden von den Elektroden e und b abgenommen, die an den Punkten angelegt sind, deren Spannungsunterschiede aufgezeichnet werden sollen. Der von den Nutzspannungen über den Verstärker benutzte Stromweg ist wieder durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Die Elektroden c und b bieten den Ladeströmen nur einen Stromweg zur Erde mit sehr hohem Widerstand, so daß in den Elektrodenwiderständen i und c keine nennenswerten Spannungsabfälle durch die Störspannung verursacht werden. Der Stromweg der Nutzspannungen und der der Störspannungen haben keine gemeinsame Strecke mehr, wie dies für die bisher übliche Schaltung, dargestellt in Abb. i, in dem Elektrodenwiderstand c der Fall war. Der innere Widerstand des Objekts a =ist so klein, daß dessen Spannungsabfälle vernachlässigt werden können.
  • _; `Die Verstärkerröhre i erhält als Aussteuerung zwischen dem Gitter f und der Kathodenleitung d die Störspannung S, eine unbekannte Spannung X, die zwischen dem Ort der Elektrode b und dem beliebig gewählten Ort der Elektroden bestehen mag, und die Nutzspannung EKG. Die Verstärkerröhre z erhält zwischen dem Gitter k und der Kathodenleitung d die Aussteuerungen S und X. An den Anoden m und o sind diese Aussteuerungen entsprechend verstärkt vorhanden. Wenn jetzt zur Aussteuerung der weiteren Verstärkerstufen nur die Differenz zwischen 7n und o benutzt wird, ergibt sich dafür. (S -f- X + EKG) - (S + X ) =EKG: Das bedeutet, daß die Differenzbildung weder von der Größe oder Richtung von S noch irgendwie von X beeinflußt wird. Daraus geht hervor, daß es nicht mehr so wichtig ist, den Widerstand l oder den Wert der koppelnden Kapazität besonders klein zu halten, weil ja größere Werte von S ebenso ausgeschaltet werden wie kleinere. Auch die Größe und die Art von X ist ohne Bedeutung.
  • Es ist kein entscheidendes Merkmal für die beschriebenen Zusammenhänge, ob die Erdung der Kathodenleitung d tatsächlich durch eine leitende Verbindung hergestellt ist oder nicht. Wenn d nicht unmittelbar geerdet ist, können die Ladeströme vom Patienten ebenfalls nur über die Elektroden auf den Verstärker übergehen. Der Stromkreis zur Erde ist dann geschlossen über die in Abb. 2 gestrichelt gezeichnete Kapazität w, die zwischen den Spannungsquellen und dem Apparatgehäuse und der Erde vorhanden ist. Die Ladeströme haben sogar bei Fehlen der Erdung von d einen höheren Gesamtwiderstand in ihrem Stromkreis, so daß in einer Schaltung nach Abb. i die Störspannungen ohne Erdung von d kleiner ausfallen können. Für eine Schaltung nach Abb.2 ist es nicht von Bedeutung, ob die Erdung ausgeführt ist oder nicht. Nur bei Speisung des Verstärkers aus einem Netzanschlußgerät ist es wünschenswert, die kapazitiven Einwirkungen des Netzanschlußgerätes auf den Verstärker bereits im Verstärker selbst zur Erde abzuleiten. Sonst könnte das ganze Verstärkersystem Spannungsschwankungen erhalten, die dann zu einer Auf= ladung des Objekts a über die Elektrode b führen würden. Auch in diesem Falle ist die störungsbeseitigende Wirkung auf den Verstärker vorhanden, aber die Störspannungsabfälle in c könnten solche Werte erreichen, daß die Eingangsröhren i und 2 bereits übersteuert würden oder daß bei einer geringen vorhandenen Ungenauigkeit in der Wirkung der Störbeseitigung doch eine zu große Störspannung mit der Nutzspannung vermischt würde.
  • Verstärkertechnisch liegt jetzt die Aufgabe vor, die an den Anoden m und o der Röhren i und 2 vorhandene Aussteuerungsdifferenz wieder auf ein Verstärkersystem zu überführen, dessen Kathoden geerdet sein können. Der einfachste Weg dazu ist gegeben durch die in Abb.3 gezeichnete Schaltung einer Verstärkerröhre 3. Deren Kathode wird mit der Anode o der Röhre 2 verbunden und deren Gitter mit der Anode in der Röhre i. Die Röhre 3 erhält als Aussteuerung dann nur die Differenz zwischen den an den Anoden »z und o vorhandenen Spannungsänderungen. An der Anode P der Röhre 3 ist dann eine Aussteuerung vorhanden, die sich ergibt aus der Differenz zwischen den Spannungen an e und b multipliziert mit dem Verstärkungsfaktor der Röhren i und 2 und dem der Röhre 3. Außerdem ist aber an p gegenüber der Erde noch die Aussteuerung der Anode o wirksam, weil die Kathode der Röhre 3 und deswegen notwendigerweise auch die Anodenspannung q der Röhre 3 alle Spannungsänderungen des Punktes o mitmachen muß. Insofern würde also an p gegenüber der Erde eine etwas zu große Aussteuerung von den aus der Röhre 2 kommenden Spannungen wirksam sein; aber dies kann leicht ausgeglichen werden, indem man z. B. bei etwa je 2ofacher Verstärkung in den Röhren i und 2 sowie in 3 den Verstärkungsfaktor der Röhre 2 mit bekannten Mitteln herabsetzt auf ig. Infolge der Umkehrung des Vorzeichens der am Gitter wirkenden Aussteuerung gegenüber der an der Anode entstehenden Aussteuerung sind in der weiteren Rechnung die Verstärkungsfaktoren mit negativem Vorzeichen einzusetzen. Die Aussteuerung der Anode kommt nun auf folgende Weise zustande: Die Anode in erhält die zwischen der Kathodenleitung d und der Elektrode e vorhandene Aussteuerung die, multipliziert mit dem Verstärkungsfaktor -2o = -2o die, die Anode o erhält eine Aussteuerung von -i9 dlb. Die Röhre 3 wird zwischen Gitter und Kathode ausgesteuert mit -2o die - (-ig d/b), und durch die Verstärkung erhält P daraus -2o (-2o die + ig dib). Außerdem hatte die Kathode von 3 und damit auch p gegen Erde von o die Spannungen -ig d/b; P hat dann insgesamt -2o (-2o die -~ i9 d/b) -I- -i9 d/b = -f- 40o die - 38o d/b - i9 db = 4oo die - 399 a/b. Da die - d/b = ebb, wird die an P vorhandene Aussteuerung in Annäherung = 400 elb sein.
  • Diese Aussteuerung an p kann dann auf das Gitter einer Verstärkerröhre 4 gegeben werden, deren Kathode geerdet sein kann, so daß man dann ohne Schwierigkeiten eine Weiterverstärkung vornehmen kann. Der Nachteil dieser Schaltung liegt aber darin, daß man für die Verstärkerröhre 3 eine besondere Anodenspannungsquelle braucht und bei direkter Beheizung der Kathode auch eine besondere Heizspannung, die beide von dem Potential der Erde oder von dem anderer Stromkreise völlig unabhängig,sein müssen.
  • Dieser Nachteil kann in bezug auf die Anodenspannung vermieden werden durch eine zweckmäßige Bemessung der inneren Widerstände in den Verstärkerröhren 2 und 3. Man benutzt für die Verstärkerröhre 3 eine Anodenspannung r, die mit ihrem negativen Pol an der Erdleitung liegen kann. Der Anodenstrom der Röhre 3 muß dann über die Röhre 2 zur Erdleitung fließen. Wenn der innere Widerstand und der Anodenwiderstand der Röhre 3 sehr groß gewählt werden, z. B. 2 MOhm, und die Widerstände der Röhre 2 durch Benutzung einer entsprechenden Röhrenart und durch Wahl eines geeigneten Arbeitspunktes sehr niedrig, z. B. io ooo Ohm, kann man erreichen, daß die Rückwirkung der in der Röhre 3 stattfindenden Anodenstromänderungen auf die Spannung der Anode o so gering wird, daß trotzdem noch eine Verstärkung in der Röhre 2 stattfindet. Wenn das Verhältnis der Widerstände nicht sehr viel größer ist als der Wert des Verstärkungsfaktors, z. B. 2ö, kann nämlich keine Verstärkung mehr zustande kommen. Ebenso wie dies in dem oberen Zahlenbeispiel für die Aussteuerungsspannungen gezeigt wurde, kann man diese Herabsetzung des Verstärkungsfaktors der Röhre 2 sowie die Rückwirkung auf die Aussteuerung der Anode o ausgleichen durch Herabsetzung der Verstärkung in der Röhre i.
  • Diese Rückwirkungen werden aber unangenehm, wenn man mit mehr als zwei Gitterelektroden ableiten will. Für die verschiedenen zwischen den Elektroden notwendigen Kombinationen können dann die gegenseitigen Beeinflussungen nicht mehr ausgeglichen werden, und man kann eine Schaltungsweise anwenden, wie sie in Abb. 4 dargestellt ist. Von der Anode o ist ein Spannungsteiler aus den Widerständen s und t zur Erde gelegt, und die Kathode der Röhre 3 ist mit der Mitte dieses Spannungsteilers verbunden. t soll klein sein gegenüber s, so daß an diesem kleineren Wert von t die Rückwirkung durch den Anodenstrom der Röhre 3 schon sehr viel kleiner ausfällt. Das Gitter der Röhre 3 erhält seine Aussteuerung von einem Spannungsteiler aus u und v, der ein entsprechendes Aufteilungsverhältnis hat. Die Verstärkerröhre 3 wird also bestimmungsgemäß nur mit der Differenz der an o und in vorhandenen Spannungsänderungen ausgesteuert. Wenn nun eine weitere Verstärkerröhre g für eine dritte Gitterelektrode x vorhanden ist, und es soll die Spannung zwischen der Elektrode x und der Elektrode b weiter verstärkt werden in einer Röhre 6, dann muß man für die Kathode der Röhre 6 wiederum einen Spannungsteiler an die Anode der Röhre 5 legen. Wenn jetzt das Gitter der Röhre 6 von dem Anschlußpunkt des Spannungsteilers aus s und t ausgesteuert würde, erhielte es ebenfalls als Aussteuerung die Rückwirkungen, die in t durch den Anodenstrom der Röhre 3 stattfinden. Das kann vermieden werden, wenn das Gitter der Röhre 6 an einen Spannungsteiler aus y und z angeschlossen wird, der einen sehr großen Widerstand haben kann gegenüber den Werten von s und t. Wenn das Verhältnis zwischen s und t und zwischen y und z wie io : x ist, kann eine Beeinflussung. von t an der Anode o nur noch mit %o Amplitude ankommen, und durch die Spannungsteilung in y und z wird diese an o vorhandene Amplitude der Beeinflussung nochmals auf %a herabgesetzt, so daß das Gitter der Röhre 6 von dieser Rückwirkung nur noch Amplitude erhält. Dieser Wert ist auf alle Fälle zulässig, zumal die Spannungsänderungen durch die Beeinflussung von t schon klein sind gegenüber den Aussteuerungsspannungen der Verstärkerröhre 3.
  • In entsprechender Weise könnte auch eine Differenzbildung zwischen den Röhren 5 und x durchgeführt werden, indem stets die Kathode der die Differenz bildenden Röhre an einen Spannungsteiler mit geringem Widerstand und das Gitter an einen Spannungsteiler einer anderen Röhre mit höherem Widerstand gelegt wird.
  • Die Wirksamkeit dieser Schaltungsmaßnahmen ist unabhängig davon, ob die Vorverstärkung ohne Differenzbildung zunächst nur in einer ersten Verstärkerstufe, Röhren z, 2 und 5, oder zunächst in mehreren Verstärkerstufen stattfindet.
  • Die Differenzbildung kann auch in einer noch einfacheren Schaltung erst im Registriergerät vorgenommen werden, wie dies in Abb. 5 dargestellt ist. Die von den Elektroden x, e und b gegenüber der geerdeten Elektrode n vorhandenen Spannungsänderungen werden in drei zweistufigen Verstärkersätzen aus den Röhren ii und 21 sowie 12 und 2z und 13 und 23 so weit verstärkt, daß an die Anoden der zweiten Röhre Registriergeräte, z. B. Oszillographenschleifen A, B und C oder die Ablenkplatten von Kathodenstrahlröhren angeschlossen werden können. Für die drei Verstärkersätze werden drei Registriersysteme in den drei möglichen Kombinationen zwischen die Anoden geschaltet. Die allen drei Verstärkersätzen gemeinsame Aussteuerung mit den Störspannungen, die sich am inneren Widerstand der Elektroden gebildet haben, kann sich auf keines der Registriersysteme auswirken, weil für jedes einzelne an seinen beiden Anschlußpunkten in bezug auf die Störspannungen gleichsinnige und gleich große Aussteuerung vorhanden ist. Die Spannungsdifferenzen, die zwischen den Elektroden x, e und b vorhanden sind, ergeben gleichartige verstärkte Spannungsdifferenzen zwischen den Anoden der Röhren, an die die Registriersysteme angeschlossen sind, so daß die letzteren entsprechende Ausschläge machen. Die Rückwirkung, die stattfindet durch den gleichzeitigen Anschluß von je zwei Registriersystemen an eine Anode, wird zum größten Teil aufgehoben, weil die Röhren in einer Art Dreieckschaltung sich gegenseitig beeinflussen. Wenn man aber diese Rückwirkung ganz ausschalten will, kann man jedes einzelne Registriersystem an je zwei Verstärkerröhren anschließen, deren Gitter in gleicher Reihenfolge an die Vorstufe angeschlossen sind wie jetzt die Registriersysteme an die Anoden. Es werden dann von jeder Vorstufe je zwei Gitter ausgesteuert, und dabei kann eine Beeinflussung nicht stattfinden. Eine gewisse dabei vorhandene Schwingneigung kann mit bekannten Mitteln unterdrückt werden. Eine Anordnung, wie sie in Abb. 5 dargestellt ist, wäre z. B. gut geeignet für eine gleichzeitigeAufnahme des Elektrokardiogramms in den drei gebräuchlichen Ableitungen. Dabei werden drei Elektroden benutzt, die an die Eingangsgitter von drei Verstärkersätzen geschaltet werden. Sie sind an den rechten und linken Arm sowie an den linken Fuß anzulegen. Außerdem ist eine vierte geerdete Elektrode anzuschließen, welche die kapazitiven Störeinwirkungen zur Erde ableitet und außerdem allen Gittern die richtige Vorspannung zuleitet. Die Anbringung dieser vierten Elektrode ist dadurch erleichtert; daß sie an irgendeinem beliebigen Punkt des Körpers liegen kann. Sie kann auch in unmittelbarer Nachbarschaft einer der drei Gitterelektroden liegen, sie darf aber nicht mit einer von diesen übereinstimmend sein. Außerdem wird der Aufwand für diese vierte Elektrode dadurch ausgeglichen, daß für die drei anderen ein wesentlich größerer Eigenwiderstand zulässig ist, sie können also kleiner sein und sind deswegen leicht anzubringen.
  • Die beschriebenen Schaltungen haben aber noch andere bedeutungsvolle Vorteile: Bei Änderungen der Betriebsspannungen des Verstärkers, wie sie sich insbesondere bei Speisung aus Netzanschluß nicht vermeiden lassen, findet für alle Verstärkerröhren der gleichen Stufe eine gleichsinnige und gleich große Beeinflussung statt. Unter diesen Bedingungen wird aber die Differenzbildung zwischen den einzelnen Verstärkersätzen ebensowenig beeinflußt wie durch die gemeinsame Aussteuerung mit den Störspannungen. Die Anordnung ist also in dem Umfange unbeeinflußbar durch Netzspannungsänderungen, wie die Auswirkung von Änderungen der Heiz-Gitter-Schirmgitter- und Anodenspannung für die in der gleichen Stufe liegenden Verstärkerröhren gleichen zeitlichen Verlauf und gleiche Größe hat. Wenn also die Abweichungen in dem Verhalten der einzelnen gleichstufigen Verstärkerröhren nur 5prozentigsind, sind 2ofach größere Spannungsänderungen zulässig als in den bisher benutzten einfachen Schaltungen. Voraussetzung für den ordnungsmäßigen Betrieb dieser Schaltung ist aber, daß alle Verstärkersätze mit gleicher Verstärkung arbeiten. Das muß auch aufrechterhalten bleiben, wenn man die Empfindlichkeit herabsetzen will.
  • Daß bei dieser Herabsetzung der Empfindlichkeit Fehler vermieden werden, und daß trotzdem die Möglichkeit besteht, die Empfindlichkeit des einzelnen Registriersystems unabhängig von den anderen zu beeinflussen, kann am besten geschehen in einer Schaltung, bei der für jedes einzelne Registriersystem zwei Röhren vorgesehen sind. Wenn man dann die Regelung jedesmal nur für die Spannungen durchführt, die auf die beiden Gitter dieses Röhrenpaares kommen, ist auch in dieser Hinsicht eine Beeinflussung der anderen Registrierungen ausgeschaltet.
  • In bezug auf den Anschluß der Registriersysteme selbst hat die Schaltung nach Abb. 5 auch noch den Vorteil, daß ohne besondere Schaltungsmaßnahmen die Registriersysteme im unausgesteuerten Zustand frei von Gleichstrom sind; sie können dann also bei Aussteuerung sowohl Ausschläge in positiver als auch in negativer Richtung machen und haben auf diese VTeise einen sehr viel weiteren Arbeitsbereich.
  • Bei einer einfachen Ableitung des Elektrokardiogramms mit nur einem Registriersystem kann man sich die Anlegung einer besonderen erdenden Elektrode ersparen, indem man an die zu untersuchende Person sofort die drei für die drei verschiedenen Ableitungen notwendigen Elektroden anlegt. Durch den im Verstärkereingang vorhandenen Elektrodenumschalter werden dann die beiden zur Ableitung benötigten Elektroden e und b (Ableitung I) an den linken und rechten Arm gelegt, und die dritte Elektrode, die am linken Fuß liegt, wird jetzt zur Erdung benutzt (Elektrode n). Bei Ableitung II wird die Elektrode des linken Armes und linken Fußes zu den Gittern geschaltet, und die des rechten Armes dient zur Erdung. In gleicher Weise wird bei Ableitung III über die Elektrode des linken Armes geerdet, während zwischen rechtem Arm und linkem Fuß abgeleitet wird.
  • Es ist bereits eine Schaltung angegebenworden, die in der Anordnung der Schaltelemente teilweise übereinstimmt mit der Anordnung in Abb. 5. Mit der bekannten Schaltung wird die Registrierung der dritten Ableitung des EKG ermöglicht, die bisher nicht ausgeführt werden konnte, wenn für die erste und zweite Ableitung bereits einseitig geerdete Verstärkersysteme an den Patienten angeschlossen waren. Die dritte Ableitung wird dort erhalten durch Anschluß des dritten Registriersystems zwischen die Anoden der für die erste und zweite Ableitung normal geschalteten Endröhren. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, daß eine besondere geerdete Elektrode vorgesehen wird, von der keine zu registrierenden Spannungen abgenommen werden, so daß der Spannungsabfall der Störeinwirkungen in dieser auch sehr groß sein kann, ist dort nicht enthalten. Auch die Tatsache, daß die Empfindlichkeit gegen Spannungsänderungen sich in den Röhren vor der Differenzbildung nur im Umfange der Röhrenungleichheit auswirken kann, ist dort nicht zum Ausdruck gebracht. Diese Tatsache könnte sich auch nur auf die dritte Ableitung auswirken, nicht auf die erste und zweite. Die Anordnung ist unter gleichen kapazitiven Störeinwirkungen auf das Objekt und bei gleichen Spannungsänderungen also sehr viel weniger brauchbar als die der vorliegenden Erfindung. Es ist eine gleichzeitige Aufnahme von drei Kurven, von der zwei stark gestört sind, nicht wertvoller als eine Einzelaufnahme einer ungestörten Kurve, bei der die Möglichkeit vorgesehen ist, nacheinander auch die beiden anderen Kurven völlig ungestört aufzunehmen.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE i. Einrichtung zum Ableiten von elektrischen Spannungen in störungsempfindlichen Anordnungen, insbesondere am biologischen Objekt, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht zur Ableitung benutzte Elektrode an einem beliebigen Punkt des Untersuchungsobjektes angeschlossen ist, während an die zu untersuchenden Punkte Elektroden gelegt sind, die ohne Ausnahme zu den Gittern von Verstärkerröhren geleitet werden, wobei in einer folgenden Verstärkerstufe die Differenz der Aussteuerung von je zwei Gittern gebildet und von der gemeinsamen Aussteuerung aller Gitter gegen die geerdete Elektrode getrennt wird, so daß auf die weiteren normalgeschalteten Verstärkerstufen und auf die am Ausgang angeschlossenen Meß- oder Registriergeräte nur die Differenz der Aussteuerung von je zwei Gittern wirksam ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzbildung in einer Verstärkerröhre stattfindet, deren Anodenwiderstand und innerer Widerstand sehr groß sind gegenüber den entsprechenden Widerständen der vorhergehenden Stufe, an deren Anode die Kathode der die Differenz bildenden Röhre angeschlossen ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der die Differenz bildenden Röhre an einem Spannungsteiler (s, t) angeschlossen wird, der zwischen die Anode der vorhergehenden Röhre und die Erdleitung geschaltet ist, während das Gitter einer anderen Röhre von einem entsprechend geschalteten Spannungsteiler (y, z), der aber höhere Widerstände haben kann, ausgesteuert wird. q..
  4. Einrichtung mit einer beliebig am Untersuchungsobj ektangeordneten geerdeten Elektrode. und zwei zu Gittern führenden Elektroden nach Anspruch i, wobei die geerdete Elektrode nur zur Störableitung dient, nicht zur Abnahme von aufzunehmenden Spannungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Differenz in der Aussteuerung der Gitter von der den beiden Gittern gegen die geerdete Elektrode gemeinsamen Aussteuerung erst stattfindet durch einen in Verbindung mit einer anderen Schaltanordnung an sich bekannten Anschluß des Meß- oder Registriergeräts zwischen den Anoden der Endröhren von zwei normal geschalteten Verstärkersätzen.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Stufen vor der Differenzbildung jeweils solche Röhren zusammen benutzt werden, deren Verhalten gegenüber Änderungen der verschiedenen Betriebsspannungen in bezug auf zeitlichen Verlauf und auf Größe der Beeinflussung übereinstimmend ist, so daß eine Einwirkung auf die Spannungsdifferenz zwischen den einzelnen Verstärkersätzen nicht stattfinden kann, was insbesondere bei Speisung des Verstärkers aus Netzanschluß die Benutzung wesentlich kleinerer Beruhigungsmittel erlaubt.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch i in Anwendung auf die gleichzeitige Aufnahme des Elektrokardiogramms in den dreigebräuchlichen Ableitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Registriersysteme im Dreieck zwischen die drei Anoden der Endröhren geschaltet werden.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch i in Anwendung auf eine einfache Aufnahme des Elektrokardiogramms, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die unbenutzte dritte Elektrode durch geeignete Ausbildung des Elektrodenumschalters als erdende Elektrode benutzt wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE912994C (de) * 1952-06-14 1954-06-08 Dr Med Kurt Sokol Geraet zum Aufzeichnen der in der Gebaermuttermuskulatur entstehenden Aktionsstroeme
DE964342C (de) * 1951-05-22 1957-05-23 Fritz Schwarzer Einrichtung zur Pruefung der Elektroden-Sitzguete am physiologischen Objekt
DE1062344B (de) * 1952-01-25 1959-07-30 Philips Nv Schaltungsanordnung zum Herabsetzen des Einflusses von auf die zum Messobjekt fuehrenden Anschlussleitungen wirkenden durch elektrische oder magnetische Streufelder erzeugten Stoerspannungen auf die Anzeige eines Mess- oder Auf-zeichnungsgeraetes fuer medizinisch physiologische Untersuchungen

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