DE747783C

DE747783C - Electrocardiograph with amplifiers in differential or sum circuit

Info

Publication number: DE747783C
Application number: DES142846D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Erich Von Ferroni; Dipl-Ing Walter Scholze
Priority date: 1940-11-07
Filing date: 1940-11-07
Publication date: 1944-10-13

Description

Elektrokardiograph mit Verstärkern in Differenz- oder Summenschaltung Bei Geräten zur Messung oder Aufzeichnung dreier zueinander in funktioneller Beziehung stehender Spannungen oder Ströme, beispielsweise in Elektrokardiographen, bei denen das Einthovensche Ableitungsschema verwendet wird, arbeitet man zur Ersparnis von Verstärkern mit Differenz- oder Summenschaltungen. Hierbei werden nur zwei der Meßgrößen unmittelbar verstärkt, während die dritte durch die Schaltung als Differenz oder Summe aus den beiden ersten verstärkten Spannungen gewonnen wird. Verwendet man nun bei derartigen Geräten elektromagnetische Meßwerke oder andere Oszillographensysteme mir höherem oder sehr hohem Widerstand, z. B. also solche Systeme, bei denen die Meßgröße eine Wicklung erregt, so kann eine gegenseitige Beeinflussung der beiden unmittelbar verstärkten Meßgrößen auftreten.Electrocardiograph with amplifiers in difference or sum circuit In the case of devices for measuring or recording three to one another in a functional relationship standing voltages or currents, for example in electrocardiographs, where the Einthoven derivation scheme is used, one works to save Amplifiers with differential or sum circuits. Here are only two of the measurands immediately amplified, while the third through the circuit as a difference or Sum of the first two amplified tensions is obtained. If you use now electromagnetic measuring mechanisms or other oscilloscope systems in such devices with higher or very high resistance, e.g. B. So those systems in which the Measured variable excites a winding, the two can influence each other directly amplified measurands occur.

Diese Verhältnisse sollen an Fig. i, die eine derartige bekannte Anordnung zeigt, näher erläutert werden.These relationships should be shown in FIG. I, which shows such a known arrangement shows are explained in more detail.

Von den Verstärkern sind nur die beiden Ausgangsstufen i und 2 dargestellt, an deren Eingangsklemmen 3 und q. bzw. 5 die Meßspannungen liegen. Die Ausgangsströme der beiden Röhren i und 2 gehen einerseits durch die elektromagnetischen Meßwerke oder Oszillographensysteme 6 und 7, deren Anzeigevorrichtungen durch die Spiegel 8 und 9 angedeutet sind, und andererseits erregen sie im vorliegenden Falle ein Differenzsystem io, dessen Anzeiger mit i i bezeichnet ist. Denkt man sich nun beispielsweise die Klemmen q. und 5 kurzgeschlossen und nur der Röhre i eine Meßgröße zugeführt, so ergibt sich fo1-, elende Wirkungsweise: Die Röhre i verstärkt die Meßgröße, und der Anodenstrom fließt sowohl -'durch die Wicklung des Meßwerks 6 als auch durch eine Wicklung des Differenznießwerks ro. Beide Meßwerke werden also ausschlagen. Die Röhre 2 liefert infolge ihres kurzpeschlossenen Eingangs keine Meßgröße; das Meßwerk 7 dürfte daher auch keinen Ausschlag zeigen. Tatsächlich schlägt aber dieses Meßwerk um einen gewissen Betrag aus. Der Grund hierfür liegt darin, daß von der stromdurchflossenen Spule des Meßwerks io eine Induktionswirkung auf die andere Spule geübt wird und die induzierte Spantiungs änderung in dieser zweiten Spule eine Stromänderung im Anodenkreis der Röhre 2, d. h. also auch in der Spule des Meßwerks 7, hervorruft. .Of the amplifiers, only the two output stages i and 2 are shown, at their input terminals 3 and q. or 5 are the measuring voltages. The output currents of the two tubes i and 2 go through the electromagnetic measuring units on the one hand or oscilloscope systems 6 and 7, their display devices through the mirrors 8 and 9 are indicated, and on the other hand they excite in the present case Difference system io, whose indicator is labeled i i. One thinks now, for example the terminals q. and 5 short-circuited and only the tube i is supplied with a measured variable, this results in a miserable mode of operation: the tube i amplifies the measured variable, and the anode current flows through the winding of the measuring mechanism 6 as well as through one Winding of the differential die unit ro. Both measuring mechanisms will therefore deflect. the As a result of its short-circuited input, tube 2 does not supply any measured variable; the measuring mechanism 7 should therefore not show a rash. In fact, however, this measuring mechanism beats by a certain amount. The reason for this is that from the current-carrying Coil of the measuring mechanism io an induction effect is exerted on the other coil and the induced Spantiungs change in this second coil a change in current in Anode circuit of tube 2, d. H. thus also in the coil of the measuring mechanism 7, causes. .

Diese gegenseitige Beeinflussung tritt aber nicht nur dann auf, wenn die Klemiiien .I und 5 kurzgeschlossen sind, sondern auch, wenn, wie bei der Aufnahme von Elektrokardiogrammen, die zweite und dritte 1lef.@-größe an diese Klemmen angeschlossen sind. Umgekehrt wird natürlich auch der durch die Röhre :2 bei normalem Betrieb fließende Anodenstrom eine Beeinflussung des Anodenkreises der Röhre i hervorrufen, so daß sich also beide Meßsysteme bzw. beide Kreise gegenseitig beeinflussen und die Messung bzw. Aufzeichnung verfälschen. Ähnlich liegen die Verhältnisse auch bei der bekannten Summenschaltung für derartige Geräte.This mutual influence does not only occur when the terminals .I and 5 are short-circuited, but also if, as with the recording of electrocardiograms, the second and third 1lef. @ -size connected to these terminals are. The reverse is of course also through the tube: 2 during normal operation flowing anode current affect the anode circuit of tube i, so that both measuring systems or both circles influence each other and falsify the measurement or recording. The situation is similar in the known summation circuit for such devices.

Gegenstand der Erfindung ist es nun, diese Beeinflussungen zu vermeiden, was dadurch geschieht, daß in den die Differenz- bzw. Summenbildung bewirkenden Ausgangskreis eine die gegenseitige Beeinflussung kompensierende Gegeninduktivität eingeschaltet ist und gegebenenfalls zusätzlich Ausgangsröhren mit hohem Innenwiderstand verwendet sind. j Zur Anpassung der kompensierenden Gegeninduktivität an die Gegeninduktivität des betreffenden Meßsystems wird erstere zweck-. mäßig mit veränderbarem Luftspalt versehen.The object of the invention is now to avoid these influences, what happens because in the forming the difference or summation Output circuit has a mutual inductance that compensates for mutual interference is switched on and, if necessary, additional output tubes with high internal resistance are used. j To adapt the compensating mutual inductance to the mutual inductance of the measurement system in question, the former is useful. moderate with adjustable air gap Mistake.

Die Erfindung soll an Hand des schematisierten Ausführungsbeispiels der Fig. 2 näher erläutert werden. Hierbei sind für diajenigen Teile, die die gleiche Bedeutung wie in Fig. i haben, dieselben Bezugszeichen beibehalten worden.The invention is intended to be based on the schematic exemplary embodiment 2 will be explained in more detail. Here are the same for those parts Meaning as in Fig. I, the same reference numerals have been retained.

Entgegen der Anordnung nach Fig. i ist das Differenzsystem io nicht unmittelbar mit der Anodenstromquelle verbunden, sondern es ist die kompensierende Gegeninduktivität 12 dazwischengeschaltet. Hierbei sind die Verbindungen zwischen den Wicklungen des Systems io und dem der Gegeninduktivität so gewählt, daß die in- den Wicklungen des Systems io auftretenden unerwünschten gegenseitigen Beeinflussungen gerade kompensiert werden.Contrary to the arrangement according to FIG. I, the differential system is not io directly connected to the anode power source, but it is the compensating one Mutual inductance 12 interposed. Here are the connections between the windings of the system io and that of the mutual inductance selected so that the unwanted mutual influences occurring in the windings of the system io just to be compensated.

Als Gegeninduktivität kann man #n einfachsten Falle den gleichen Kern und die gleichen Wicklungen verwenden, wie sie für das System io benutzt werden. Da dieses Jedoch keinen veränderbaren Luftspalt aufweist bzw. die Anbringung einer derartigen Regeleinrichtung einen Mehraufwand- bedeutet, kann man auc1i von vornherein ein besonders einfaches System regelbarer Induktivität verwenden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.In the simplest case, the same core can be used as mutual inductance and use the same windings as used for the io system. However, since this does not have a changeable air gap or the attachment of a Such a control device means additional expenditure - one can also do this from the outset use a particularly simple system of controllable inductance, as shown in Fig. 3 is shown.

Auf einem ungefähr hufeisenförmigen Kern 13, dessen Schenkel federnd ausgebildet sind, sind die beiden Wicklungen 14 und 15 z«-eckinäßig nebeneinander angebracht. Die beiden Schenkel sind durch eine Schraube 16 aus nichtmagnetischem Werkstoff verbunden und können durch Anziehen oder Lockern inehi oder minder nahegebracht werden. Zwischen den Enden des Kernes 13 befindet sich ein L-föriniges Polstück 17, das etwas kürzer ausgebildet ist als der normale Abstand der beiden Schenkel des Kerns 13. Zwischen dein Polstück 17 und dein einen Schenkel des Kerns 13 befindet sich also ein Luftspalt, der ciurch -Betätigung der Schraube 16 veränderbar ist.On an approximately horseshoe-shaped core 13, the legs of which are resilient are formed, the two windings 14 and 15 are z ″ -eckinäßig next to each other appropriate. The two legs are made of non-magnetic by a screw 16 Material connected and can be brought closer by tightening or loosening inehi or less will. Between the ends of the core 13 there is an L-shaped pole piece 17, which is slightly shorter than the normal distance between the two legs of the core 13. Between your pole piece 17 and your one leg of the core 13 is located So there is an air gap which can be changed by actuating the screw 16.

Neben der Anordnung der Gegeninduktivität 12 kann man auch eine-Verringerung der gegenseitigen Beeinflussung der Systeme dadurch erzielen, daß man als Verstärkerausgangsröhren solche mit möglichst hohem Innenwiderstand, z. B. Penthoden 18, 19, verwendet. Dadurch wird erreicht, daß jene verhältnismäßig kleinen, durch die Induktivität des Systems io erzeugten störenden Spannungen keinen nennenswerten Anodenstrom hervorrufen, so daß eine gegenseitige Beeinflussung der Systeme 6 und 7 vermieden wird. Gegebenenfalls ist es bereits ausreichend, ohne das Differenzsvstein 12 nur mit Ausgangsröhren hohen Innenwiderstands zu arbeiten.In addition to the arrangement of the mutual inductance 12, one can also reduce it the mutual influence of the systems can be achieved by using the amplifier output tubes those with the highest possible internal resistance, e.g. B. penthodes 18, 19 are used. Through this is achieved that those relatively small, due to the inductance of the system Interfering voltages generated io do not cause any appreciable anode current, so that a mutual influencing of the systems 6 and 7 is avoided. Possibly it is already sufficient without the difference stone 12 only with output tubes high internal resistance to work.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrocardiograph with amplifiers in differential or summation circuit and with electromagnetic measuring units or oscilloscope systems, characterized in that to prevent mutual interference the difference or. Output circles effect the summation compensating mutual inductance (12) is provided and possibly additionally Output tubes finitely high internal resistance, e.g. B. penthodes (z8; ig) are used are.

2. electrocardiograph according to claim i, characterized in that the mutual inductance (12) has a variable air gap.

3. Electrocardiograph according to claim i and a with differential measuring mechanism, characterized in that ((aß as mutual inductance (1z) (i3) and the windings (1q., 1.5) one of the differential measuring mechanism (io, ii) the same magnet system are used. Q .. Modification of the electrocardiograph according to claim i, characterized in that, while renouncing the mutual inductivity (1a), only output tubes with high internal resistance (i $, ig) are provided Considered: British patent specification ...... No. 441 o57.