FI115084B - Sähköinen piiri ja lähetysmenetelmä telemetristä lähetystä varten - Google Patents

Sähköinen piiri ja lähetysmenetelmä telemetristä lähetystä varten Download PDF

Info

Publication number
FI115084B
FI115084B FI20031840A FI20031840A FI115084B FI 115084 B FI115084 B FI 115084B FI 20031840 A FI20031840 A FI 20031840A FI 20031840 A FI20031840 A FI 20031840A FI 115084 B FI115084 B FI 115084B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
circuit
semiconductor transistor
transistor switch
switch
electrical
Prior art date
Application number
FI20031840A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20031840A0 (fi
Inventor
Janne Klementti
Original Assignee
Polar Electro Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polar Electro Oy filed Critical Polar Electro Oy
Priority to FI20031840A priority Critical patent/FI115084B/fi
Publication of FI20031840A0 publication Critical patent/FI20031840A0/fi
Priority to US11/010,647 priority patent/US7418237B2/en
Priority to AT04106552T priority patent/ATE402652T1/de
Priority to DE602004015399T priority patent/DE602004015399D1/de
Priority to EP04106552A priority patent/EP1543769B1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI115084B publication Critical patent/FI115084B/fi
Priority to HK05108887A priority patent/HK1079070A1/xx

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6831—Straps, bands or harnesses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02438—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient

Description

115084 I 1 i j Sähköinen piiri ja lähetysmenetelmä telemetristä lähetystä varten
Ala Sähköinen piiri ja lähetysmenetelmä telemetristä lähetystä varten.
5 Tausta
Elintoimintoja voidaan mitata telemetrisesti käyttäen non-invasiivista mittalaitetta. Esimerkkinä tällaisesta mittalaitteesta on muun muassa sydämen sykettä mittaava järjestelmä, joka voi käsittää useita toimintayksiköitä, kuten lä-hetinyksikön, vastaanotinyksikön ja tiedonsiirto-yksikön. Kukin toimintayksikkö 10 käsittää tavallisesti pariston, joka toimii yksikön teholähteenä. Lähetinyksiköllä tarkoitetaan ihmisen vartaloa, erityisesti rintaa, vasten pidettävää elektrodeilla varustettua lähetinyksikköä, joka usein on toteutettu vartalon ympärille kiinnitettävän lähetinvyön muotoon. Vastaanottoyksiköllä tarkoitetaan esimerkiksi ranteessa pidettävää kellomaista vastaanotinyksikköä, joka on induktiiviseen 15 aktiivisuuteen perustuvassa telemetrisessä vuorovaikutuksessa lähetinyksik-köön. Tiedonsiirtoyksiköllä, joka on telemetrisessä yhteydessä vastaanotinyk-sikköön, voidaan siirtää vastaanotinyksikköön kertynyttä tietoa esimerkiksi tietokoneelle. Tietokoneella voidaan myös ohjata sekä lähetin- että vastaanotinyksikköä tiedonsiirtoyksikön kautta.
.·«·. 20 Esimerkiksi sydänsykkeen mittalaitteiden lähettimet voivat lähettää n. 5 kHz:n induktiivisen purskeen aina EKG-signaalin havaittuaan. Lähetinyksi- » Ί'; kön lähetinpiirinä voi olla esimerkiksi kondensaattorista ja kelasta muodostuva *·*·’ lähettimen resonanssipiiri, joka ohjataan värähtelemään purskeittain kullakin «••Il ’ * sydämen lyönnillä. Tyypillisesti nämä purskeet havaitaan vastaanottimessa •» · : 25 lähetintä vastaavalla antennilla ja vastaanottorakenteella. Yleisesti sydämen • · · ..·* sykkeen sijasta tai lisäksi telemetrisesti siirrettävänä datana voi olla useita eri mittaussuureiden mittaustietoja, kuten työskentelytaajuus, poljentanopeus, pol- • · · jentataajuus, etenemisnopeus tms.
*: Resonanssipiiri jää värähtelemään, ellei sen värähtelyä aktiivisesti 30 sammuteta. Tavallisesti resonanssipiirin napojen välille on kytketty puolijohde-
I · I
'· '· transistorikytkin, joka avataan kunkin purskeen lähetyksen ajaksi. Kytkin sulje- : ‘ taan kunkin purskeen loputtua, jolloin värähtelypiirin energia purkautuu nope- ·*·'; asti pois eikä värähtelypiiri lähetä häiriövärähtelyjä purskeiden välisenä aikana.
• I
. * *. Samalla puske saadaan määrättyä halutun pituiseksi.
• · * 2 115084 Tähän ratkaisuun liittyy kuitenkin ongelmia. Sammutuspiiri kuormittaa värähtelypiiriä myös resonanssivärähtelyn aikana, koska puolijohdetransistorikytkin vuotaa virtaa, vaikka se on kytketty aukitilaan. Tästä syystä reso-nanssipiiriä pitää ohjata suuremmalla teholla kuin ilman sammutuspiiriä olisi 5 tarvetta, mikä näkyy suurentuneena tehonkulutuksena ja nopeampana akun tai paristojen tyhjenemisenä.
Lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on toteuttaa parannettu sähköinen piiri.
Tämän saavuttaa sähköinen piiri matalataajuista, induktiivisesti talo pahtuvaa telemetristä lähetystä varten, sähköisen piirin käsittäessä tasasähkö-lähteen syöttää sähköistä tehoa sähköiseen piiriin; resonanssipiirin telemetristä lähettämistä varten; sammutuspiirin, joka on kytketty resonanssipiiriin ja joka käsittää puolijohdetransistorikytkimen; ja puolijohdetransistorikytkin on sovitettu kytkemään sammutuspiiri sähkövirtaa johtavaan tilaan resonanssipiirin vä-15 rähtelyn estämiseksi ja puolijohdetransistorikytkin on sovitettu kytkemään sammutuspiiri sähkövirran kulkua estävään tilaan resonanssipiirin värähtelyn mahdollistamiseksi. Edelleen sammutuspiiri käsittää ainakin yhden sähköisen rajoi-tuskomponentin, joka estää puolijohdetransistorikytkimen kantavirran kulun I puolijohdetransistorikytkimen ollessa auki.
20 Keksinnön kohteena on myös telemetrinen, induktiivinen ja matala- : taajuinen lähetysmenetelmä, jossa kytketään puolijohdetransistorikytkimellä resonanssipiiriin kytketty sammutuspiiri sähkövirtaa johtavaan tilaan resonans-' , sipiirin värähtelyn estämiseksi; ja kytketään puolijohdetransistorikytkimellä sammutuspiiri sähkövirran kulkua estävään tilaan resonanssipiirin värähtelyn 25 mahdollistamiseksi. Edelleen menetelmässä estetään sammutuspiirin käsittämällä ainakin yhdellä sähköisellä rajoituskomponentilla sähkövirran kulku puoli-- ‘ johdetransistorikytkimen kannalla puolijohdetransistorikytkimen ollessa auki.
Keksinnön edullisia suoritusmuotoja kuvataan epäitsenäisissä pa-.tenttivaatimuksissa.
* \* 30 Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan ’ ; useita etuja. Resonanssipiirin ohjausteho voidaan pitää pienenä, koska sam- *. mutuspiirissä tapahtuva sähkövirran vuotaminen eliminoituu. Näin tehonkulu tus pysyy pienenä, ja akut ja paristot kestävät pitkään.
t » 115084 I 3
Kuvioluettelo
Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää sykemittaria, 5 kuvio 2 esittää sykemittarin lohkokaaviota, kuvio 3 esittää kollektorilta värähtelypiirin napaan johtavaa rajoitus-komponenttia, kuvio 4 esittää resonaattorin navalta emitterille johtavaa rajoitus-komponenttia, 10 kuvio 5 esittää kollektorilta kantavastuksen napaan johtavaa rajoi- tuskomponenttia, kuvio 6 esittää resonanssipiiriä ja sammutuspiiriä ohjaavien signaalien muodostamista, ja kuvio 7 esittää menetelmän mukaista vuokaaviota.
15 Suoritusmuotojen kuvaus
Esitetty ratkaisu soveltuu käytettäväksi esimerkiksi sykemittarin, nopeusmittarin ja kadenssimittarin yhteydessä näihin kuitenkaan rajoittumatta.
Tarkastellaan nyt esitettyä ratkaisua kuvion 1 avulla. Sykemittari voi käsittää rinnan ympärille kiinnitettävän sydämen sykettä mittaavan lähetinyksi-20 kön 100. Lisäksi käyttäjällä voi olla ranteessaan sykemittarin vastaanotinyksik-: kö 102, johon lähetinyksikkö 100 voi lähettää tietoa. Esitettyä sähköistä piiriä ··· voidaan käyttää tällaisessa telemetrisessä tiedonsiirtojärjestelmässä, jossa . y. tietoa siirretään välimatkalla kehosta raajaan
Tarkastellaan nyt sydänsykkeen mittaamiseen liittyvää elektronista • · .. . 25 laitetta tarkemmin kuvion 2 avulla. Tämä laite on esimerkki monista vaihtoeh- yf doista, joissa esitettyä ratkaisua voidaan soveltaa. Sykemittarin pääosina jär- ' · * · ‘ jestely voi käsittää telemetrisen lähetinyksikön 100 ja telemetrisen vastaanotin- yksikön 102. Lisäksi sykemittariin voi kuulua tiedonsiirtoyksikkö 130, jolla tietoa :* siirretään tiedonkäsittely- ja ohjausyksikköön 150, joka voi olla esimerkiksi PC- ,· 30 tietokone.
: Lähetinyksikkö 100 voi käsittää EKG-elektrodit 200, EKG-esivahvis- tus- ja pulssinilmaisulohkon 202 suodatuksineen, resonanssipiirin 204 ja teho-lähteen 208. Lohko 202 ohjaa resonanssipiiriä 204 sydämen sykettä vastaavalla signaalilla. Koska tiedonsiirto perustuu magneettikentän käyttöön, reso-35 nanssipiiri 204 muodostaa sydämen sykkeen tahdissa vaihtelevan magneetti- 115084 i 4 i kentän, jonka avulla resonanssipiiri 204 on induktiivisessa vuorovaikutuksessa esimerkiksi vastaanotinyksikön 102 resonanssipiirin 124 kanssa ja siten lähe-tinyksikkö 100 voi siirtää mitatun sydämen sykkeen vastaanotinyksikköön 102. Teholähde 208 tuottaa kaikkien lähetinyksikön 100 lohkojen tarvitseman säh-5 köisen tehon (selvyyden vuoksi kuvioon 3 ei ole piirretty tehonsyöttöjohtimia). Teholähde 208 voi olla ladattava.
Lähetinyksikkö 100 voi käsittää myös muistin (ei esitetty kuviossa 2), jolloin lähetinyksikkö 100 ei välttämättä tarvitse parikseen vastaanotinyksik-köä 102, vaan lähetinyksikkö 100 voi tallentaa mittaustietonsa muistiin, josta 10 mittaustiedot voidaan purkaa esimerkiksi tiedonsiirtoyksikön 130 kautta tietokoneelle 150 käsittelyä ja tarkastelua varten.
Vastaanotinyksikkö 102 voi käsittää kontrolloivan ohjausosan 112.
| Ohjausosa 112 voi ohjata myös käyttöliittymää, joka voi käsittää valintavälineet 114 ja näyttövälineet 116. Valintavälineet 114 ovat tyypillisesti näppäimistö, jol-15 la käyttäjä käyttää vastaanotinyksikköä 102. Näyttövälineet 116, kuten LCD-näyttö, antavat visuaalista informaatiota käyttäjälle. Ohjausosa 112 käsittää tyypillisesti mikroprosessorin ja muistia. Ohjausosa 112 voidaan toteuttaa ASIC-piirillä tai muilla elektroniikan komponenteilla. Vastaanotin 102 edelleen käsittää lähetysohjaimen 120, vastaanotinvälineet 122 ja resonanssipiirin 124. 20 Lähetysohjain 120 voi siirtää tietoa vastaanotinyksiköltä 102 tiedonsiirtoyksiköl-le 130 induktiivisesti käyttäen resonanssipiirejä 124 ja 132. Vastaanotinvälineet 122 voivat myös ottaa resonanssipiirin 124 avulla tietoa vastaan induktiivisesti ·;· ja muuntaa sen digitaaliseksi mikroprosessoria 112 varten. Vastaanotinyksik- ; ’. ·, köön 102 kuuluu myös teholähde 128.
25 Tyypillisesti ranteessa rannekellon tavoin pidettävä vastaanotinyk sikkö 102 voi myös itsenäisesti mitata sykettä antureilla (ei esitetty kuviossa 2). ; Mittaus voi tapahtua esimerkiksi optisesti ja/tai paineanturilla. Tällöin vastaan- ·' otinyksikkö 102 käsittää oleellisesti sekä vastaanottimen 102 että lähettimen 100 toiminnot ja siten erillinen lähetinyksikkö 100 ei ole välttämätön mittausjär-; ’ 30 jestelmän osa.
Tiedonsiirtoyksikkö 130 voi käsittää resonanssipiirin 132, lähetysoh- : jaimen 136, vastaanottimen 138, prosessointiyksikön kuten mikroprosessorin * »· ‘ 140, muistin 142, liitynnän 144 ja teholähteen 134. Tiedonsiirtoyksikkö 130 on
I I
liitynnän 144 kautta yhteydessä tiedonkäsittely-yksikköön 150, jollainen on esi-: 35 merkiksi PC-tietokone. Tiedonsiirtoyksikön 130 resonanssipiiri 132 viritetään samalle resonanssitaajuudelle kuin vastaanotinyksikön 102 resonanssipiiri 5 115084 124. Lähetysohjaimen 136 tehtävänä on ohjata resonanssipiiriä 132. Vastaanottimen 138 tehtävänä on vastaanottaa resonanssipiirin 132 kautta resonans-sipiiriltä 124 tuleva sarjamuotoinen data. Tiedonsiirto voidaan suorittaa myös käyttäen muita sinänsä tunnettuja tiedonsiirtotapoja, kuten akustista signaalia, 5 infrapunasignaalia tai RF-signaalia. Mikroprosessori 140 muuntaa tiedonsiirron PC:lle (tiedonkäsittely-yksikkö 150) sopivaan muotoon. Tiedonsiirtoyksikön 130 muisti 142 voi tarvittaessa varastoida luettuja tiedostoja. Liityntä 144, joka voi esimerkiksi olla RS232, muuttaa liitännän jännitetasot käytetylle liitynnälle sopiviksi. Teholähde 134 voi syöttää sähköistä tehoa kaikkiin tiedonsiirtoyksikön 10 130 lohkoihin.
Lähetinyksikön 100, vastaanotinyksikön 102 tai tiedonsiirtoyksikön teholähde 208, 128 tai 134 voi olla tasasähköä tuottava paristo, akku, ladattava akku tai vastaava. Resonanssipiirit 124, 132 ja 204 puolestaan viritetään resonanssiin käytetyn tiedonsiirtotaajuuden mukaan.
15 Tarkastellaan nyt esitetyn ratkaisun erästä toteutusmuotoa kuvion 3 avulla. Ratkaisu käsittää resonanssipiirin 300, joka vastaa kuvion 2 resonans-sipiirejä 124, 132 ja 204, sammutuspiirin 302 ja ohjaimen 304. Kuten kuviossa 3 resonanssipiiri 300 voi käsittää sarjassa kaksi kelaa 3000, 3002 ja kelojen rinnalla kondensaattorin 3004, mutta toteutus voi olla erilainenkin. Sammutus-20 piiri 302 voi käsittää puolijohdetransistorikytkimen 3022, jonka kannalle on kyt-j ketty ohjausvirtaan vaikuttava vastus 3020, virranrajoitusvastuksen 3024 ja : sähköisen rajoituskomponentin 3026, joka estää sähkövirran kulun sammutus- ·· piirissä 302 ainakin tasasähkölähteen määrittelemää virran suuntaa vastaan.
... I
,·. Näin puolijohdetransistorikytkimen 3022 kantavirran kulku estetään eli tässä , , 25 tapauksessa sähkövirran kulku estetään puolijohdetransistorikytkimen 3022 kollektorilta 350 kannalle 352 puolijohdetransistorikytkimen 3022 ollessa auki, jolloin sammutuspiiri on resonanssipiirin värähtelyä vaimentamattomassa tilas-sa. Esitetyssä ratkaisussa kantavirralla yleisemmin tarkoitetaan puolijohdetransistorikytkimen 3022 kannalle 352 tulevaa sähkövirtaa, joka etenee kannal- # 30 ta 352 puolijohdetransistorikytkimen 3022 sisälle tai puolijohdetransistorikytki- • · · men 3022 sisältä kannalle 352 vaikuttaen puolijohdetransistorikytkimen 3022 .·! : tilaan. Puolijohdetransistorikytkin 3022 voi olla PNP-transistori, kuten kuviossa ' 3 on esitetty. Yleisesti puolijohdetransistorikytkimenä 3022 toimiva transistori voi olla BJT- (Bipolar Junction Transistor) tai FET-tyyppinen (Field Effect Tran- i V 35 sistor). Kuviossa 3 sähköinen rajoituskomponentti 3026 on diodi.
• · i i • · · 6 115084
Rajoituskomponentteja voi olla sammutuspiirissä 302 enemmänkin kuin yksi. Puolijohdetransistorikytkin 3022 kytkee sammutuspiirin 302 vaimentavaan tilaan resonanssipiirin 300 värähtelyn estämiseksi. Tällöin sammutuspii-ri 302 johtaa sähköä ja resonanssipiirin 300 napojen 3006 ja 3008 välinen po-5 tentiaaliero pysyy muuttumattomana. Potentiaaliero on tavallisesti myös hyvin pieni suhteessa tasasähkölähteen Vcc jännitteeseen tai sitä ei ole ollenkaan. Vastaavasti puolijohdetransistorikytkin 3022 kytkee sammutuspiirin 302 vai-mentamattomaan tilaan resonanssipiirin 300 värähtelyn mahdollistamiseksi. Tällöin sammutuspiiri 302 ei johda sähköä tai ainakin sähkönjohtavuus on vai-10 mentävää tilaa huonompi, jolloin resonanssipiirin 300 napojen 3006 ja 3008 välille voi muodostua muuttuva potentiaaliero. Tasasähkölähteen Vcc positiivisen navan ja resonanssipiirin 300 välillä voi olla virtaa rajoittava vastus 306. Tasasähkölähteen Vcc jännite voi olla muutamia voltteja. Lisäksi mahdollisesti käytettävä kondensaattori 308 pienentää teholähteen Vcc syöttämän sähkövir-15 ran vaihteluita.
Resonanssipiiri 300 saadaan värähtelemään resonanssitaajuudel-laan syöttämällä purskeista ohjaussignaalia 312 päätevahvistinpiiristä 310, joka voi käsittää kantavastuksen 3100 ja transistorin 3102. Resonanssipiirin värähtely on matalataajuista värähtelyä, missä matalataajuisella tarkoitetaan 20 alle 200 kHz värähtelyä. Transistori 3102 voi olla NPN-transistori, darlington-transistori tai darlington-kytkentä. Ohjain 304 ohjaa ohjaussignaalin syöttöä. Ohjaussignaali 312 voidaan syöttää kelojen 3000 ja 3002 väliin. Tällöin kelat 3000 ja 3002 muodostavat piirin resonanssitaajuuden mukaisen vaihtelevan magneettikentän, joka voidaan telemetrisesti detektoida.
• · ‘ \ 25 Resonanssipiirin 300 värähdellessä navan 3006 potentiaali voi het- .. . kellisesti nousta navan 3008 potentiaalia korkeammaksi. Kun ohjain 304 ohjaa I f · :ti;‘ resonanssipiiriä 300 värähtelemään, ohjain 304 ohjaa puolijohdetransistorikyt- *··* kimen 3022 auki, jolloin sammutuspiirissä 302 ei pitäisi voida kulkea virtaa.
Ilman sähköistä rajoituskomponenttia 3026 puolijohdetransistorikytkin 3022 t 30 kuitenkin vuotaa sähkövirtaa puolijohdetransistorikytkimen 3022 läpi erityisesti silloin, kun resonanssipiirin 300 navan 3006 potentiaali on suurempi kuin reso- ; nanssipiirin 300 navan 3008 potentiaali. Tällöin sähkövirran suunta on hetkelli- • · · ‘ ! sesti navalta 3006 navalle 3008. Vuotovirta pienentää värähtelyn amplitudia ja * telemetrisen lähetyksen tehoa, minkä korjaamiseksi resonanssipiiriä 300 ohja- ; V 35 taan voimakkaammin. Ohjaustehon kasvattaminen puolestaan lyhentää ta-; ] ’ ‘: sasähkölähteenä käytettävän akun toiminta-aikaa.
7 115084 Käytettäessä sähköistä rajoituskomponenttia 3026, joka estää puoli-johdetransistorikytkimen 3022 kantavirran kulun puolijohdetransistorikytkimen 3022 ollessa auki, puolijohdetransistorikytkimen 3022 vuotovirran aiheuttama ongelma poistuu, koska sähkövirta ei pääse suurenkaan potentiaalieron aika-5 na etenemään diodin läpi puolijohdetransistorikytkimen 3022 kollektorilta 350 kannalle 352. Tässä suoritusmuodossa sähkövirran kulku siis estetään sam-mutuspiirissä navalta 3006 navalle 3008 puolijohdetransistorikytkimen 3022 ollessa auki. Käytettäessä sähköisenä rajoituskomponenttina 3026 diodia, joka johtaa sähköä suunnassa navalta 3008 navalle 3006, tämä on mahdollista. 10 Tällöin diodin katodi voidaan kytkeä napaan 3006 ja diodin anodi voidaan kytkeä puolijohdetransistorikytkimen kollektorille 350, kuten kuviossa 3 on esitetty·
Kuviossa 4 sähköisenä rajoituskomponenttina 3026 käytetty diodi on sijoitettu puolijohdetransistorikytkimen 3022 ja navan 3008 väliin. Tällöin 15 diodin katodi voidaan kytkeä vastuksen 3024 napaan ja diodin anodi voidaan kytkeä napaan 3008. Tähän samaan suuntaan johtavana diodi voi kuitenkin sijaita kummalla puolella tahansa mahdollista vastusta 3024, jolloin diodi on sijoitettu puolijohdetransistorikytkimen 3022 ja tasasähkölähteen Vcc positiivisen navan välillä olevalle sammutuspiirin 302 osalle.
20 Kuviossa 5 sähköisenä rajoituskomponenttina 3026 käytetty diodi voi olla sijoitettu puolijohdetransistorikytkimen 3022 kollektorin 350 ja kannan 352 rinnalle (katkoviiva liittyy tähän kytkentään). Vaihtoehtoisesti diodi voi olla sijoitettu myös puolijohdetransistorikytkimen 3022 kollektorin 350 ja kannan 352 yli kantavastuksen 3020 rinnalle (tämä kytkentä on piirretty kokonaan yh-25 tenäisellä viivalla). Tällöin diodin myötäkytkentäinen suunta on kollektorilta 350 , kantavastuksen 3020 jompaankumpaan napaan. Diodin ollessa kollektorikan- tarajapinnan ja kantavastuksen 3020 rinnalla kantavastus 3020 erottaa diodin > f katodin puolijohdetransistorikytkimen 3022 kannasta 352 anodin ollessa kytketty puolijohdetransistorikytkimen 3022 kollektorille 350. Kollektorin potentiaa- » .. i* 30 Iin pyrkiessä nousemaan värähtelyn aikana diodi pitää vastuksen 3020 kytken-nästä riippuen jommankumman navan ja kollektorin 350 potentiaalin (lähes) : samana (diodin kynnysjännitteessä, joka on alle 1V), jolloin puolijohdetransis- [ torikytkimen 3022 tilaan vaikuttavan kantavirran kulku estyy. Tästä johtuen au- . ki olevan puolijohdetransistorikytkimen 3022 läpi ei vuoda sähkövirtaa, mikä 35 mahdollistaa häiriöttömän resonanssipiirin 300 toiminnan.
8 115084
Diodina voidaan käyttää mitä tahansa puolijohdekomponenttia, jonka johtavuus napojen välisen jännitteen funktiona vastaa tavanomaista diodia eli sähkövirta kulkee hyvin vain yhteen suuntaan. Täten diodina voidaan käyttää esimerkiksi NPN-transistoria, jonka kanta ja kollektori on kytketty yhteen 5 anodiksi ja diodikytkennän katodina toimii emitteri.
Kuviossa 6 on esitetty lohkokaavio piiriratkaisusta, jolla voidaan muodostaa resonanssipiiriä ja sammutuspiiriä ohjaavat signaalit. Haluttua kohdetta voidaan mitata ainakin yhdellä anturilla 600. Kohteena voi olla sydän, kulkuneuvo, kuntolaite tms. ja mittaustietona sydämen syke, kulkuneuvon no-10 peus, työskentelytaajuus tms. Mittaussignaalia voidaan suodattaa halutulla tavalla suodattimilla 602 ja suodatetusta signaalista voidaan ilmaista haluttu mittaustieto ilmaisimella 604. Mittaustietona voi olla sydämen syketiheys, syketi-heyden vaihtelu, kadenssi tms. Ohjain 606, joka voi käsittää ohjaimen 304 ja transistoriasteen 310, puolestaan ohjaa mittaustiedon mukaan sammutuspiiriä 15 ja värähtelypiiriä signaaleilla 312 ja 314.
Esitettyyn ratkaisuun liittyvä nopeusanturi voidaan toteuttaa esimerkiksi magneettisella kytkinanturilla siten, että magneetti on kiinni pyörän tms. renkaassa ja anturin kytkinosa on esimerkiksi laitteen runkorakenteessa (etu-I haarukassa) paikallaan, jolloin nopeusmittaus perustuu siihen, että magneetin 20 liike anturin kytkinosan ohi havaitaan. Vastaavasti kadenssilähetin on tarkoitettu polkijan poljentataajuuden (tai jonkin muun liikkeen suoritustaajuuden) mit-taamiseen. Kadenssianturi voi olla toteutettu esimerkiksi magneettisella kyt-kinanturilla siten, että magneetti on kiinni pyörän polkimessa ja anturin kytkin-’, osa ja varsinainen lähetinyksikkö on kiinni esimerkiksi pyörän runkoputkessa , 25 paikallaan, jolloin kadenssin eli poljentataajuuden mittaus perustuu siihen, että magneetin liike anturin kytkinosan ohi havaitaan.
t
Kuvio 7 esittää menetelmän mukaista vuokaaviota. Askeleessa 700 / kytketään puolijohdetransistorikytkimellä 3022 resonanssipiiriin 300 kytketty sammutuspiiri 302 sähkövirtaa johtavaan tilaan resonanssipiirin 300 värähtelyn 30 estämiseksi. Askeleessa 702 kytketään puolijohdetransistorikytkimellä 3022 sammutuspiiri 302 sähkövirran kulkua estävään tilaan resonanssipiirin 300 vä-/ . rähtelyn mahdollistamiseksi. Askeleessa 704 estetään sammutuspiirin (302) ' ; käsittämällä ainakin yhdellä sähköisellä rajoituskomponentilla (3026) sähkövir ran kulku puolijohdetransistorikytkimen (3022) kannalla puolijohdetransistori-35 kytkimen (3022) ollessa auki.
9 115084
Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.
• »
« I
• I > f C I > • · 1 • · » imi i f i t i • » * 1
* t 1 « f • I
·

Claims (8)

115084
1. Sähköinen piiri matalataajuista, induktiivisesti tapahtuvaa telemet-ristä lähetystä varten, sähköisen piirin käsittäessä tasasähkölähteen (Vcc) syöttää sähköistä tehoa sähköiseen piiriin; 5 resonanssipiirin (300) telemetristä lähettämistä varten; sammutuspiirin (302), joka on kytketty resonanssipiiriin (300) ja joka käsittää puolijohdetransistorikytkimen (3022); ja puolijohdetransistorikytkin (3022) on sovitettu kytkemään sammu-tuspiiri (302) sähkövirtaa johtavaan tilaan resonanssipiirin (300) värähtelyn es-10 tämiseksi ja puolijohdetransistorikytkin (3022) on sovitettu kytkemään sammu-tuspiiri (302) sähkövirran kulkua estävään tilaan resonanssipiirin (300) värähte-| lyn mahdollistamiseksi, tunnettu siitä, että sammutuspiiri (302) käsittää ainakin yhden sähköisen rajoituskom-ponentin (3026), joka estää puolijohdetransistorikytkimen (3022) kantavirran 15 kulun puolijohdetransistorikytkimen (3022) ollessa auki.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköinen piiri, tunnettu siitä, että ainakin yksi sammutuspiirin (302) käsittämä sähköinen rajoituskompo-nentti (3026) on diodi, joka on kytketty resonanssipiirin (300) yhden navan (3006) ja puolijohdetransistorikytkimen (3022) välille estosuuntaan estämään 20 puolijohdetransistorikytkimen (3022) kollektorilta (350) kannalle (352) kulkeva , - ·, virta. ..! ί
‘ 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköinen piiri, tunnettu sii- / tä, että ainakin yksi sammutuspiirin (302) käsittämä sähköinen rajoituskompo- *: nentti (3026) on diodi, joka on kytketty myötäsuunnassa puolijohdetransistori- : ·’; 25 kytkimen (3022) kollektorin (350) ja kannan (350) rinnalle. * 1
·' 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköinen piiri, tunnettu sii tä, että ainakin yksi sammutuspiirin (302) käsittämä sähköinen rajoituskompo-nentti (3026) on diodi, joka on kytketty puolijohdetransistorikytkimen (3022) kollektorin (350) ja kantavastuksen (3020) rinnalle myötäsuunnassa kollektoril-. \ : 30 ta (350) kantavastuksen (3020) napaan. »
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköinen piiri, tunnettu sii-tä, että ainakin yksi sähköinen rajoituskomponentti (3026) sijoitetaan sammu-·, tuspiirissä (302) välille puolijohdetransistorikytkimestä (3022) resonanssipiirin (300) napaan (3006), joka on kauempana tasasähkölähteen (Vcc) positiivi- 115084 sesta navasta edettäessä tasasähkölähteen (Vcc) positiiviselta navalta kohti tasasähkölähteen (Vcc) negatiivista napaa.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköinen piiri, tunnettu siitä, että ainakin yksi sähköinen rajoituskomponentti (3026) sijoitetaan puolijoh- 5 detransistorikytkimen (3022) ja tasasähkölähteen (Vcc) positiivisen navan välillä olevalle sammutuspiirin (302) osalle.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähköinen piiri, tunnettu siitä, että sähköinen piiri on tarkoitettu käytettäväksi telemetrisessä tiedonsiirto-järjestelmässä, jossa tietoa siirretään kehon ja raajan välillä.
8. Telemetrinen, induktiivinen ja matalataajuinen lähetysmenetelmä, jossa kytketään (700) puolijohdetransistorikytkimellä (3022) resonanssipii-riin (300) kytketty sammutuspiiri (302) sähkövirtaa johtavaan tilaan resonans-sipiirin (300) värähtelyn estämiseksi; ja 15 kytketään (702) puolijohdetransistorikytkimellä (3022) sammutuspiiri (302) sähkövirran kulkua estävään tilaan resonanssipiirin (300) värähtelyn mahdollistamiseksi, tunnettu siitä, että estetään (704) sammutuspiirin (302) käsittämällä ainakin yhdellä sähköisellä rajoituskomponentilla (3026) sähkövirran kulku puolijohdetransisto- :,, .·' 20 rikytkimen (3022) kannalla puolijohdetransistorikytkimen (3022) ollessa auki. I « · » · * ( · ► · » I > » • · I - » • · • · 1 · · • < · • · I I 115084
FI20031840A 2003-12-16 2003-12-16 Sähköinen piiri ja lähetysmenetelmä telemetristä lähetystä varten FI115084B (fi)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031840A FI115084B (fi) 2003-12-16 2003-12-16 Sähköinen piiri ja lähetysmenetelmä telemetristä lähetystä varten
US11/010,647 US7418237B2 (en) 2003-12-16 2004-12-13 Electric circuit and transmission method for telemetric transmission
AT04106552T ATE402652T1 (de) 2003-12-16 2004-12-14 Elektrische schaltung und übertragungsverfahren zur telemetrischen übertragung
DE602004015399T DE602004015399D1 (de) 2003-12-16 2004-12-14 Elektrische Schaltung und Übertragungsverfahren zur telemetrischen Übertragung
EP04106552A EP1543769B1 (en) 2003-12-16 2004-12-14 Electric circuit and transmission method for telemetric transmission
HK05108887A HK1079070A1 (en) 2003-12-16 2005-10-06 Electric circuit and transmission method for telemetric transmission

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031840 2003-12-16
FI20031840A FI115084B (fi) 2003-12-16 2003-12-16 Sähköinen piiri ja lähetysmenetelmä telemetristä lähetystä varten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20031840A0 FI20031840A0 (fi) 2003-12-16
FI115084B true FI115084B (fi) 2005-02-28

Family

ID=29763535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20031840A FI115084B (fi) 2003-12-16 2003-12-16 Sähköinen piiri ja lähetysmenetelmä telemetristä lähetystä varten

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7418237B2 (fi)
EP (1) EP1543769B1 (fi)
AT (1) ATE402652T1 (fi)
DE (1) DE602004015399D1 (fi)
FI (1) FI115084B (fi)
HK (1) HK1079070A1 (fi)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070117081A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-24 Ford John H System and Method for Delivering Information to Optimize Information Retention
WO2007069111A2 (en) * 2005-12-15 2007-06-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device for assessing the physical condition of a person
WO2008112894A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Jiayi Li Devices, systems, kits and methods for treatment of obesity
FI121866B (fi) * 2007-12-20 2011-05-13 Suunto Oy Kytkentä ja menetelmä mobiililaitteen langatonta lisälaitetta varten
US20100279822A1 (en) * 2008-11-01 2010-11-04 Ford John Hajime Systems and methods for optimizing one or more audio tracks to a video stream
US8391811B2 (en) * 2009-12-30 2013-03-05 Triquint Semiconductor, Inc. Input-power overload-protection circuit
US8514068B2 (en) * 2010-02-23 2013-08-20 Salutron, Inc. Pulse width coding for interference-tolerant telemetric signal detection
US8436729B2 (en) * 2010-02-23 2013-05-07 Salutron, Inc. Pulse width coding with adjustable number of identifier pulses based on change in heart rate

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1204731B (de) 1961-04-11 1965-11-11 Braun Ag Mit Kontaktleisten versehenes, selbsttragendes stabfoermiges Bauelement fuer elektrische Geraete
US3513311A (en) * 1968-02-29 1970-05-19 Fike Metal Prod Corp Radiation sensitive apparatus for activating a fire or explosion protection system
US3746999A (en) * 1971-04-01 1973-07-17 Teletron Inc Interference avoidance superregenerative receiver
FI68734C (fi) * 1983-11-11 1985-10-10 Seppo Saeynaejaekangas Foerfarande och anordning foer telemetrisk maetning av hjaertslag och ekg-signal med anvaendande av ett magnetiskt naerfaelt
US5287113A (en) * 1990-02-12 1994-02-15 Texas Instruments Deutschland Gmbh Voltage limiting batteryless transponder circuit
DE69031985T2 (de) 1990-04-23 1998-07-02 Pacesetter Inc Hochgeschwindigkeits-telemetriesystem mit reflektierter impedanz für implantierbare vorrichtung
US5630216A (en) * 1994-09-06 1997-05-13 The Regents Of The University Of California Micropower RF transponder with superregenerative receiver and RF receiver with sampling mixer
FI111215B (fi) 1995-05-31 2003-06-30 Polar Electro Oy Telemetristä tiedonsiirtoa käyttävä menetelmä ja järjestelmä sydänsykkeen mittaukseen
DE19637964A1 (de) 1996-09-18 1998-03-19 Diehl Ident Gmbh Einrichtung zum induktiven hochfrequenten Datenaustausch
US6072371A (en) * 1997-06-16 2000-06-06 Trw Inc. Quenchable VCO for switched band synthesizer applications
GB2343571B (en) * 1998-11-07 2001-01-10 Marconi Electronic Syst Ltd A receiver circuit
US6421535B1 (en) * 1999-05-12 2002-07-16 Xetron Corporation Superregenerative circuit
US6658300B2 (en) * 2000-12-18 2003-12-02 Biosense, Inc. Telemetric reader/charger device for medical sensor
US6873838B2 (en) * 2001-05-08 2005-03-29 Robert Bosch Corporation Superregenerative oscillator RF receiver with differential output

Also Published As

Publication number Publication date
HK1079070A1 (en) 2006-03-31
FI20031840A0 (fi) 2003-12-16
DE602004015399D1 (de) 2008-09-11
EP1543769B1 (en) 2008-07-30
US7418237B2 (en) 2008-08-26
ATE402652T1 (de) 2008-08-15
EP1543769A1 (en) 2005-06-22
US20050135039A1 (en) 2005-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8330594B2 (en) Tire pressure measuring system and tire pressure measuring device
US6373264B1 (en) Impedance detection apparatus and method of physical variable
KR101738705B1 (ko) 무선 센서 리더
US5119072A (en) Apparatus for monitoring child activity
JP3304052B2 (ja) 電子計測靴
FI104463B (fi) Mittausjärjestelmä
FI115084B (fi) Sähköinen piiri ja lähetysmenetelmä telemetristä lähetystä varten
JP4754361B2 (ja) 生体情報送信機
US5632279A (en) Method of interference-tolerant transmission of heartbeat signals
US7114400B2 (en) Magnetoinductive flowmeter and method for operating a magnetoinductive flowmeter
EP0402620A2 (en) Wireless transmitting-receiving apparatus for a bicycle
CN105324640A (zh) 电容感测装置
US6114832A (en) Charging method and charging arrangement
CN110249238A (zh) 超声波装置
JP4827832B2 (ja) タイヤ圧力検知システム及びタイヤ圧力検知装置
Pichorim et al. A novel method to read remotely resonant passive sensors in biotelemetric systems
JP5118249B2 (ja) 通信システム
US20110230748A1 (en) Method and apparatus for measuring heart rate
US7405559B1 (en) Low-power giant magneto-impedance magnetic detector that utilizes a crystal controlled oscillator
JP2003000557A (ja) 生体信号モニタリング装置
KR20020001955A (ko) 루프 코일을 이용한 무선마우스장치 및 그 제어회로
US20230019460A1 (en) Inductive sensing system and method
JP4698441B2 (ja) 発振型近接センサ、および電界効果トランジスタを用いた発振型近接センサにおけるゲート電流の制御方法
JP3579853B2 (ja) 超音波渦流量計
JPH06164358A (ja) 近接センサ

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 115084

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed