LV15278B - Estrālo ciklu noteikšanas detektors - Google Patents

Abstract

Izgudrojums attiecas uz medicīnas un bioloģijas nozarēm, kas saistītas ar vagināliem elektriskās impedances mērījumiem zīdītājiem estrālo (estrus) ciklu norises gaitā. Piedāvātā estrālo ciklu noteikšanas detektora mērķis ir būtiski palielināt peļu un citu dzīvnieku estrus cikla noteikšanas ticamību un vienlaikus vairākkārt samazināt gan tam nepieciešamo testēšanas laiku gan laiku datu apstrādei un analīzei. Tiek piedāvāts detektors, kas nodrošina vienīgi sensora aktīvās pretestības daļas RS selektīvu noteikšanu, tā novēršot CS ietekmi uz mērīšanas rezultāta kvalitāti.

Description

Izgudrojuma apraksts

Zināmā tehnikas līmeņa analīze

Izgudrojums attiecas uz medicīnas un bioloģijas nozarēm, kas saistītas ar vagināliem elektriskās impedances mērījumiem zīdītāju estrālo (estrus) ciklu norises gaitā.

Ir zināmi vairāki veidi zīdītāju estrālo ciklu noteikšanai un ierīces to detektēšanai. Tā, piemēram, tādu grauzēju, kā peļu un žurku mātīšu meklēšanās cikla noteikšanai izmanto gan vizuālu ārējo dzimumorgānu apsekošanu, gan citoloģisku vaginas uztriepju analīzi, gan dzimumhormonu analīzi asins plazmā, gan arī urīna un izkārnījumu analīzi. Taču pieminētos veidos iegūto rezultātu precizitāte ir visai ierobežota, to izmantošana ir darbietilpīga, prasa daudz laika un kvalificētu personālu un līdz ar to maz piemērota dzīvnieku efektīvai masveida testēšanai un skrīningam.

Par tuvākajiem izgudrojuma analogiem uzskatāmas estrālā cikla posma noteikšanas ierīces [1, 2], kas pamatojas uz zīdītāju vaginālo gļotu elektriskās impedances (EIV) [3] saistību ar estrālo ciklu. Šādas ierīces guvušas pielietošanu, jo, salīdzinot ar vaginālo uztriepju un histoloģisko analīžu metodēm, ir relatīvi ātras un praktiski nerada zīdītāja stresa inducētas problēmas. Abās ierīcēs kā sensitīvais elements izmantots divu gredzenveida metāla elektrodu kapacitatīvais sensors, kas novietots pagarināta izolējoša materiāla cilindriska korpusa galā. Elektrodi ar kabeļa starpniecību ir pievadīti impedansometra ieejai. Katrs no abu analogo ierīču impedansometriem satur sinusoidāla 1 kHz frekvences sprieguma ģenerātoru, kura izeja ir saistīta ar sērijā pieslēgtiem sensora elektrodiem un mērīšanas rezistoru. Maiņstrāvas lielums, kas plūst aprakstītajā ķēdē ir atkarīgs no sensora ekvivaletajiem kapacitātes un aktīvās pretestības parametriem mērīšanas brīdī un pie konstantām sinusoidālā sprieguma un mērīšanas rezistora pretestības vērtībām raksturo izmeklējamā dzīvnieka EIV lielumu. Maiņstrāvas izraisītais sprieguma kritums uz mērīšanas rezistora pēc tā pastiprināšanas, filtrēšanas, detektēšanas un kalibrēšanas, izgudrojuma pirmās analogās ierīces gadījumā tiek padots rezultāta nolasīšanai uz galvanometru. Otras analogās ierīces izmērītās impedances lielums, izteikts omos, ciparu veidā tiek indicēts uz displeja. Šo mērierīci ar nosaukumu Rat Vaginal Impedance Checker MK-11 ražo firma Muromachi Kikai CO., LTD. Japānā, un tā paredzēta EIV diagnostiskiem mērījumiem, lai detektētu pārošanās posmu žurkām un pelēm.

Lai gan šī mērīšanas ierīce tādos rādītājos kā, piemēram, mērīšanas ērtības, autonoma barošana, portativitāte pārspēj jau pieminēto analogu [1] un uzskatāma par izgudrojuma prototipu, ierīces aprakstā [4] firma sniedz svarīgu, brīdinošu norādi, ka MK-11 tipa peļu zondes gan ir pieejamas firmā pēc pieprasījuma, bet peļu testa rezultātus nevar garantēt. Tas vērtējams kā galvenais ierīces trūkums, jo pele (mus musculus) līdzās ar žurku ir svarīgs bioloģisks objekts pašreizējos pētījumos dažādās medicīnas un bioloģijas jomās. To daļēji var izskaidrot ar relatīvo genomu līdzību gan pelēm, gan cilvēkiem (99% to gēni ir līdzīgi), kā arī to galveno fizoloģisko sistēmu līdzību (sirds un asinsvadu, nervu, endokrīno sistēmu, imūnās sistēmas, un citas). Turklāt peles kā svarīga objekta nozīmi biomedicīnas pētījumos nosaka efektīvu tehnoloģiju klātbūtne modificējot peles genomu, salīdzinoši īso peles reproducēšanas periodu, un salīdzinoši zemas izmaksas šo dzīvnieku uzturēšanai. Estrus cikla noteikšana pelei ir galvenais posms dažādās tehnoloģijās, kas saistītas ar peles genoma bioinženieriju un manipulācijām ar peles embrijiem. Pele ir dzīvnieks, kam visa gada laikā notiek daudzi estrālie cikli, pie kam katrs no tiem ilgst apmēram 4-5 dienas. Konkrētas cikla stadijas identificēšana ir ļoti svarīgs uzdevums dažādās biomedicīnas pētījumu jomās, jo šis rādītājs stipri ietekmē pētījuma gala rezultātu.

Bez jau pieminētā izvēlētā prototipa galvenā trūkuma, viena EIV stabila mērījuma veikšanai [1] ir nepieciešams relatīvi ilgs laiks, līdz 5 sekundēm, kas masveida apjoma mērīšanas apstākļos ne vien jūtami pagarina kopā patērēto laiku, bet vienlaicīgi paaugstina sāpju stresa rosināšanas iespējas testētajā dzīvniekā, tādējādi ietekmējot mērīšanas rezultātu. Kļūst arī sarežģīta un laikietilpīga atsevišķu testa rezultātu reģistrācija un individuāla piekārtošana testējamam dzīvniekam, kas ievērojami apgrūtina un paildzina to tālāko savstarpējo salīdzināšanu, apstrādi un analīzi.

Izgudrojuma mērķis un būtība

Piedāvātā estrālo ciklu noteikšanas detektora mērķis ir būtiski samazināt aprakstīto analogo ierīču trūkumus un nodrošināt peļu un žurku estrus cikla noteikšanas ticamību.

Izgudrojumu paskaidro šādi attēli:

.zīm. Ierīces elektriskā blokshēma;

2. zīm. Ierīces funkcionālā shēma ar ārējiem termināliem: laptopu, planšeti, mobilo telefonu un specializētas datu apmaiņas ierīci;

3. zīm. Ierīces algoritma shēma;

4. zīm. Estrus cikli.

Detektors satur divu elektrodu kapacitatīvo sensoru, kura viens elektrods pieslēgts ciparanalogā pārveidotāja CAP2 izejai un otrs savienots ar sprieguma diferenciālā pastiprinātāja DU neinvertējošo ieeju un mērīšanas rezistora R vienu galu, kam otrs gals savienots ar DU invertējošo ieeju, bet DU izejas pieslēgtas analogciparu pārveidotāja ACP ieejām. Lai garantētu peļu estrus cikla noteikšanas augstu ticamību, piedāvātais detektors papildus satur atbalsta (references) sprieguma avotu Uref un centrālo procesoru CP, kura ieeja pieslēgta ACP izejai, bet tā vadības izejas atbilstoši pieslēgtas:

- DU pastiprinaāšanas koeficienta uzstādes ieejai;

- CAP2 ieejai, sinusoidālā izejas sprieguma Usin sintezēšanai;

- CAP1 izejas sprieguma Uo uzstādes ieejai, CAP2 sprieguma Usin līdzstrāvas komponentes kompensācijai DU ieejā;

- sprieguma avota Uref izejas sprieguma uzstādes ieejai, kura izeja, savukārt pieslēgta blokiem ACP, CAP1 un CAP2.

Centrālā procesora CP datu izejas saistītas ar INDIKATORU un I/O INTERFEISU.

Estrālo ciklu detektora darbība pārošanās laika fāzes (estrus cikls) indicēšanai dzīvniekiem pamatojas uz zīdītāja vaginas sienu elektriskās pretestības secīgu, periodisku noteikšanu estrālo ciklu laikā, izmantojot divu elektrodu kapacitatīvo sensoru (zondi). Detektorā kā sensitīvais elements izmantots divu gredzenveida metāla elektrodu kapacitatīvs sensors (Fig. 2), kas konstruktīvi ir izvietots pagarināta izolējoša materiāla cilindriska korpusa galā, ko mērīšanas laikā ievieto zīdītājā vaginā. Sensora elektriskos parametrus mērīšanas laikā var raksturot (Fig. 1) ar tā ekvivalentās aktīvās pretestības Rs un ekvivalentās kapacitātes Cs paralēlu slēgumu, kura pilnās, kompleksās pretestības maiņstrāvai, vai citiem vārdiem, impedances kvadrātiskā vērtība: Z² = Rs²+ Xs², kur impedance satur gan aktīvo pretesību Rs, gan tās reaktīvo pretestību Xs Sensora barošanai izmantots nemainīgas frekvences un amplitūdas sinusoidals spriegums ar amplitūdu Usin, ko diskrētā veidā šajā gadījumā sintezē mikrokontrolerī integrētais pārveidotājs CAP2. Šis spriegums rosina strāvu I ierīces ieejas ķēdē, kas plūst gan caur sensora aktīvo pretestību Rs, gan caur reaktīvo pretestību, kuras absolūtais lielums Xs = l/(mCs), bet ω = lirf ir leņķiskā frekvence [rad/s] maiņspriegumam ar frekvenci f, izteiktu hercos. Līdz ar to, estrālā cikla posma noteikšanas ierīces, kas pamatojas uz zīdītāju vaginālo gļotu elektriskās impedances mērījumiem[l,2], mērījumā ietver gan mērāmās vides aktīvās elektriskās pretestības lielumu, ko reprezentē Rs , gan reaktīvās pretestības lielumu, ko pārstāv kapacitāte Cs. To rada, piemēram, bilipīdu šūnu membrānu kapacitatīvie efekti, audu saskarsmes un struktūras īpatnības, estrogēnu aktivitāte, asins plūsma dzīvnieku audos un citi [4]. Mūsu prakse un iegūto rezultātu analīze parāda, ka norādītā reaktīvās komponentes klātbūtne mērījuma rezultātā samazina tā saistību ar estrālo ciklu, kādēļ krīt mērījumu ticamība, atkārtojamība un drošums. Lai būtiski mazinātu norādītos estrālo ciklu noteikšanas prtotipa ierīces trūkumus, piedāvātais detektors izveidots tā, ka nodrošina vienīgi sensora aktīvās pretestības daļas Rs selektīvu noteikšanu, tā novēršot Cs ietekmi uz mērīšanas rezultāta kvalitāti.

Pārveidotājs CAP1 sintezē līdzspriegumu Uo, kas pieslēgts mērīšanas pretestībai R, lai kompensētu to līdzsprieguma komponēti, ko papildus satur spriegums Usin, sakarā ar mikrokontrolera un līdz ar to arī pārveidotāja CAP2 vienpolāro barošanu. Tādejādi strāva I uz rezistora R izraisa sinusoidāla maiņsprieguma kritumu ar amplitūdu Ur, kas ir atkarīgs no sensora impedances (pilnās pretestības maiņstrāvai) vērtības un tiek pievadīts diferenciālā sprieguma pastiprinātāja DU (ar uzstādāmu sprieguma pastiprināšanas koeficientu) ieejām, kura izejas savukārt pieslēgtas analogciparu pārveidotājam ACP un turpmākā iegūtā analogā signāla apstrāde notiek ciparu formā. Tam nolūkam šo signālu pievada mikrokontrollerī integrētā centrālā procesora CP ieejai un tiek pildītas ieprogrammēta algoritma noteiktas funkcijas un iegūtie rezultāti tiek uzkrāti mikrokontrollera centrālā procesora CP atmiņas blokā.

Caur sensora aktīvo pretestību Rs plūstošās sinusoidālās strāvas un to ierosinošā sprieguma Usin fāzes ir vienādas, bet reaktīvās strāvas caur Cs fāze tās apsteidz par leņķi 90°. Līdz ar to ir iespējams, izmantojot fāžu jutīgu sinhronas detektēšanas principu, sensora Rs vērtību mērīt atsevišķi , pie kam Cs lielums uz mērīšans rezultātu praktisku ietekmi nerada. Sinhronā detektēšana balstīta uz sinusa un kosinusa funkciju ortogonalitāti. Piedāvātajā ierīcē selektīva aktīvās pretestības Rs mērīšanu nodrošina ar modificētu sinusoidāla pusviļņa sinhrodetektoru [5] , kas realizēts ieprogrammēta algoritma veidā centrālajā procesorā CP un parādīts Fig. 3. Kā redzams no algoritma shēmas, līdz ar ierīces pieslēgšanu elektriskai barošanai (Sākums) CAP1 izejā tiek uzstādīts nobīdes spriegums Uo, kas kompensē Usin ģenerējošā CAP2 izejas sprieguma vidējās vērtības līdzsprieguma nobīdi (CAP1 nobīdes sprieguma Uo ievade).

Lai noteiktu aktīvās pretestības komponenti Rs mēra strāvu, kas plūst cur šo komponenti laika intervālā, kas atbilst sesoru ierosinošā sinusoidālā sprieguma pusviļņa garumam.

Katrs sinusoidas periods vienmērīgi sadalīts atsevišķos punktos N, kuri paredzēti ACP izejas datu nolasīšanai. Apskatāmajā gadījumā periods tiek, piemēram, sadalīts M=256 punktos. Tiek atiestatīts perioda punktu skaitītājs A=1 (Atiestatīt A=l) un veidota pāreja uz bezgalīgu programmas ciklu.

Periods sākas ar aiztures taimera palaišanu starp punktiem N (Sākt sinusoidas perioda fragmenta taimera aizturi). Tiek veikts nolasījums cin no ACP izejas (ACP nolasījums аД. Saskaņā ar punkta N numuru, no elektroniskās tabulas nolasa Usin =sin(A) un ievada to CAP2, (No elektroniskās tabulas nolasīt U = sinķV) un ievadīt to to CAP2). Nolasījumu ūn vērtības tiek 128 128 summētas un uzkrātas saskaņā ar formulu: А = ^a_N (Uzkrāt A = ^a_N). Palielinās punkta N y=l A = 1 kārtas numurs Л' = N + 1, (7V=W+1). Ja N nav vienāds ar 256, ir sagaidāms aiztures taimera nobeigums starp punktiem N, (Beigt sinusoidas perioda fragmenta taimera aizturi), un process virzās uz programmas cikla sākumu. Ja N=256, tiek atiestatīts N=1, (Atiestatīt Л—1).

Skaitliskais lielums A noteikts mērīšanas laika intervālā, vienādā ar ierīces sensora ierosināšanas sinusoidāla sprieguma pusperiodu un ta vērtība ir proporcionālā videjotas strāvās lielumam, kas perioda laikā plūst caur sensora ekvivalentajiem elementiem Rs un Cs, un ir vienāda ar vērtību A/M, kur mūsu piemēra gadījumā M=256.

Lai izmērītās strāvas vērtība A būtu proporcionāla vidējotai strāvai, kas mērīšanas laikā plūst vienīgi caur mērāmā parauga aktīvo pretestību, mērīšanas laika intervāla sākuma punktu attiecināti nosaka eksperimentāli, izgatavotās ierīces gala pārbaudes laikā. Šim nolūkam paralēli sensora elektrodu spailēm pieslēdz kalibrācijas rezistoru (ar, piemēram 2 kOm pretestību) un pārmaiņus ārēji pievieno un atvieno kondensatoru (ar, piemēram, 20 nF kapacitāti) un, mainot mērīšanas intervāla sākuma laiku, atrod tādu atbilstošu tā vērtību, pie kuras kondensatora pieslēgšana praktiski nemaina strāvas mērījuma As lielumu. Mērīšanas intervāla sākuma punkta vietu, pie kuras kondensatora pieslēgšana nemaina strāvas mērījuma vērtību uzskata par noteiktu un to reģistrē mikrokontrollera atmiņas blokā.

Tiek veikta ar sensoru mērāmās aktīvās pretestības Rs noteikšana, vadoties no atbilstošajiem iepriekšējā darbībā noteikto aktīvo strāvu pārstāvošo lielumu As un izgatavotās ierīces gala pārbaudes laikā mikrokontrollera ATMIŅAS BLOKĀ elektroniskas tabulas veidā ierakstītajiem ierīces kalibrēšanas datiem. Šim nolūkam paralēli sensora elektrodu spailēm pieslēdz pretestību magazīnu un pie atbilstoši izvēlēto precīzo pretestību lielumiem fiksē izmērītās aktīvās strāvas komponentei poporcionālās strāvas As vērtības kam seko šo datu ievadīšana pieminētajā ATMIŅAS BLOKĀ; līdz ar to ierīce ir sagatavota mērāmo pretestību aktīvās komponentes Rs selektīvai noteikšanai

Iegūtie Rs dati, saskaņā ar darbības algoritma beigu bloka norādēm, tiek analizēti, viduēti, un izvadīti uz ierīces indikatoriem un I/O INTERFEISU.

Piedāvātajā aktīvās pretestības Rs mērīšanas Atxmegal6A4U, kura korpusā bez centrālā procesora un vadāmu pastiprinājumu, divi CAP, kā arī mikrokontrollera sprieguma avots. Augstā ierīces elementu integrācijas ierīce izmantots mikrokontroleris atmņas bloka iekļauti vēl ACP ar analogajām ķēdēm kopējs atbalsta pakāpe sniedz iespēju palielināt operativitātes pakapi, un parocīgumu, veicot ar to manuālas zīdītāja estrālo ciklu noteikšanas procedūras, ļaujot to konstruktīvi izveidot kā autonomu, kompaktu rokā ērti turamu garenas kapsulas veida korpusā ievietotu instrumentu ar vienā tā galā nostiprinātu sensoru (Fig.2). CAP2 izejā (Fig.1) sintezētā sensora sinusoidālā maiņsprieguma frekvence sensora barošanai ir 1 kHz.

Sensors izgatavots no ķīmiski izturīga, nerūsoša AISI316 markas tērauda; kā izolējošais un sensora konstrukcijas elements lietots kompozītais materiāls wave. Sensors sastāv no diviem 1.82 mm diametra elektrodiem, kuru vadošās daļas garums ir 1.2 mm, attālums starp elektrodiem 1.0 mm, bet sensora daļas kopējais garums 14 mm. Maksimālās maiņstrāvas lielums caur peles vaginu nepārsniedz 1 mikroampēm. Aktīvās pretestības Rs mērīšanas diapazons ir no 0.1 līdz 50.0 kOm, ar izšķiršanas spēju 0.1 kOm. Izstrādātā sensora diametra izmēri ir ap divām reizēm mazāki salīdzinājumā ar prototipa zondi MP-35 Mouse Probe [2], un , pateicoties mazajai termiskajai inercei, nodrošina vienam mērījumam nepieciešamā laika samazinājumu no 5 sekundēm [3] līdz 1 sekundei . Eksperimentālie pētījumi parādīja, ka, salīdzinājumā ar prototipu, panākta augsta mērījumu ticamība un atkārtojamība dažādās testējamo dzīvnieku līnijās. Augstie sakritības rādītāji daļēji skaidrojami ar tikai 1 sekundi ilgstošo mērīšanai nepieciešamo laiku un īpaši niecīgo caur dzīvnieka vaginas daļu plūstošās maiņstrāvas vērtību, kas ir mazāka par 1 mikroampēru, līdz ar ko testēšanas procedūra, piemēram, pelēm praktiski tām neizraisa nedz sāpju sajūtas ne psiholoģisku stresu pat nervozāko eksemlāru vidū.

Lai samazinātu mērījumu nolasīšanas laiku, izpildot testēšanas kontrolprocedūras vienas sugas un vienas eksperimentālās līnijas dzīvniekiem, detektors ir apgādāts ar indikatoru, kas pieslēgts centrālā procesora izejai un indicē tekošā mērījuma datus gan ciparu, gan arī krāsainu gaismu kodētu joslu veidā un operatoram ātri un vizuāli uzskatāmi norāda uz vienu no, piemēram, četriem atbilstošā mērījuma mērīšanas diapazoniem un novietots detektora sensoram pretējā korpusa galā (Fig.2). I/O INTERFEISA funkciju izpildei lietots Bluetooth PANASONIC PAN1721 modulis. Lai automātiski un īsā laikā varētu reģistrēt testējamo dzīvnieku, detektors satur bezvadu KODU LASĪTĀJA ierīci RFID (rīderi), kas fiksē testējamā zīdītāja ķermenī implantētā mikročipa identifikācijas datus.

Ar mērķi palielināt piedāvātās ierīces funkcionālās iespējas un to skaitā reģistrēt, uzkrāt un sniegt datus par līdz 4000 un vairāk uzskaitītajiem, identificētajiem un testētajiem dzīvniekiem, ērtai šo datu tālākai salīdzināšanai ar iepriekšējo mērījumu rezultātiem un to apstrādei, detektors satur ATMIŅAS BLOKU, un ar centrālā procesora CP un I/O INTERFEISA starpniecību iegūtie dati ir pieejami ārējām ierīcēm (USART,USB, Bluetooth, WiFi).

Ikkatra testējamā dzīvnieka estrālā cikla izmeklējums sākas ar bezvadu kodu nolasīšanas ierīces RFID, kas implantēta dzīvnieka ķermenī, mikročipa identifikācijas datu nolasīšanu. Šie dati tiek ievadīti mikrokontrolera ATMIŅAS BLOKĀ, vai kādā no ārējiem termināliem (laptopa, planšetes, mobilā telefona vai specializētas datu apmaiņas ierīces ), kur glabājās iepriekš veikto šī un citu laboratorijas dzīvnieku izmeklējumu rezultāti. Identifikācijas faktu apliecina ierīces gaismas diožu indikatori. Automātiski tiek fiksēti tekošais laiks un mērīšanas datums. Uz ārējā termināļa ekrāna grafisku diagrammu veidā (pretestība Rs -- laiks) parādās iepriekš veikto mērījumu rezultāti, kas uzskatāmi ļauj vizualizēt estrus ciklu dinamiku. Tam seko jau iepriekš aprakstītā pētāmā dzīvnieka estrus cikla noteikšanas procedūra un mērījuma rezultāta indikācija gan uz ierīces indikatoriem gan termināla displeja. Iegūtos datus automātiski ieraksta mikrokonrollera ATMIŅAS BLOKĀ vai terminālī.

Attēlā Fig.4 parādītajā diagrammas piemērā sniegtie mērīšanas rezultāti iegūti izmantojot izstrādātās ierīces eksperimentālu maketu. Tie uzskatāmi, 19 dienu garumā, reprezentē peles estrus ciklu E norises gaitu , kas sakrīt ar atbilstošajām izmērītajām sensora pretestības Rs maksimālajām un vērtībām.

Tika veikta virkne pētījumu, kuros atkārtoti iegūta sensora aktīvās pretestības Rs maksimālo vērtību 100% sakritība ar praktiski vienlaicīgi noteiktajiem citoloģiskajiem vaginālo uztriepju analīžu datiem, kas norāda uz dzīvnieka estrus ciklu.

Izmantotie informācijas avoti:

1. Taradach, C., 1982. Monitoring of the oestrus cycle in the rat by measurement of vaginal impedance. Arch. Toxicol. Suppl. 5: 184—186;

2. Rat vaginal impedance checker MK-11 (Muromachi Kikai, Tokio, Japan);

3. Shinichi Iwasaki and Koki Inoue, 2015. Maternal-infant separation impedes changes in feeding behavior during estrous cycle of rats. Exp.Anim. 64(4), 383-390;

4. Wm. Cameron and Shumei S.Guo., 1997. Bioelectrial Impedance:A History, Reserch Issues, and Recent Consensus. Entering Technologies for Nutrition Research. Pp. 169-192;

5. Vilitis 0., Shipkovs P. and Merkulovs D. 2013. Determination of two-liquid mixture composition by assessing dielectric parameters. 1. Precise measuring system. Latv. J. Phys. Techn. Sci., 4, 62-73.

Claims (6)

1. Estrālo ciklu detektors pārošanās laika fāzes (estrus cikls) noteikšanai dzīvniekiem, pamatojoties uz zīdītāja vaginas sienu elektriskās pretestības secīgu noteikšanu ar divu elektrodu sensora (zondi) estrālo ciklu laikā, satur divu elektrodu kapacitatīvo SENSORU, ciparanalogo pārveidotāju CAP2, diferenciālo pastiprinātāju DU, mērīšanas pretestību R, analogciparu pārveidotāju ACP, INDIKATORU un AKUMULATORU, turklāt viens no SENSORA elektrodiem pieslēgts ciparanalogā pārveidotāja CAP2 izejai un otrs savienots ar sprieguma diferenciālā pastiprinātāja DU neinvertējošo ieeju un pretestības R vienu galu, tās otrs gals savienots ar DU invertējošo ieeju, bet DU izejas pieslēgtas analogciparu pārveidotāja ACP ieejām, kas atšķirīgs ar to, ka papildus satur atbalsta (references) sprieguma avotu Uref un centrālo procesoru CP ar sev piesaistīto ATMIŅAS BLOKU un ieeju, kas pieslēgta ACP izejai, bet tā vadības izejas atbilstoši pieslēgtas:

- DU pastiprināšanas koeficienta uzstādes ieejai;

- CAP2 ieejai, sinusoidālā izejas sprieguma Usin sintezēšanai;

- CAP1 izejas sprieguma Uo uzstādes ieejai CAP2 sprieguma Usin līdzstrāvas komponentes kompensācijai DU ieejā;

- sprieguma avota Uref izejas sprieguma uzstādes ieejai, kura izeja savukārt pieslēgta blokiem ACP, CAP1 un CAP2, bet centrālā procesora CP datu izejas saistītas ar INDIKATORU un I/O INTERFEISU.

2. Estrālo ciklu detektors saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķirīgs ar to, ka ierīces sensora diametrs samazināts līdz 1.85 mm visā sensora garumā, un tas ir izveidots kapsulas formā.

3. Estrālo ciklu detektors saskaņā ar iepriekšējām pretenzijām, kas atšķirīgs ar to, ka ar mērķi automātiski un īsā laikā reģistrēt testējamo zīdītāju detektors satur bezvadu kodu nolasīšanas ierīci testējamā zīdītāja ķermenī implantētā mikročipa identifikācijas datu nolasīšanai.

4. Estrālo ciklu detektors saskaņā ar iepriekšējām pretenzijām, kas atšķirīgs ar to, ka detektors papildus satur ATMIŅAS BLOKU un savienojumu ar ārējām ierīcēm (USART, USB, Bluetooth, WiFi).

5. Estrālo ciklu detektors saskaņā ar ikvienu no iepriekšējām pretenzijām, kas ir atšķirīgs ar to, ka detektors satur INDIKATORU, kas pieslēgts centrālā procesora CP izejai un norāda tekošā mērījuma datus gan ciparu, gan ar krāsainu gaismu kodēta indikatora veidā, kas

9 norāda uz vienu no, piemēram, četriem atbilstošā mērījuma mērīšanas diapazoniem un novietots detektora sensoram pretējā korpusa galā.

6. Metode estrālo ciklu noteikšanai ar detektoru saskaņā ar jebkuru no 1. līdz 5.pretenzijai, kas ietver sekojošas darbības:

- sākotnēji CAP izejā tiek uzstādīts nobīdes spriegums Uo, kas kompensē Usin ģenerējošā CAP2 izejas sprieguma vidējās vērtības līdzsprieguma nobīdi;

- lai noteiktu, strāvu, kas plūst caur mērīšanas pretestību R, signālu no ACP izejas pievada mikrokontrollerī integrētajam centrālajam procesoram CP, kur tiek pildītas noteiktas ieprogrammēta algoritma funkcijas un iegūtie rezultāti tiek uzkrāti CP atmiņas blokā, tādējādi tiek atiestatīts perioda mērīšanas punktu skaitītājs A=l, un veidota pāreja uz bezgalīgu programmas ciklu, bez tam katrs sensora ierosināšanas sinusoidālā sprieguma periods tiek vienmērīgi sadalīts atsevišķos punktos N, kas paredzēti ACP izejas datu nolasīšanai, piemēram, apskatāmajā gadījumā periods tiek sadalīts M=256 punktos, periods sākas ar aiztures taimera palaišanu starp punktiem N un tiek veikts nolasījums ūn no ACP izejas, kā arī, saskaņā ar punkta N numuru no elektroniskās tabulas nolasa IZsw^sinfA) un ievada CAP2; nolasījumu a.v vērtības

128 tiek summētas un uzkrātas saskaņā ar formulu: A = a_N \ palielinās punkta N kārtas numurs N

W = 1 = N + 1, turklāt, ja A nav 256, ir sagaidāms, ka starp punktiem N aiztures taimeris aptur darbību, un process virzās uz programmas cikla sākumu; ja N=256, tiek atiestatīts N = 1, skaitliskais lielums A tiek noteikts mērīšanas laika intervālā, vienādā ar ierīces sensora ierosināšanas sinusoidālā sprieguma Usin pusperiodu, un tā vērtība ir proporcionāla vidējotās strāvas lielumam, kas perioda laikā plūst caur sensora ekvivalentajiem elementiem Rs un Cs un ir skaitliski vienāda ar AIM', detektora sensora aktīvās pretestības Rs noteikšana, kurā:

- sākotnēji tiek precīzi noteikts un iestatīts strāvas mērīšanas laika intervāla sākuma punkts attiecībā pret sensora ierosināšanas sinusoidālā sprieguma sākuma fāzi; šim nolūkam paralēli sensora elektrodu spailēm pieslēdz kalibrācijas rezistoru ar, piemēram, 2 kOm pretestību un pārmaiņus ārēji pievieno un atvieno kondensatoru ar, piemēram, 20 nF kapacitāti un, mainot mērīšanas intervāla sākuma laiku, atrod tādu atbilstošu tā vērtību, pie kuras kondensatora pieslēgšana praktiski nemaina strāvas mērījuma As lielumu;

- šo laika vērtību fiksē un permanenti reģistrē mikrokontrollera ATMIŅAS BLOKĀ, tādējādi panākot, ka noteiktās strāvas vērtība As ir proporcionāla vidējotai strāvai, kas mērīšanas laikā plūst vienīgi caur mērāmā parauga aktīvās pretestības komponenti un praktiski nav atkarīga no sensora kapacitātes;

- tiek vienreizēji veikta ierīces kalibrēšana un tās datu ievadīšana mikrokontrollera ATMIŅAS BLOKĀ elektroniskas tabulas formā; šim nolūkam paralēli sensora elektrodu spailēm pieslēdz pretestību magazīnu un pie atbilstoši izvēlēto precīzo pretestību lielumiem fiksē izmērītās aktīvās strāvas komponentei poporcionālās strāvas As vērtības, turklāt šos datus elektroniskas tabulas veidā ievada mikrokontrollera ATMIŅAS BLOKĀ, līdz ar to ierīce ir sagatavota mērāmo pretestību aktīvās komponentes Rs selektīvai noteikšanai;

- Rs noteikšanai tiek fiksēta aktīvajai strāvai poporcionālās strāvas As vērtība, vadoties pēc kā, no centrālajā procesora CP aktīvajā atmiņā ierakstītajiem ierīces kalibrēšanas elektroniskās tabulas datiem atrod atbilstošās aktīvās pretestības komponetes Rs lielumu;

- noteikto aktīvās pretestības komponetes Rs lielumu izvada no CP uz indikatoriem un I/O INTERFEISU.