Przedmiotem wynalazku jest przetwornik cisnienia dla celów spirometrycznych.Stosowane obecnie w aparaturze spirometrycznej czujniki elektrokinetyczne, tensometryczne i poje¬ mnosciowe powoduja trudnosci w stabilnym pomiarze parametrów spirometrycznych. Dla okreslenia podstawowych parametrów kontrolowanych w diagnostyce ukladu oddechowego takichjak: VC, IRV,ERV, FEV, FEF, PF podatnosc i opornosc dróg oddechowych, konieczne sa pomiary cisnien, przeplywów i objetosci powietrza oddechowego. Wielkoscia mierzonoa sa z reguly zmiany cisnienia wystepujace podczas cyklu oddechowego, pozostale dwa tzn. przeplyw i objetosc oraz wielkosci diagnostyczne VC, IRV,... sa obliczane z wartosci cisnien. Amplitudy cisnien, które musza byc mierzone w diagnostyce ukladu oddecho¬ wego zawieraja sie w granicach od okolo 0,1 hPa do okolo lOhRa, zasczestotliwosci syglalu zawieraja sie od 0 do okolo 30 Hz. Teparametry sygnalu narzucaja na przetworniki cisnien nastepujace warunki: duza czulosc zblizona do czulosci mikrofonu, stosunkowo szeroki zakres przenoszonych czestotliwosci, duza dynamike i dobra liniowosc, mala wrazliwosc na warunki zewnetrzne (zmiany temperatury i wilgotnosci, wstrzasy mechaniczne).Celem wynalazku jest wyeliminowanie szeregu wad i niedogodnosci stosowanych dotychczas przetwor¬ ników cisnienia.Cel ten osiagnieto przez skonstruowanie przetwornika zawierajacego uklad multiwibratora, w sklad którego wchodza komparator kondenstator róznicowy oraz zestaw diod, z których cztery diody lacza uklad kondensatora róznicowego z wejsciem odwracajacym komparatora oraz z trzema opornikami stanowiacymi petle sprzezenia zwrotnego dla wzmacniacza operacyjnego, na którym zbudowany jest komparator, nato¬ miast dwie pozostale diody stanowia czesc petli sprzezenia zwrotnego komparatora polaczonego przez mase.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na zalaczonym rysunku. Proponowany przetwornik wedlug wynalazku, skladajacy sie z róznicowego, pojemnosciowego czujnika cisnienia, pracujacego w obwodzie multiwibratora, pozwala na przeprowadzenie stabilnych pomiarów róznic cisnien w zakresie od 0,1 hPa do lOhPa i czestotliwosciach od 0 do 30 Hz.Przetwornik wedlug wynalazku sklada sie z kondensatora róznicowego C, multiwibratora M, filtru F oraz ze wzmacniacza W. Kondensator róznicowy C sklada sie z pojemnosci Cl i C2 w przyblizeniu równych, których wartosci zmieniaja sie po doprowadzeniu róznicy cisnien do obu komór kondensatora róznicowego.Uklad przetwornika zawiera ponadto uklad multiwibratora M, w sklad którego wchodza komparator K, kondensator róznicowy C oraz zestaw diod, z których diody D2, D3, D4, D5 lacza uklad kondensatora róznicowego z wejsciem odwracajacym komparatora K oraz z trzema opornikami stanowiacymi petle sprzezenia zwrotnego dla wzmacniacza operacyjnego, na którym zbudowany jest komparator K, natomiasty 120211 diody Dl i D6 stanowia czesc petli sprzezenia zwrotnego komparatoraK polaczonego przez mase. Wstanie spoczynku, tzn. przy równych cisnieniach w obu komorach, obydwie pojemnosci Cli C2tworzace kondensa¬ tor róznicowy C sa w przyblizeniu równe. Natomiast w przypadku wystapienia róznicy cisnien, wskutek odksztalcenia membrany Cl t*C2, przy czym A Cl i C2sa proporcjonalne do A p = (p2-pl). Pojemnosci Cl i C2 znajduja sie w ukladzie multiwibratora M zbudowanego na komparatorze K. Czestotliwosci generacji tego multiwibratora oraz wspólczynnik wypelnienia zalezy od pojemnosci Cli C2oraz od progu zadzialania komparatora, ustalonego dioda Zenera D oraz dzielnika Rl i R2.W przypadku równych cisnien, tzn. gdy pi = p2, Cl = C2, przebieg z multiwibratora jest symetryczny.«Jesli natomiast pojawi sie róznica cisnien Ap = Pl-P20, wówczas pojemnosc C2bedzie wieksza niz Cl i C2 bedzie dluzej ladowana dodatnim napieciem z wyjscia komparatora niz Cl napieciem ujemnym z tego wyjscia. Konsekwencja tego bedzie niesymetryczny przebieg prostokatny na wyjsciu multiwibratora M. W czasie ladowania jednej pojemnosci druga pojemnosc rozladowuje sie. Obwody ladowania i rozladowania obu pojemnosci sa od siebie odseparowane, dla pojemnosci C2 diodami Dl, D2, D3, a dla pojemnosci Cl diodami D4, D5, D6. Przebieg z multiwibratora M jest podawany na filtr F (detektor niesymetrii przebiegu) oraz na wzmacniacz napiecia stalego. Opisane wyzej polaczenie diod Dl, D2, D3, D4, DS i D6 w ukladzie multiwibratora M pozwala na kodowanie zmian pojemnosci kondensatora róznicowego C a przeto i mierzonych zmian cisnienia Ap w zmianach szerokosci wypelnienia przebiegu prostokatnego na wyjsciu multiwibratora M. Dzieki temu, ze róznica cisnien jest zakodowana w szerokosci impulsu, a nie w amplitu¬ dzie czy czestotliwosci, podatnosc przetwornika na zaklócenia i dryfty jest mniejsza niz w dotychczas stosowanych przetwornikach.Zastrzezenie patentowe Przetwornik cisnienia dla celów spirometrycznych skladajacy sie z czterech ukladów czastkowych którymi sa: multiwibrator astabilny z kondensatorem róznicowym, filtr, wzmacniacz stalopradowy, zna- mkwmy tyn, ze uklad multiwibratora (M) zawiera komparator (K), kondensator róznicowy (C) oraz zestaw diod. z których diody (D2, D3, D4, D5) lacza uklad kondensatora róznicowego z wejsciem odwracajacym komparatora (K) oraz z trzema opornikami stanowiacymi petle sprzezenia zwrotnego dla wzmacniacza operacyjnego, na którym zbudowany jest komparator (K), natomiast diody (Dl, D6) stanowia czesc petli sprzezenia zwrotnego komparatora (K) polaczonego przez mase.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad I20cgz.Cena KM) zl PL