Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do cyfrowego pomiaru wartosci miedzy¬ szczytowej przebiegu czasowego, tj. róznicy miedzy nastepujacymi po sobie ekstremami a miano¬ wicie wartoscia maksymalna i minimalna przebiegu czasowego.Sposób moze byc stosowany w pomiarach przebiegów wolnozmiennych, a zwlaszcza do pomiarów spirometrycznych jak pomiary objetosci oddechowej czy pojemnosci zyciowej pluc.Dotychczas brak sposobu cyfrowego wykazania wartosci róznicy miedzy wystepujacymi kolejno po sobie ekstremami, tj. wartoscia maksymalna i minimalna przebiegu czasowego. Znane dotych¬ czas mierniki wartosci miedzyszczytowych (woltomierze) usredniaja te wartosc w ciagu co najmniej kilku okresów. Powszechnie stosowany pomiar wartosci miedzy nastepujacymi po sobie ekstre¬ mami przebiegu polega na odczytaniu wartosci ekstremalnych z analogowego wykresu czasowego i obliczaniu wartosci miedzyszczytowej w wyniku odejmowania. Sposób wyznaczania wartosci miedzyszczytowych z wykresu stosowany jest równiez w diagnostyce lekarskiej w pomiarach spirometrycznych. Wyznaczanie wartosci miedzyszczytowej z wykresu analogowego posiada sze¬ reg niedogodnosci. Wykres taki, zwlaszcza w zakresie przebiegów wolnozmiennych wykonuje sie zazwyczaj na papierze w zwiazku z czym, aparatura musi byc wyposazona w rejestrator analogowy, który jest urzadzeniem drogim i wymagajacym starannej i fachowej obslugi i konserwacji, przy czym do pomiarów zuzywa sie znacznej ilosci specjalnego, a zatem drogiego papieru. Ponadto koniecznosc kazdorazowego odczytywania wartosci ekstremalnych z wykresu i obliczenia wartosci miedzyszczytowej czyni ten sposób pomiaru niedogodnym. W wielu przypadkach nie jest konie¬ czna dokladna znajomosc ksztaltu przebiegu, natomiast pozadanejest, by wartosc róznicy miedzy kolejnymi ekstremami podana byla w postaci cyfrowej, bez konicznosci dokonywania jakichkol¬ wiek obliczen przez osobe dokonujaca pomiaru.Ponadto znane jest takze rozwiazanie z polskiego opisu zgloszeniowego nrP-209730. W rozwiazaniu tym urzadzenie pomiarowe musi zawierac „na dyskryminatorów napiecia o róznych progach zadzialania oraz „n" zespolów pamieciowych dla rosnacej czesci napiecia (maksimów) i „n" zespolów pamieciowych dla malejacej czesci badanego napiecia (minimów). Uklad tenjest wiec bardzo rozbudowany, a ponadto to osiagalna zdolnosc rozdzielcza przyrzadu jest niewielka.2 131 778 Rozwiazanie wedlug opisu zgloszeniowego nr P-209730 nie wykazuje wartosci miedzyszczytowych lecz tylko wartosci ekstremalne. Dla uzysklania wyników w postaci liczby dwucyfrowej konieczne byloby stosowane 100 dyskryminatorów napiecia i 200 zespolów pamieciowych.Istota wynalazku polega na tym, ze wartosc kazdej próbki porównuje sie z wartoscia poprzed¬ niej próbki, przy czym wartosc próbki aktualnej Wt wieksza od wartosci próbki poprzedniej Wt-i wpisuje sie do pierwszego rejestru, a kazda nastepna wieksza próbka kasuje poprzednia mniejsza próbke w tym rejestrze, dzieki czemu ostatnia próbka najwieksza nie zostaje skasowana i jest zapamietana w tym rejestrze, a wartosc próbki Wt mniejsza od wartosci poprzedniej próbki Wt-i wpisuje sie do drugiego rejestru, a kazda nastepna mniejsza próbka kasuje poprzednia wieksza w drugim rejestrze, dzieki czemu ostatnia próbka najmniejsza nie zostaje skasowana i jest zapamie¬ tana w drugim rejestrze, po czym oblicza sie róznice zawartosci rejestrów pierwszego i drugiego i wykazuje sie te róznice jako wartosc miedzyszczytowa za pomoca wskaznika cyfrowego, po czym rejestry kasuje sie i cykl pomiarowy powtarza sie.W urzadzeniu, na wyjsciu przetwornika analogowp-cyfrowego umieszczona jest pierwsza pamiec buforowa, a wyjscie pamieci pierwszej polaczone jest z wejsciem drugiej pamieci, a wyjscie przetwornika analogowo-cyfrowego polaczone jest równiez z wejsciem trzeciej, a wyjscie drugiej polaczone jest z pierwszym wejsciem komparatora, a wyjsciem pamieci trzeciej polaczone jest z drugim wejsciem komparatora. Wejscia kasujace i wpisujace przetwornika analogowo-cyfrowego oraz pierwszej, drugiej i trzeciej pamieci buforowej polaczone sa z pierwszym ukladem sterujacym, przy czym pierwsze wyjscie komparatora poprzez drugi i czwarty uklad sterujacy polaczone jest z wejsciem wpisujacym pierwszego rejestru i czwartej pamieci buforowej, a drugie wyjscie kompara¬ tora polaczone jest poprzez trzeci uklad sterujacy do wejscia wpisujacego drugiego rejestru, natomiast wejscia sygnalowe pierwszego i drugiego rejestru polaczone sa z wyjsciem przetwornika analogowo-cyfrowego, a wyjscie pierwszego rejestru polaczone jest z pierwszym wejsciem ukladu odejmujacego, w wyjscie drugiego rejestru polaczone jest z drugim wejsciem tego ukladu, zas wyjscie ukladu odejmujacego polaczone jest poprzez czwarta pamiec buforowa i poprzez detektor z wyswietlaczem. Ponadto wyjscie pamieci pierwszej i wyjscie przetwornika analogowo-cyfrowego moga byc polaczone bezposrednio do wejsc komparatora.Zaleta rozwiazania wedlug wynalazku jest to, ze pomiaru wartosci maksymalnej i minimalnej oraz obliczenia ich róznicy dokonuje sie bezposrednio z pomiaru przebiegu bez stosowania wykresu, a róznice te wykazuje sie na wskazniku cyfrowym przyrzadu lub rejestru w postaci cyfrowej. Natomiast zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jest to, ze pomiaru i obliczen dokonuje sie calkowicie automatycznie bez ingerencji personelu obslugujacego. Urzadzenie jest bardzo proste w obsludze, ponadto nie zuzywa papieru w eksploatacji.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przebieg czasowy w postaci napiecia zmieniajacego sie w czasie, a fig. 2 schemat blokowy urzadzenia do cyfrowego pomiaru wartosci miedzyszczytowych przebiegu czasowego.Wartosci chwilowe przebiegu mierzy sie metoda próbkowania. Próbkapobrana bezposrednio po osiagnieciu minimalnej wartosci przebiegu generuje impuls sterujacy. Nastepne próbki maja charakter rosnacy i oznaczone sa W\, tzn. ze próbkaW\pobrana w chwili t ma wartosc wieksza od poprzedniej WVi. Wartosc próbki zapisuje sie w rejestrze, przy czym kasuje sie poprzednia zawartosc rejestru. Ostatnia próbka o najwiekszej wartosci W+maxnie zostaje skasowana i pozostaje w tym rejestrze. Nastepne próbki W" pobierane sa w czasie malenia wartosci przebiegu i kierowane sa do drugiego rejestru, przy czym kazda próbka W"t w tym czasie jest mniejsza od próbki poprzedniej W~m. Kazdorazowo przed umieszczeniem próbki rejestr jest skasowany. Ostatnia próbka o najmniejszej wartosci W",,™ nie zostaje skasowana i pozostaje w rejestrze. Obie próbki o wartosci maksymalnej z rejestru pierwszego i o wartosci minimalnej z rejestru drugiego doprowa¬ dzone sa do urzadzenia odejmujacego. Pierwsza próbka wystepujaca po próbce minimalnej, a wiec od niej wieksza uruchamia urzadzenie odejmujace i daje rozkaz do wykazania wyniku odejmowa¬ nia na wskazniku cyfrowym. Powyzszy cykl moze byc przetwarzany.Urzadzenie do cyfrowego pomiaru wartosci miedzyszczytowych przebiegu czasowego sklada sie z ukladu do przetwarzania wielkosci mierzonej na sygnal elektyczny 1, przetwornika analogowo-cyfrowego 2 przetwarzajacego chwilowe wartosci na ciag liczbowy, ukladów steruja-131778 3 cych 3, 4, 5 i 6, pamieci buforowych Bi, B2, B3 i B4, rejestrów Ri i R2, komparatora cyfrowego 7, ukladu odejmujacego 8, dekodera 9 i wskaznika cyfrowego 10.Informacje o chwilowej wartosci badanego przebiegu przedstawione sa z czestotliwoscia próbkowania na wyjsciu przetwornika analogowo-cyfrowego 2 w postaci liczby. Kazdorazowa wartosc chwilowa przylozona jest jednoczesnie do wejsc buforowch Bi, B3 oraz do wejsc rejestrów Ri, R2. Wyjscie pierwszej pamieci Bi polaczonejest z wejsciem drugiej pamieci B2, a wyjscia pamieci drugiej i trzeciej B2 i B3 polaczone sa do wejsc komparatora 7. Uklad sterujacy 3 obluguje przetwornik analogowo-cyfrowy 2 oraz trzy pamieci buforowe Bi, B2 i B3 i zapewnia odpowiednia kolejnosc czynnosci próbkowania: pobranie próbki, wpis wartosci do pamieci pierwszej Bi i do pamieci trzeciej B3 kasowanie przetwornika A/C, po czym cykl czynnosci powtarza sie z czestotli¬ woscia próbkowania. W nastepnym cyklu ta sama wartosc próbki poprzez druga pamiec buforowa B2 dochodzi do pierwszego wejscia A komparatora jako wartosc poprzednia Wt-i, podczas gdy nowa próbkajako wartosc Wt poprzez trzecia pamiec buforowa B3 dochodzi do drugiego wejscia B komparatora. W ten sposób komparator 7 porównuje wartosc aktualna z wartoscia poprzednia Wt-i. W uproszczonym wykonaniu pamieci buforowe B2 i B3 moga byc pominiete. W chwili gdy próbka nastepna Wt stanie sie wieksza pod próbki poprzedniej Wt-i, sygnal z wyjscia W kompara¬ tora uruchamia uklad sterujacy 4 dajacy rozkaz wpisu wartosci Wt do pierwszego rejestru Ri.Rozkaz ten wysylany jest z drugiego ukladu sterujacego 4 z opóznieniem At w stosunku do poczatku sygnalu z wyjscia W komparatora 7. Próbki pobrane w nastepnych cyklach wpisywane sa do rejestru Ri dopóki spelniony jest warunek Wt-i wartosci mniejszej od poprzedniej, sygnal z komparatora pojawia sie na wejsciu M dzieki czemu zostaje uruchomione urzadzenie sterujace 5, które daje rozkaz wpisywania aktualnej wartosci Wt do rejestru R2. Ostatnia próbka z serii Wt-i < Wt ma wartosc maksymalna Wmax i przechowywana jest w rejestrze Ri do chwili dokonania obliczenia róznicy Wmax — Wmin. Nastepnie próbki zostana kolejno wpisywane do rejestru R2 dopóki spelniony jest warunek Wt-i Wt. Ostatnia próbka z serii Wt-i Wt ma wartosc minimalna Wmin i przechowywana jest w rejestrze R2 do chwili obliczenia róznicy Wmax—Wmin.Nastepna próba o wartosci wiekszej niz poprzednia powoduje pojawienie sie sygnalu w komparatorze i ponowne wpisanie kolejnych próbek do rejstru Ri. Pojawienie sie sygnalu na wyjsciu W komparatora 7 uruchamia uklad sterujacy 6, który wysyla rozkaz wpisu wyjsciowego ukladu porównujacego 8 czyli róznicy W,™ — Wmin do pamieci buforowej B4. Zadzialanie ukladu sterujacego 6 oraz wpis do pamieci B4 dokonuje sie w czasie At, o które opóznione jest zadzialanie ukladu sterujacego 4. Uklad sterujacy 6 dziala jednorazowo po pojawieniu sie pierwszego skoku napiecia na wyjsciu komparatora 7 w ciagu okresu pomiarowego. Dalsze skoki napiecia na wyjsciu W pojawiajace sie przy porównaniu nastepnych próbek nie powoduja zadzialania ukladu steruja¬ cego 6. Wartosc zarejestrowana w pamieci buforowej B4 zostaje zdekodowana w ukladzie dekodu¬ jacym 2 i wykazana na wskazniku cyfrowym 10. Wartosc ta wyraza wartosc miedzyszczytowa mierzona miedzy dwoma kolejno po sobie wystepujacymi ekstremami badanego przebiegu w postaci cyfrowej. W przypadku zastosowania sposobu do pomiarów spirometrycznych, a w szczególnosci do pomiarów pojemnosci oddechowej i pojemnosci zyciowej pluc wielkoscia mie¬ rzona jest rezystancja klatki piersciowej zmieniajaca swoja wartosc w czasie oddychania, rezystan¬ cje te wlacza sie do elektrycznego obwodu pomiarowego za pomoca umieszczonych na klatce piersiowej elektrod. W elektrycznym obwodzie pomiarowym wytwarza sie napiecia o wartosci proporcjonalnej do mierzonej rezystancji klatki piersciowej. Wartosci ekstremalne tego napiecia bedace miara pojemnosci pluc wyznacza sie sposobem wedlug wynalazku.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób cyfrowego pomiaru wartosci miedzyszczytowej przebiegu czasowego polegajacy na próbkowaniuwartosci przebiegu badanego w okreslonych odstepach czasu po uprzednim przetwo¬ rzeniu go na przebieg elektryczny, przy czym wartosci próbek wyrazone w postaci cyfrowej umieszcza sie w rejestrach, a róznice próbek o wartosci maksymalnej i minimalnej oblicza sie w ukladzie odejmujacym przy czym róznica ta zostaje wykazana na wskazniku cyfrowym, znamienny4 131 778 tym, ze wartosc kazdej próbki (Wt) porównuje sie z wartoscia poprzedniej próbki (Wt-j), przy czym wartosc próbki (Wt) wiekszej od wartosci próbki poprzedniej (Wt-i) wpisuje sie do pierwszego rejestru, a kazda nastepna wieksza próbka kasuje poprzednia mniejsza próbke w tym rejestrze, dzieki czemu ostatnia próbka najwieksza nie zostaje skasowana i jest zapamietana w tym rejestrze, a wartosc próbki (Wt) mniejszej od wartosci poprzedniej próbki Wi-i wpisuje sie do drugiego rejestru, a kazda nastepna mniejsza próbka kasuje poprzednia wieksza w drugim rejestrze, dzieki czemu ostatnia próbka najmniejsza nie zostaje skasowana i jest zapamietana w drugim rejestrze, po czym oblicza sie róznice zawartosci rejestrów pierwszego i drugiego i wykazuje sie te róznice jako wartosc miedzyszczytowa za pomoca wskaznika cyfrowego, po czym rejestry kasuje sie i cykl pomiarowy powtarza sie. 2. Urzadzenie do cyfrowego pomiaru wartosci miedzyszczytowej przebiegu czasowego zawie¬ rajace uklad do przetwarzania wielkosci mierzonej na sygnal elektryczny, przetwornik analogowo- cyfrowy, uklady sterujace, a takze pamieci buforowe, rejestry, komparator cyfrowy, uklad odejmujacy, dekoder i wskaznik cyfrowy, znamienne tym, ze na wyjsciu przetwornika analogowo- cyfrowego (2) umieszczona jest pierwsza pamiec buforowa (Bi), a wyjscie pierwszej pamieci (Bi) polaczone jest z wejsciem drugiej pamieci (B2), przy czym wyjscie przetwornika analogowo- cyfrowego polaczone jest równiez z wejsciem trzeciej pamieci (B3), wyjscie drugiej pamieci (B2) polaczone jest z pierwszym wejsciem A komparatora (7), a wyjscie trzeciej pamieci (B3) polaczone jest z drugim wejsciem (B) komparatora (7), a wejscia kasujace i wpisujace przetwornika analogowo-cyfrowego (2) oraz pierwszej, drugiej i trzeciej pamieci buforowej (Bi, B2 i B3) pola¬ czone sa z pierwszym ukladem sterujacym (3), przy czym pierwsze wyjscie (W) komparatora (7) poprzez drugi i czwarty uklad sterujacy (4 i 6) polaczone jest z wejsciem wpisujacym pierwszego rejestru (Ri) i czwartej pamieci buforowej (B4) a drugie wyjscie (M) komparatora (7) polaczonejest poprzez trzeci uklad sterujacy (5) do wejscia wpisujacego drugiego rejestru (R2), natomiast wejscia sygnalowe pierwszego i drugiego rejestru (Ri i R2) polaczone sa z wyjsciami przetwornika analogowo-cyfrowego (2), a wyjscie pierwszego rejestru (Ri) polaczone jest z pierwszym wejsciem (C) ukladu odejmujacego (8), a wyjscie drugiego rejestru (R2) polaczone jest z drugim wejsciem (D) tego ukladu, zas wyjscie ukladu odejmujacego (8) polaczone jest poprzez czwarta pamiec buforowa (B4) i poprzez dekoder (9) z wyswietlaczem (10). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze wyjscie pierwszej pamieci (Bi) i wyjscie przetwornika analogowo-cyfrowego (2) polaczone sa bezposrednio do wejsc (A i B) komparatora (7).UL l 131 778 W+d/a fiV~cf/a Wf-1 Wt F7g.t.131778 fta.Z.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 100 zl PL