PL168280B1 - Układ elektryczny kardiotachometru - Google Patents

Abstract

Układ elekdyczny kardiotachonretru, przetwan-ającynanapięcie zmienną, rosnącą z częstością ilość mierzonych cykli oraz przetwarzające to napięcie na odwrotnie proporcjonalną częstotliwość w czasie proporcjonalnym do ilości przetwarzanych cykli, zawierający dwa przerzutniki, integrator, komparator, licznik rewersyjny, generator, przetwornik napięcie-częstotliwość, licznik z pamięcią i dekoderem oraz wyświetlacz, znamienny tym, ze mierzone impulsy podawane są na wejście licznika (5) i przerzutnika (1), którego wyjście połączonejest z wejściami integratora (3), przerzutnika (2) i drugim wejściem licznika (5), a wyjście integratora (3) połączone jest z wejściem komparatora (4) i przetwornika napięcieczęstotliwość (7), wyjście komparatora (4) połączone jest z drugim wejściem przerzutnika (1), wyjście przerzutnika (2) połączonejest z drugim wejściem integratora (3), drugim wejściem przetwornika napięcie-częstotliwość (7), wejściem generatora (6) 1 trzecim wejściem licznika rewersyjnego (5), a wyjście generatora (6) z czwartym wejściem licznika (5), wyjście przetwornika napięcie-częstotliwość (7) połączone jest z wejściem licznika z pamięcią 1 dekoderem (8), 1 którego wyjście połączone jest z wyświetlaczem (9)

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ elektryczny kardiotachometru uśredniający zmienną ilość okresów przebiegu w założonym przedziale czasu, znajdujący zastosowanie do pomiaru małych częstości w szerokim zakresie, zwłaszcza w urządzeniach diagnostycznych układu krążenia.

Znane rozwiązania układów do pomiaru średniej częstości przebiegów zazwyczaj uśredniają częstość z określonej ilości okresów przebiegu, jak na przykład układ dla cyfrowego pomiaru częstotliwości przez zliczanie okresów z książki Cyfrowa Technika Pomiarowa autora A. Sowińskiego, wyd. WKiŁ 1976. Układ zawiera licznik liczby mierzonych okresów otwierający bramkę na odstęp czasu równy wielokrotności okresu mierzonego przebiegu. W czasie otwarcia bramki drugi licznik zlicza impulsy o częstotliwości wzorcowej. Dla małych częstości (2(0-30 l/min.) do uśrednienia niezbędny jest długi czas pomiaru, co niekorzystnie wydłuża oczekiwanie na wynik, szczególnie pierwszego pomiaru. Dla wyższych częstości (200-300 l/min.) przy nieregularnym odstępie mierzonych impulsów występują niekorzystne, szybkie zmiany wskazań, utrudniające interpretację wyniku.

Znane analogowe rozwiązania, na przykład stosowane w kardiotachometrze typu 78203A firmy Hewlett-Packard, składające się z obwodu przetwarzającego odstępy czasowe między impulsami na proporcjonalne do czasu napięcie, a następnie przetwarzające to napięcie na częstotliwość impulsów zliczaną w stałym czasie i prezentowaną na wyświetlaczu, charakteryzują się dużym błędem przetwarzania wynikającym z szerokiego zakresu pracy analogowych przetworników czas-napięcie i napięcie-częstotliwość w typowych zastosowaniach.

Znane są również układy tachometrów z opisów patentowych 105 515 i 127 138, które przekształcają odstępy pomiędzy kolejnymi impulsami przebiegu mierzonego na wartość częstości chwilowej różnymi metodami cyfrowymi zapewniającymi dużą dokładność pomiaru, charakteryzujące się jednak niekorzystnie szybkimi zmianami wskazań dla nieregularnego szybkiego rytmu (na przykład w warunkach tachykardii), utrudniające odczytanie wyniku.

Wymienione wady znanych rozwiązań nie pozwalają na ich korzystne stosowanie w urządzeniach, szczególnie medycznych, od których wymaganajest szybka i dokładna informacja o stanie pacjenta, zarówno w przypadku bradykardii (mała mierzona częstość) jak i tachykardii (szybki, nieregularny rytm).

168 280

Celem wynalazku jest usunięcie wad znanych rozwiązań i uzyskanie korzystnie krótkiego czasu pomiaru dla niskich częstości, a zarazem uśrednionego wyniku pomiaru dla częstości wysokich oraz dużej dokładności pomiaru w całym zakresie częstości.

Istotą wynalazkujest układ elektryczny kardiotachometru przetwarzający na napięcie zmienną, rosnącą z częstością ilość mierzonych cykli oraz przetwarzający to napięcie na odwrotnie proporcjonalną częstotliwość w czasie proporcjonalnym do ilości przetwarzanych cykli, zawierający dwa przerzutniki, integrator, komparator, licznik rewersyjny, generator, przetwornik napięcie-częstotliwość, licznik z pamięcią i dekoderem oraz wyświetlacz, w którym mierzone impulsy podawane są na wejście licznika i przerzutnika, którego wyjście połączonejest z wejściem integratora, przerzutnika i drugim wejściem licznika, a wyjście integratora połączone jest z wejściem komparatora i przetwornika napięcie-częstotliwość, wyjście komparatora połączone jest z drugim wejściem integratora, drugim wejściem przetwornika napięcie-częstotliwość, wejściem generatora i trzecim wejściem licznika rewersyjnego, a wyjście generatora z czwartym wejściem licznika, wyjście przetwornika napięcie-częstotliwość połączone jest z wejściem licznika z pamięcią i dekoderem i którego wyjście połączone jest z wyświetlaczem.

Rozwiązanie według wynalazku może być stosowane w aparatach medycznych, szczególnie dla intensywnego nadzoru i diagnostyki kardiologicznej, gdzie istotny jest krótki czas pomiaru niskich częstości sygnału, uśrednianie przy pomiarze częstości wysokich i duża dokładność w całym zakresie częstości.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowyjego korzystnej realizacji praktycznej, natomiast fig. 2 - przebiegi czasowe w punktach zaznaczonych na fig. 1.

Impulsy, których częstość jest mierzona, i których przebieg pokazany jest na fig. 2 jako wykres a wchodzą na wejście licznika rewersyjnego 5 i przerzutnika 1. Tylne zbocze impulsu mierzonego przebiegu zmienia stan wyjścia przerzutnika 1, co przedstawiono na wykresie b, powodując rozpoczęcie pracy integratora 3, co zobrazowane jest narastaniem napięcia na wykresie c. Przekroczenie wartości progowej napięcia Up nastawionej na komparatorze 4 zmienia stan wyjścia komparatora 4 i drugiego wejścia przerzutnika 1, co pokazano na wykresie d. Czas narastania napięcia wyjściowego integratora 3 do poziomu porównania decyduje o ilości uśrednionych impulsów przebiegu mierzonego. Tylne zbocze kolejnego impulsu mierzonego zatrzymuje pracę integratora 3, zmienia stan przerzutnika 2 i tym samym rozpoczyna proces przetwarzania napięcia wyjściowego integratora 3 przez przetwornik napięcie-częstotliwość 7. Równocześnie sygnał z wyjścia przerzutnika 2 pokazany na wykresie f' podany na trzecie wejście licznika rewersyjnego 5 i na wejście generatora 6 inicjuje podawanie na wejście drugie licznika rewersyjnego 5 impulsów z generatora 6 powodując wsteczne odliczanie uprzednio zliczonych impulsów mierzonych. Przebieg impulsów na wyjściu generatora 6 pokazano na wykresie g. Impulsy wychodzące z przetwornika napięcie-częstotliwość 7, pokazane na wykresie e, podawane są do licznika z pamięcią i dekoderem 8 aż do momentu gdy licznik rewersyjny 5 uzyskując podczas odliczania wstecznego stan zerowy poda impuls na wejście drugie przetwornika 2 zmieniając stan jego wyjścia, co powoduje zakończenie pracy przetwornika napięcie-częstotliwość 7, generatora 6 i integratora 3. Stan licznika z pamięcią i dekoderem 8 prezentowany jest na wyświetlaczu 9. Kolejny impuls wejściowy przebiegu mierzonego rozpoczyna cykl pomiarowy zgodny z wyżej opisanym.

168 280

Fig. 1

a	π	π	n	Π	Π	r	Π
L,			i 1
D			L
		Up			Up
C
d
e			Rifl	-“ 1 iiUl
f
g			1ΠΙ		id

Fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ elektryczny kardiotachometru, przetwarzający na napięcie zmienną, rosnącą z częstością ilość mierzonych cykli oraz przetwarzający to napięcie na odwrotnie proporcjonalną częstotliwość w czasie proporcjonalnym do ilości przetwarzanych cykli, zawierający dwa przerzutniki, integrator, komparator, licznik rewersyjny, generator, przetwornik napięcie-częstotliwość, licznik z pamięcią i dekoderem oraz wyświetlacz, znamienny tym, że mierzone impulsy podawane są na wejście licznika (5) i przerzutnika (1), którego wyjście połączone jest z wejściami integratora (3), przerzutnika (2) i drugim wejściem licznika (5), a wyjście integratora (3) połączone jest z wejściem komparatora (4) i przetwornika napięcie-częstotliwość (7), wyjście komparatora (4) połączone jest z drugim wejściem przerzutnika (1), wyjście przerzutnika (2) połączone jest z drugim wejściem integratora (3), drugim wejściem przetwornika napięcie-częstotliwość (7), wejściem generatora (6) i trzecim wejściem licznika rewersyjnego (5), a wyjście generatora (6) z czwartym wejściem licznika (5), wyjście przetwornika napięcie-częstotliwość (7) połączone jest z wejściem licznika z pamięcią i dekoderem (8), i którego wyjście połączone jest z wyświetlaczem (9).