RU107482U1 - DEVICE FOR EVALUATING THE PSYCHOLOGICAL AND STATUS OF A HUMAN - Google Patents
DEVICE FOR EVALUATING THE PSYCHOLOGICAL AND STATUS OF A HUMAN Download PDFInfo
- Publication number
- RU107482U1 RU107482U1 RU2011102973/14U RU2011102973U RU107482U1 RU 107482 U1 RU107482 U1 RU 107482U1 RU 2011102973/14 U RU2011102973/14 U RU 2011102973/14U RU 2011102973 U RU2011102973 U RU 2011102973U RU 107482 U1 RU107482 U1 RU 107482U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- low
- analog
- microcontroller
- rag
- digital
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
1. Устройство для оценки психоэмоционального состояния человека, содержащее источник опорного напряжения, соединенный с токозадающим резистором входных измерительных цепей, электроды для съема кожно-гальванической реакции (КГР), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), соединенный с микроЭВМ, реализующей фильтрацию нижних частот и анализ формы импульсов кожно-гальванической реакции (КГР), при этом входные измерительные цепи снабжены конденсатором, соединенным с токозадающим резистором и образующим с ним первый фильтр низких частот (ФНЧ), выходы конденсатора подсоединены к электродам для съема кожно-гальванической реакции и к аналого-цифровому преобразователю (АЦП), микроЭВМ выполнена в виде микроконтоллера, имеющего в своем составе цифроаналоговый преобразователь с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ ЦАП), с которым через второй фильтр низких частот (ФНЧ) электрически связан источник опорного напряжения, имеющий вход управления от микроконтроллера и выход опорного напряжения для аналого-цифровой преобразователя (АЦП), микроконтроллер соединен с интерфейсами (проводным USB и беспроводным RF) для подключения к внешним устройствам анализа КГР и управления устройством. ! 2. Устройство по п.1 снабжено автономным индикатором тонической составляющей КГР, клавиатурой, системным индикатором режимов работы, времени и результатов, подключенными к микроконтроллеру по цифровой шине, а также аналоговым индикатором фазической составляющей, соединенным с дополнительным ШИМ ЦАП микроконтроллера через третий фильтр низких частот. ! 3. Устройство по п.1, фильтры низких частот между цифроаналоговым преобразователем с шир 1. A device for assessing the psycho-emotional state of a person, containing a reference voltage source connected to a current-sensing resistor of the input measuring circuits, electrodes for picking up a skin-galvanic reaction (RAG), an analog-to-digital converter (ADC) connected to a microcomputer that implements low-pass filtering and analysis of the shape of the pulses of the skin-galvanic reaction (RAG), while the input measuring circuit is equipped with a capacitor connected to a current-setting resistor and forming with it the first low-pass filter (low-pass filter) ), the capacitor outputs are connected to electrodes for detecting a skin-galvanic reaction and to an analog-to-digital converter (ADC), the microcomputer is made in the form of a microcontroller incorporating a digital-to-analog converter with pulse-width modulation (PWM-DAC), with which through a second filter low frequency (low-pass filter) electrically connected reference voltage source having a control input from a microcontroller and a reference voltage output for an analog-to-digital converter (ADC), the microcontroller is connected to interfaces (wired m USB and wireless RF) for connection to external devices, analysis of RAG and control device. ! 2. The device according to claim 1 is equipped with an autonomous indicator of the tonic component of the RAG, a keyboard, a system indicator of operating modes, time and results connected to the microcontroller via a digital bus, as well as an analog indicator of the phase component connected to an additional PWM DAC of the microcontroller through a third low-pass filter . ! 3. The device according to claim 1, low-pass filters between a digital-to-analog converter with a width
Description
Устройство для оценки психоэмоционального состояния человека.A device for assessing the psycho-emotional state of a person.
Полезная модель относится к области медицины и медицинской техники, в частности к способам и устройствам для диагностики состояния живого организма по электрической проводимости кожи, и может быть использована в экспериментальной и клинической медицине, а также в психофизиологии, педагогике и спортивной медицине.The utility model relates to the field of medicine and medical technology, in particular to methods and devices for diagnosing the state of a living organism by the electrical conductivity of the skin, and can be used in experimental and clinical medicine, as well as in psychophysiology, pedagogy and sports medicine.
Известно, что электрическая проводимость кожи живого организма является чувствительным индикатором его физиологического и психического состояния, а параметры отклика проводимости на внешнее воздействие, так называемая кожно-гальваническая реакция (КГР), позволяет оценить психофизиологический статус индивидуума. При исследовании КГР различают показатели тонической и фазической составляющих электродермальной активности (ЭДА). Тоническая активность характеризует собой изменения проводимости кожи, происходящие относительно медленно с периодом нескольких минут и более. Фазическая активность - это процессы, происходящие много быстрее на фоне тонической активности, - их характерные времена от десятых долей до единиц секунд. Именно фазическая активность в большей мере и характеризует реакцию организма на внешний раздражитель и в дальнейшем именуется фазической составляющей, или КГР.It is known that the electrical conductivity of the skin of a living organism is a sensitive indicator of its physiological and mental state, and the parameters of the conductivity response to external influences, the so-called skin-galvanic reaction (RAG), allow one to assess the psychophysiological status of an individual. In the study of RAG distinguish between indicators of tonic and phase components of electrodermal activity (EDA). Tonic activity characterizes changes in the conductivity of the skin, occurring relatively slowly with a period of several minutes or more. Phase activity - these are processes that occur much faster against the background of tonic activity - their characteristic times are from tenths to units of seconds. It is the phase activity to a greater extent that characterizes the reaction of the body to an external stimulus and is hereinafter referred to as the phase component, or RAG.
Известные способы регистрации КГР предусматривают наложение на кожу испытуемого пары электродов, подключенных к источнику зондирующего тока и регистратору тока в цепи электроды - источник тока. Реакция имеет место, когда потовые железы выпрыскивают секрет и в цепи возникают кратковременные импульсы электрического тока. Такие импульсы генерируются либо спонтанно, либо вследствии стрессового или иного раздражителя [1. Андерсон А.А. Механизмы электродермальных реакций. - Рига: Зинатне, 1985, с.59-63.].Known methods for recording RAG include applying to the skin of the test pair of electrodes connected to a probe current source and a current recorder in the circuit, the electrodes are a current source. The reaction takes place when the sweat glands release a secret and short-term pulses of electric current arise in the circuit. Such impulses are generated either spontaneously, or as a result of a stressful or other stimulus [1. Anderson A.A. Mechanisms of electrodermal reactions. - Riga: Zinatne, 1985, p. 59-63.].
Известные устройства для регистрации КГР включают источник тока, подключенный к электродам, а также блок регистрации изменения во времени электрического сигнала и его обработки. Обработка сигнала заключается в выделении фазической составляющей на фоне тонической составляющей. Это обеспечиваться в блоке, использующем мостовую схему и ряд усилителей постоянного тока с индивидуальной установкой нуля. Значение тонической составляющей вычисляется аналоговым путем, а затем вычитается из сигнала. На эту величину на графопостроителе сдвигается к нулю базовая линия [см. патент US, 4331160, кл. А61В 5/05, 1982.].Known devices for recording RAG include a current source connected to the electrodes, as well as a unit for recording changes in time of an electrical signal and its processing. Signal processing consists in isolating the phase component against the background of the tonic component. This is ensured in a unit using a bridge circuit and a series of DC amplifiers with individual zero setting. The value of the tonic component is calculated in an analog way, and then subtracted from the signal. The baseline shifts to zero by this value on the plotter [see US patent 4331160, CL A61B 5/05, 1982.].
Данное техническое решение конструктивно усложнено наличием графопостроителя и технически сложно в управлении.This technical solution is structurally complicated by the presence of a plotter and technically difficult to manage.
Известно также устройство для оценки психоэмоционального состояния человека, содержащее источник опорного напряжения, соединенный с токозадающим резистором входных измерительных цепей, электроды для съема кожно-гальванической реакции (КГР), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), соединенный с микроэвм, реализующей фильтрацию нижних частот и анализ формы импульсов кожно-гальванической реакции (КГР) (см. патент RU 2107460.)It is also known a device for assessing the psycho-emotional state of a person, containing a reference voltage source connected to a current-sensing resistor of the input measuring circuits, electrodes for picking up a skin-galvanic reaction (AGR), an analog-to-digital converter (ADC) connected to a microcomputer that implements low-pass filtering and analysis of the pulse shape of the skin-galvanic reaction (RAG) (see patent RU 2107460.)
Данное техническое решение является ближайшим аналогом заявляемой полезной модели.This technical solution is the closest analogue of the claimed utility model.
Существенными недостатками данного технического решения являются:Significant disadvantages of this technical solution are:
низкая точность и стабильность оценки кожно-гальванической реакции (КГР) вследствии возникающих во входных измерительных цепях тепловых дрейфов и шумов;low accuracy and stability of the evaluation of the skin-galvanic reaction (RAG) due to thermal drifts and noise occurring in the input measuring circuits;
использование источника опорного напряжения с фиксированным значением напряжения, что ограничивает технологическую возможность использования данного устройства для измерения кожно-гальванической реакции (КГР) по методу Тарханова (без внешнего воздействия протекающим через кожу током), а так же по методу Фере с подстройкой измерительного тока, необходимой для выявления малозаметных психоэмоциональных реакций человека.the use of a reference voltage source with a fixed voltage value, which limits the technological possibility of using this device for measuring the skin-galvanic reaction (RAG) according to the Tarkhanov method (without external influence by current flowing through the skin), as well as according to the Fere method with adjustment of the measuring current necessary to identify subtle psychoemotional reactions of a person.
Оцифровка аналого-цифровым преобразователем (АЦП) в данном техническом решении по абсолютным значениям сигнала кожно-гальванической реакции (КГР), без связи с напряжением источника опорного напряжения в источнике тока входной измерительной цепи, приводит к необходимости более тщательной и сложной настройке устройства, необходимости поверок и калибровок в процессе эксплуатации, что является дополнительным источником неточностей измерения величины сигнала кожно-гальванической реакции (КГР).Digitization by an analog-to-digital converter (ADC) in this technical solution according to the absolute values of the skin-galvanic reaction (RAG) signal, without regard to the voltage of the reference voltage source in the current source of the input measuring circuit, leads to the need for more thorough and complex configuration of the device, the need for verification and calibrations during operation, which is an additional source of inaccuracies in measuring the magnitude of the signal of the skin-galvanic reaction (RAG).
Использование в данном устройстве фильтра низких частот для ограничения частотного спектра кожно-гальванической реакции (КГР) с частотой среза порядка 1 Гц, является недостаточным, т.к. частотный спектр сигнала кожно-гальванической реакции (КГР), снимаемого с пациента гораздо шире и несет важную информацию и в более высоких частотах.The use of a low-pass filter in this device to limit the frequency spectrum of the skin-galvanic reaction (RAG) with a cutoff frequency of the order of 1 Hz is insufficient, because the frequency spectrum of the skin-galvanic response signal (RAG), taken from the patient is much wider and carries important information at higher frequencies.
Кроме того, обязательное использование в данном устройстве фильтра нижних частот с блоком анализа, выполненных на базе персонального компьютера, делает решение громоздким и ограничивает сферы применения лабораторными и клиническими исследованиями, а наличие в устройстве аналоговых активных элементов требует наладки и регулярной поверки и калибровки устройства в целом.In addition, the mandatory use of a low-pass filter in this device with an analysis unit made on the basis of a personal computer makes the decision cumbersome and limits the scope of laboratory and clinical studies, and the presence of analog active elements in the device requires adjustment and regular verification and calibration of the device as a whole .
Таким образом, известное техническое решение имеет ограниченные технические возможности по оценке психоэмоционального состояния человека.Thus, the known technical solution has limited technical capabilities for assessing the psycho-emotional state of a person.
Задача заявляемой полезной модели состояла в создании устройства для оценки психоэмоционального состояния человека, обеспечивающего технический результат:The objective of the claimed utility model was to create a device for assessing the psycho-emotional state of a person, providing a technical result:
по расширению технических возможностей устройства за счет повышения точности и стабильности измерения кожно-гальванической реакции (КГР), в том числе при малозаметных психоэмоциональных реакциях человека;to expand the technical capabilities of the device by improving the accuracy and stability of measuring the skin-galvanic reaction (RAG), including with subtle psychoemotional reactions of a person;
по расширению сфер применения устройства и улучшения его эксплуатационных характеристик.to expand the scope of the device and improve its operational characteristics.
Для решения поставленной технической задачи предложено устройство для оценки психоэмоционального состояния человека, содержащее источник опорного напряжения, соединенный с токозадающим резистором входных измерительных цепей, электроды для съема кожно-гальванической реакции (КГР), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), соединенный с микроэвм, реализующей фильтрацию нижних частот и анализ формы импульсов кожно-гальванической реакции (КГР), при этом входные измерительные цепи снабжены конденсатором, соединенным с токозадающим резистором и образующим сним первый фильтр низких частот (ФНЧ), выходы конденсатора подсоединены к электродам для съема кожно-гальванической реакции и к аналого-цифровому преобразователю (АЦП), микроэвм выполнена в виде микроконтоллера, имеющего в своем составе цифро-аналоговый преобразователь с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ ЦАП), с которым через второй фильтр низких частот (ФНЧ) электрически связан источник опорного напряжения, имеющий вход управления от микроконтроллера и выход опорного напряжения для аналого-цифровой преобразователя (АЦП), микроконтроллер соединен с интерфейсами (проводным USB и беспроводным RF) для подключения к внешним устройствам анализа КГР и управления устройством.To solve the technical problem, a device for assessing the psycho-emotional state of a person is proposed, which contains a reference voltage source connected to a current-sensing resistor of the input measuring circuits, electrodes for picking up a skin-galvanic reaction (RGR), an analog-to-digital converter (ADC) connected to a microcomputer that implements low-pass filtering and analysis of the pulse shape of the skin-galvanic reaction (RAG), while the input measuring circuits are equipped with a capacitor connected to a current-carrying resistor rum and forming the first low-pass filter (low-pass filter), the outputs of the capacitor are connected to electrodes for picking up a skin-galvanic reaction and to an analog-to-digital converter (ADC), the microcomputer is made in the form of a microcontroller incorporating a digital-to-analog converter with a latitudinal pulse modulation (PWM DAC), with which a reference voltage source is electrically connected through a second low-pass filter (LPF), having a control input from the microcontroller and a reference voltage output for an analog-to-digital converter ( ADC), the microcontroller is connected to interfaces (wired USB and wireless RF) to connect to external devices for analysis of RGR and device control.
Согласно полезной модели, устройство снабжено автономным индикатором тонической составляющей КГР, клавиатурой, системным индикатором режимов работы, времени и результатов, подключенными к микроконтроллеру по цифровой шине, а также аналоговым индикатором фазической составляющей, соединенным с дополнительным ШИМ ЦАП микроконтроллера через третий фильтр низких частот.According to the utility model, the device is equipped with an autonomous indicator of the tonic component of the RGR, a keyboard, a system indicator of operating modes, time and results connected to the microcontroller via a digital bus, as well as an analog indicator of the phase component connected to the additional PWM DAC of the microcontroller through a third low-pass filter.
Согласно полезной модели, фильтры низких частот между цифро-аналоговым преобразователем с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ ЦАП) микроконтроллера и источником опорного напряжения и между аналоговым индикатором фазической составляющей и ШИМ ЦАП микроконтроллера выполнены в виде фильтра низких частот первого порядка на RC-цепочке.According to the utility model, low-pass filters between a digital-to-analog converter with pulse-width modulation (PWM-DAC) of the microcontroller and the reference voltage source and between the analog phase-phase indicator and PWM-DAC of the microcontroller are made in the form of a first-order low-pass filter on an RC circuit.
При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений, имеющих аналогичную заявляемому техническому решению совокупность конструктивных признаков, что свидетельствует о соответствии его критерию полезной модели «новизна».In the analysis of the prior art, no technical solutions have been identified that have a combination of design features similar to the claimed technical solution, which indicates that its criterion of the novelty utility model is consistent.
Настоящая полезная модель может быть промышленно реализована с использованием стандартных технических средств, что подтверждается ниже приведенным описанием.This utility model can be industrially implemented using standard technical means, which is confirmed by the description below.
Полезная модель поясняется представленными ниже рисунками, где на:The utility model is illustrated by the figures below, where:
рис.1 показана общая блок схема устройства для оценки психоэмоционального состояния человека;Fig. 1 shows a general block diagram of a device for assessing the psycho-emotional state of a person;
рис.2 - схема входной измерительной цепи с подсоединением к ней электродов и аналого-цифрового преобразователя (АЦП);Fig. 2 - diagram of the input measuring circuit with the connection of electrodes and an analog-to-digital converter (ADC) to it;
рис.3 - принципиальная схема фильтра низких частот первого порядка на RC-цепочке.Fig. 3 is a schematic diagram of a first-order low-pass filter on an RC circuit.
Устройство для оценки психоэмоционального состояния человека, содержит:A device for assessing the psycho-emotional state of a person, contains:
источник питания 1, источник опорного напряжения 2, соединенный с токозадающим резистором 3 входных измерительных цепей 9, электроды 4 для съема кожно-гальванической реакции (КГР), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5 соединенный через шину 6 передачи данных с микроэвм 7.a power source 1, a reference voltage source 2 connected to a current-sensing resistor 3 of the input measuring circuits 9, electrodes 4 for picking up a skin-galvanic reaction (AGR), an analog-to-digital converter (ADC) 5 connected via a data transmission bus 6 with a microcomputer 7.
Источник опорного напряжения, предпочтительно, имеет стандартное исполнение, как например, в источнике информации «Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналого-цифрового преобразования и средств мультимедиа» Выпуск 1 - ДОДЭКА, 1996 г. ISBN-5-87835-008-4 ББК.32.85 М59 УДК 621.375(03).The reference voltage source preferably has a standard design, as for example, in the information source "Integrated Circuits: Microcircuits for Analog-to-Digital Conversion and Multimedia" Issue 1 - DODEKA, 1996 ISBN-5-87835-008-4 BBK.32.85 M59 UDC 621.375 (03).
Входные измерительные цепи 9 имеют конденсатор 8, соединенный с токозадающим резистором 3 и образующий с ним первый фильтр низких частот входной измерительной цепи. Входные измерительные цепи обеспечивают приведение измеряемых сигналов к рабочему диапазону АЦП и предварительную аналоговую частотную фильтрацию.The input measuring circuit 9 has a capacitor 8 connected to a current-sensing resistor 3 and forming with it the first low-pass filter of the input measuring circuit. Input measuring circuits provide the conversion of the measured signals to the operating range of the ADC and preliminary analog frequency filtering.
В устройстве использован многоканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5 (Sigma/delta АЦП 24 бит), имеющий встроенный прецизионный коммутатор 10 для входных цепей 9 и предназначенный для преобразования измеряемых напряжений с выбранного канала встроенным Σ/Δ модулятором 11 в цифровую форму. Σ/Δ модулятор 11 связан с.программируемым цифровым фильтром 12, который обеспечивает ограничение спектра сигнала и глубокую фильтрацию от помех, в основном, наводок от сети переменного тока и устройств-потребителей электроэнергии.The device uses a multi-channel analog-to-digital converter (ADC) 5 (Sigma / delta ADC 24 bit), which has a built-in precision switch 10 for input circuits 9 and is designed to convert the measured voltages from the selected channel by the built-in Σ / Δ modulator 11 into digital form. The Σ / Δ modulator 11 is connected to a programmable digital filter 12, which provides signal spectrum limiting and deep filtering from interference, mainly interference from the AC network and power consumer devices.
В качестве микроЭВМ использован микроконтоллер 7, имеющий в своем составе широтно-импульсный модулятор в виде цифро-аналогового преобразователя (ШИМ ЦАП) 13, который через второй фильтр низких частот (ФНЧ) 14 электрически связан с источником опорного напряжения 2, имеющим вход управления от микроконтроллера 7 и выход опорного напряжения для АЦП 5.A microcontroller 7 was used as a microcomputer, it included a pulse-width modulator in the form of a digital-to-analog converter (PWM DAC) 13, which is electrically connected through a second low-pass filter (LPF) 14 to a reference voltage source 2 having a control input from the microcontroller 7 and the output of the reference voltage for the ADC 5.
Микроконтроллер 7 является стандартной однокристальной микроЭВМ, например, семейства AVR (Atmel), с необходимым для построения системы набором периферийных узлов.Microcontroller 7 is a standard single-chip microcomputer, for example, the AVR (Atmel) family, with the set of peripheral nodes necessary for building a system.
Микроконтроллер 7 через блок гальванической развязки 15 соединен с проводным интерфейсами USB 16, а также с беспроводным RF интерфейсом 17.The microcontroller 7 is connected via a galvanic isolation unit 15 to the wired USB 16 interfaces, as well as to the wireless RF interface 17.
Выходы интерфейсов 15 и 16 подключаются к внешним устройствам 18, 19 регистрации, анализа КГР и управления устройством в целом. При реализации устройства может быть использовано удаленно расположенное внешнее устройство 20, имеющее связь с устройством для оценки психоэмоционального состояния человека, например, по сети Internet 21.The outputs of the interfaces 15 and 16 are connected to external devices 18, 19 registration, analysis of RGR and device control as a whole. When implementing the device, a remotely located external device 20 can be used, which is connected to a device for assessing the psycho-emotional state of a person, for example, via the Internet 21.
Описанная выше блок схема устройства для оценки психоэмоционального состояния человека, реализует процесс измерения кожно-гальванической реакции (КГР) с регистрацией и анализом на внешнем устройстве.The above-described block diagram of a device for assessing the psycho-emotional state of a person implements the process of measuring the skin-galvanic reaction (RAG) with registration and analysis on an external device.
Для использования данного устройства в автономном режиме (без внешних устройств 18, 19) предусмотрен вариант исполнения устройства, в состав которого включены автономные индикаторы, соответственно тонической составляющих КГР 22, клавиатура 23, системный индикатор 24 режимов работы, времени и результатов, подключенные к микроконтроллеру 7 по цифровым шинам. Устройство снабжено также аналоговым индикатором 25 фазической составляющей. Аналоговый индикатор 25 фазической составляющей соединен с третьим фильтром низких частот (ФНЧ) 26, который соединен с дополнительным цифро-аналоговым преобразователем с широтно-импульсным модулятором (ШИМ ЦАП) 27 микроконтроллера 7.To use this device in stand-alone mode (without external devices 18, 19), an embodiment of the device is provided, which includes autonomous indicators of the tonic components of the KGR 22, keyboard 23, system indicator 24 of operation modes, time and results, connected to the microcontroller 7 on digital buses. The device is also equipped with an analog indicator 25 of the phase component. An analog indicator 25 of the phase component is connected to the third low-pass filter (LPF) 26, which is connected to an additional digital-to-analog converter with a pulse-width modulator (PWM DAC) 27 of the microcontroller 7.
Указанные ФНЧ 14 и ФНЧ 26 являются ФНЧ - 1-го порядка и реализованы в виде RC цепочки, (рис.3). В этом режиме устройство питается от автономного химического источника питания 28, например гальванической батареи или аккумулятора.The indicated low-pass filters 14 and low-pass filters 26 are first-order low-pass filters and are implemented as an RC chain (Fig. 3). In this mode, the device is powered by an autonomous chemical power source 28, such as a galvanic battery or battery.
При работе устройства:When the device is operating:
Многоканальный АЦП 5 преобразует измеряемые напряжения с выбранного встроенным прецизионным коммутатором канала 10 в цифровую форму Σ/Δ модулятором 11. Программируемый цифровой фильтр 12 обеспечивает ограничение спектра сигнала и глубокую фильтрацию от помех (в основном это наводки от сети переменного тока и устройств - потребителей электроэнергии). Программирование режимов работы АЦП 5 и обмен данными с микроконтроллером 7 происходит через цифровой последовательный интерфейс 29 АЦП посредством записи и чтения внутренних регистров 30.The multi-channel ADC 5 converts the measured voltages from the channel 10 selected by the built-in precision switch to a Σ / Δ modulator 11 digitally. The programmable digital filter 12 provides signal spectrum limiting and deep filtering from interference (mainly interference from AC mains and devices consuming electricity) . Programming the operating modes of the ADC 5 and data exchange with the microcontroller 7 occurs through a digital serial interface 29 of the ADC by writing and reading internal registers 30.
Микроконтроллер 7 управляет работой всех узлов устройства, получает результаты измерений АЦП 5, производит их дополнительную цифровую фильтрацию. Выделяет из сигнала КГР тоническую и фазическую составляющие и выводит эти значения на индикаторы тонической 22 и фазической 25 составляющих. Опрашивает клавиатуру 23, выводит информацию о времени, состоянии и режимах работы устройства на системный индикатор 24. Через интерфейсы 16, 17 микроконтроллер 7 имеет возможность обмениваться данными с компьютером/компьютерами 18, 19. Записанная во Flash памяти программа работы микроконтроллера может быть модифицирована с подключенного компьютера 18, 19.The microcontroller 7 controls the operation of all nodes of the device, receives the measurement results of the ADC 5, performs their additional digital filtering. It extracts the tonic and phase components from the RAG signal and displays these values on the indicators of tonic 22 and phase 25 components. Interrogates the keyboard 23, displays information about the time, state and operating modes of the device on the system indicator 24. Through the interfaces 16, 17, the microcontroller 7 has the ability to communicate with the computer / computers 18, 19. The microcontroller program recorded in Flash memory can be modified from the connected computer 18, 19.
Управляемый источник опорного напряжения 2 вырабатывает высокостабильное опорное напряжение для АЦП 5 и входных цепей 9.A controlled reference voltage source 2 produces a highly stable reference voltage for the ADC 5 and input circuits 9.
Управляется (значение выходного напряжения отлично от нуля - метод Ферэ, или режим высокоимпедансного состояния - метод Тарханова) микроконтроллером 7.It is controlled (the value of the output voltage is nonzero - the Fere method, or the high-impedance state mode - the Tarkhanov method) by the microcontroller 7.
Управляемый источник питания 1 обеспечивает экономичное расходование энергии химического источника питания 28, отключая неиспользуемые в текущем режиме работы устройства.Managed power supply 1 provides an economical energy consumption of the chemical power source 28, disabling unused in the current mode of operation of the device.
Индикатор фазической составляющей КГР 25 отображает в аналоговом виде обычно быстро изменяющуюся фазическую составляющую КГР.The indicator of the phase component of RAG 25 displays in analog form the usually rapidly changing phase component of RAG.
Индикатор тонической составляющей КГР 22 отображает в цифровом виде обычно медленно изменяющуюся тоническую составляющую КГР.The tonic component indicator KGR 22 digitally displays the usually slowly changing tonic component of the KGR.
Системный индикатор 24 отображают информацию о времени, состоянии и режимах работы устройства.System indicator 24 displays information about the time, status and operating modes of the device.
Клавиатура 23 позволяет оператору оперативно управлять режимами работы.Keyboard 23 allows the operator to quickly manage operating modes.
USB интерфейс 16 позволяет обмениваться информацией с компьютерами по широко распространенной USB шине. Подключение к компьютеру, позволяет проводить расширенный анализ КГР, причем не только одного, но и группы пациентов. Так же открывается возможность дистанционной работы 20 пациент-психолог через доступные каналы связи, например Internet 21.USB interface 16 allows the exchange of information with computers via the widespread USB bus. Connecting to a computer allows an advanced analysis of RAG, not only one, but also a group of patients. It also opens the possibility of remote work 20 patient-psychologist through available communication channels, such as Internet 21.
RF интерфейс 17 позволяет обмениваться информацией с компьютерами по радиоканалу, что придает устройству новые свойства и открывает большой простор для новых областей применения:RF interface 17 allows you to exchange information with computers over the air, which gives the device new properties and opens up great scope for new applications:
идеальная гальваническая развязка, а это означает значительное снижение уровня помех в сигнале КГР, что в свою очередь позволяет фиксировать еще более тонкие реакции организма;ideal galvanic isolation, which means a significant reduction in the level of interference in the RAG signal, which in turn allows you to record even more subtle reactions of the body;
освобождение пациента от привязки проводами к измерительному оборудованию, а значит и кабинету психолога или врача, что позволяет проводить анализ КГР в любой обстановке (спорт, работа, отдых).exemption of the patient from being tied up with wires to measuring equipment, and hence the office of a psychologist or doctor, which allows the analysis of RAG in any environment (sports, work, leisure).
Внутренний коммутатор каналов 10 АЦП выбирает нужный канал.The internal ADC channel switch 10 selects the desired channel.
Σ/Δ модулятор 11 преобразует аналоговый сигнал в цифровую форму, проще говоря, измеряет.Σ / Δ modulator 11 converts the analog signal into digital form, in other words, measures.
Программируемый цифровой фильтр 12 обеспечивает ограничение спектра сигнала и глубокую фильтрацию от помех (в основном это наводки от сети переменного тока и устройств - потребителей электроэнергии).Programmable digital filter 12 provides signal spectrum limitation and deep filtering from interference (mainly interference from AC mains and devices that consume electricity).
Входные цепи 9 обеспечивают приведение измеряемых сигналов к рабочему диапазону АЦП и предварительную аналоговую частотную фильтрацию. В случае режима работы с КГР по Фере (измерение сопротивления) совместно с источником опорного напряжения 2, задают значение зондирующего тока.Input circuits 9 provide the conversion of the measured signals to the operating range of the ADC and preliminary analog frequency filtering. In the case of the mode of operation with RGR according to Fere (resistance measurement) together with the reference voltage source 2, the value of the probing current is set.
Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:
1. Электроды 4 накладываются на кожу пациента и образуют вместе с резистором 3 измерительную цепь. В режиме измерения КГР по методу Ферэ (измерение кожно-гальванической реакции (КГР) с подстройкой измерительного тока, необходимого для выявления малозаметных психоэмоциональных реакций человека), в результате прохождения тока от источника опорного напряжения 2 через измерительную цепь (рис.2), или в режиме измерения по методу Тарханова (измерения кожно-гальванической реакции (КГР) без внешнего воздействия протекающего через кожу тока), без внешнего источника тока, на электродах 4 появляется напряжение. В режиме измерения КГР по Ферэ оно пропорционально сопротивлению кожи. Это напряжение через ФНЧ (рис.2), поступает непосредственно на вход АЦП 5, который передает результат измерения этого напряжения по шине 6 в микроконтроллер 7, где реализуется любой алгоритм обработки в пределах производительности этого микроконтроллера, например с целью разделения тонической и фазической составляющих КГР и вывода их на индикаторы тонической 22 и фазической 25 составляющих КГР. Как сам результат, так и исходные данные могут быть переданы на внешние устройства 18, 19, 20 регистрации, анализа КГР и управления устройством в целом. Режимы работы устройства могут быть отображены на системном индикаторе 24 режимов работы, времени и результатов, и могут быть заданы как с клавиатуры 23, так и с внешних устройств 18, 19 регистрации, анализа и управления.1. The electrodes 4 are superimposed on the patient’s skin and form a measuring circuit together with resistor 3. In the mode of measuring RHG by the Feret method (measuring the skin-galvanic reaction (RHL) with the adjustment of the measuring current necessary to detect subtle psychoemotional reactions of a person), as a result of the passage of current from the reference voltage source 2 through the measuring circuit (Fig. 2), or the measurement mode according to the method of Tarkhanov (measuring the skin-galvanic reaction (RAG) without external influence of the current flowing through the skin), without an external current source, voltage appears on the electrodes 4. In the mode of measurement of RGR according to Fere it is proportional to the resistance of the skin. This voltage through the low-pass filter (Fig. 2), goes directly to the input of the ADC 5, which transmits the result of measuring this voltage via bus 6 to the microcontroller 7, where any processing algorithm is implemented within the performance of this microcontroller, for example, to separate the tonic and phase components of the RGR and their output to the indicators of tonic 22 and phase 25 components of the RGR. Both the result itself and the source data can be transferred to external devices 18, 19, 20 of registration, RAG analysis, and device control as a whole. The operating modes of the device can be displayed on the system indicator 24 operating modes, time and results, and can be set both from the keyboard 23 and from external devices 18, 19 of registration, analysis and control.
В автономном режиме устройство питается от химического источника питания 28, а в случае подключения внешнего устройства 18 регистрации, анализа и управления, от шины USB этого устройства, через блок гальванической развязки 15, необходимой как в целях электробезопасности, так и для снижения уровня помех от внешнего устройства 18 регистрации, анализа и управления. Помимо всего прочего, микроконтроллер 7 в данном устройстве имеет возможность управлять режимами работы источников питания 1, 2, что в первом случае позволяет экономить заряд автономного химического источника питания, а во втором, переключать режим работы регистрации КГР по Тарханову или по Фере, а так же регулировать в этом случае измерительный ток.In stand-alone mode, the device is powered by a chemical power source 28, and in the case of connecting an external device 18 for recording, analysis and control, from the USB bus of this device, through the galvanic isolation unit 15, necessary both for electrical safety and to reduce the level of interference from external device 18 registration, analysis and management. In addition, the microcontroller 7 in this device has the ability to control the operating modes of power supplies 1, 2, which in the first case allows you to save the charge of an autonomous chemical power source, and in the second, switch the operation mode of the RGR recording according to Tarkhanov or Fere, as well as in this case, adjust the measuring current.
2. При проведении интервьюирования клиента определяют проблемную зону психоэмоциональной напряженности клиента, влияющую наегодезадаптацию в жизненной сфере. Для определения проблемной зоны психоэмоциональной напряженности, интервьюирование клиента осуществляют по информационным шаблонам тестирования, отражающим посттравматические события (факторы) жизненных сфер человека. При интервьюировании в работу берутся тема, понятие, пункт, состояние или постулат с учетом проговариваемой клиентом цели посещения и выявляемой темы для работы жизненной сферы (семейная, профессиональная, личная), уточняется, есть ли интерес работать по этой теме у клиента. Процесс интервьюирования осуществляется с использованием методики предложенной по патенту RU №2373965 «Способ гармонизации психоэмоционального состояния человека» и при использовании устройства по настоящей полезной модели. На каждый вопрос отслеживается психофизиологическая реакция КГР по показаниям на индикаторе устройства для оценки психоэмоционального состояния человека. При регистрации на индикаторе устройства плавного колебания кривой фазической составляющей кожно-гальванической реакции на фоне уменьшающегося значения абсолютной величины тонической составляющей указанной реакции от ее начально зарегистрированных величин при выявлении доминирующего посттравматического фактора судят о психоэмоциональной мобилизации клиента и личностной адаптации его к выявленному доминирующему посттравматическому фактору (см. патент RU №2373965).2. When interviewing a client, they determine the problem zone of the client’s psycho-emotional tension, which affects the disadaptation in the life sphere. To determine the problem zone of psychoemotional tension, the client is interviewed using information testing templates that reflect post-traumatic events (factors) of the person’s life spheres. When interviewing, a topic, concept, point, condition or postulate is taken into account, taking into account the purpose of the visit stated by the client and the identified topic for the life sphere (family, professional, personal), it is clarified whether the client has an interest in working on this topic. The interviewing process is carried out using the method proposed in patent RU No. 2373965 "Method for harmonizing the psycho-emotional state of a person" and when using the device according to this utility model. For each question, the psychophysiological reaction of the RAG is monitored according to the indications on the indicator of the device for assessing the psychoemotional state of a person. When registering on the device indicator of smooth fluctuation of the curve of the phase component of the skin-galvanic reaction against the background of a decreasing absolute value of the tonic component of the indicated reaction from its initially recorded values, when the dominant post-traumatic factor is identified, the client is psycho-emotional mobilized and his personal adaptation to the identified dominant post-traumatic factor (see Patent RU No. 2373965).
Устройство для оценки психоэмоционального состояния человека апробировано.A device for assessing the psycho-emotional state of a person is tested.
При использовании данного устройства повышается точность и стабильность измерения КГР, в том числе при малозаметных психоэмоциональных реакциях человека.When using this device, the accuracy and stability of the measurement of RAG are increased, including with subtle psychoemotional reactions of a person.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011102973/14U RU107482U1 (en) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | DEVICE FOR EVALUATING THE PSYCHOLOGICAL AND STATUS OF A HUMAN |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011102973/14U RU107482U1 (en) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | DEVICE FOR EVALUATING THE PSYCHOLOGICAL AND STATUS OF A HUMAN |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU107482U1 true RU107482U1 (en) | 2011-08-20 |
Family
ID=44755991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011102973/14U RU107482U1 (en) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | DEVICE FOR EVALUATING THE PSYCHOLOGICAL AND STATUS OF A HUMAN |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU107482U1 (en) |
-
2011
- 2011-01-27 RU RU2011102973/14U patent/RU107482U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kumar et al. | Smart health monitoring system of patient through IoT | |
JP2010501253A (en) | Automatic measurement of the impedance of ECG leads embedded in an ECG gate control network | |
TWI563972B (en) | Signal process system and method for the same and bioimpedance detection device and element | |
CA2669160C (en) | Detection pain/ awakening integral value | |
Affanni et al. | Wearable instrument for skin potential response analysis in AAL applications | |
AU2009226257B2 (en) | Method and apparatus for monitoring the autonomous nervous system of a sedated patient | |
RU107482U1 (en) | DEVICE FOR EVALUATING THE PSYCHOLOGICAL AND STATUS OF A HUMAN | |
CN205625901U (en) | Mental health monitored control system based on cloud data platform | |
CA2611239C (en) | Method and apparatus for monitoring the sedation level of a sedated patient | |
JP2008529584A (en) | Method and apparatus for monitoring a sedated patient | |
Gogate et al. | Hunger and stress monitoring system using galvanic skin | |
CN116035553A (en) | Human body composite parameter measurement and photoelectric treatment integrated diagnosis and treatment equipment | |
Satani et al. | Heart arrhythmia detection using labview GUI based approach | |
Liu et al. | A design of a home-based human health monitoring device with onenet cloud platform | |
Massot et al. | A Portable Device Performing Continuous Impedance Spectroscopy for Skin Conductivity | |
RU2445067C2 (en) | Device for diagnosing patient's body state by acupuncture points | |
EP4061210B1 (en) | Method and apparatus for establishing absence of pain in a mammal | |
Majchrzycki et al. | Low power system for measurement of skin conductance and temperature of patient body | |
Huang et al. | Design and implementation of a wireless healthcare system based on galvanic skin response | |
Sahar et al. | Development of Body Stress Analyzer based on Physiological Signal | |
Urzeniczok et al. | Non-Invasive Bioimpedance Spectroscopy Device Performing Periodic Measurements of Chest Hydration-Model Development | |
Lead et al. | Product Design Specification | |
RU133706U1 (en) | ELECTROPHYSIOLOGICAL EQUIPMENT TESTER CALIBRATOR | |
Vidiborschii | Development of a prototype of a patient’s wireless vital signs monitor | |
Vinod et al. | Automatic monitoring of human body physiological parameters using lab VIEW |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130128 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20140627 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180128 |