RU1776189C

RU1776189C - Piezoelectric tone transducer

Info

Publication number: RU1776189C
Application number: SU904781340A
Authority: RU
Inventors: Валерий Михайлович Шарапов; Олег Михайлович Боев; Валерий Александрович Пешков; Владимир Иванович Русаев; Сергей Иванович Рудницкий; Николай Александрович Шульга
Original assignee: Особое Конструкторское Бюро "Резонанс"
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1992-11-15

Abstract

Использование: индикаци тонов Ко- роткова при измерении артериального давлени по методу Короткова. Сущность изобретени : в устройстве, содержащем корпус, согласующий усилитель, мембрану с закрепленным на ней основным и дополнительным пьезоэлементами, дополнительный пьезоэлемент включен в цепь положительной обратной св зи и закреплен из основном элементе одноименными электродами соосно с ним, причем отношение площадей дополнительного и основного пьезоэлементов выбираетс из отношени : 0,1 Рдоп/Росн 0,35, где Рдоп - площадь дополнительного пьезоэлемента, Р0сн площадь основного пьезоэлемента. 4 ил.Usage: indication of Korotkov tones when measuring blood pressure according to the Korotkov method. SUMMARY OF THE INVENTION: in a device comprising a housing, a matching amplifier, a membrane with a main and additional piezoelectric elements fixed on it, an additional piezoelectric element is included in the positive feedback circuit and secured from the main element with the same electrodes in alignment with it, the ratio of the areas of the additional and main piezoelectric elements being selected from the ratio: 0.1 Rdop / Rosn 0.35, where Rdop is the area of the additional piezoelectric element, P0sn is the area of the main piezoelectric element. 4 ill.

Description

Изобретение относитс к медицинской технике и предназначено дл индикации тонов Короткова при измерении артериального давлени крови по методу Короткова. The invention relates to medical equipment and is intended to indicate Korotkov tones when measuring blood pressure using the Korotkov method.

Известен пьезоэлектрический датчик тонов Короткова, содержащий полый корпус , закрытый мембраной, расположенной на корпусе, на которой расположен пьезоп- реобразователь, причем диаметр пьезопре- образовател составл ет 0,25-0,5 диаметра мембраны.A Korotkov piezoelectric tone sensor is known, comprising a hollow body closed by a membrane located on the body on which the piezoelectric transducer is located, the diameter of the piezoelectric transducer being 0.25-0.5 of the diameter of the membrane.

Недостатком этого датчика вл етс сравнительно невысока точность измерени артериального давлени (АД).The disadvantage of this sensor is the relatively low accuracy of measuring blood pressure (BP).

Известен пьезоэлектрический датчик тонов Короткова, содержащий корпус, мембрану с закрепленным на ней пьезоэлемен- том, соединенным одним электродом с усилителем, а другим через мембрану с общим проводом, второй пьезоэлемент, установленный на мембране разнопол рно относительно первого пьезоэлемента и подключенный к выходу усилител через первый подстроечный резистор, а первый пьезоэлемент снабжен дополнительным электродом, подключенным к выходу усилител через второй подстроечный резистор. Недостатком этого датчика вл етс сравнительно невысока точность измерени артериального давлени за счет вли ни осцилл ции пульса при выделении тонов Короткова.Korotkov’s piezoelectric tone sensor is known, comprising a housing, a membrane with a piezoelectric element fixed to it, connected by one electrode to an amplifier, and the other through a membrane with a common wire, a second piezoelectric element mounted on the membrane in different polarity with respect to the first piezoelectric element and connected to the amplifier output through the first a tuning resistor, and the first piezoelectric element is equipped with an additional electrode connected to the output of the amplifier through the second tuning resistor. The disadvantage of this sensor is the relatively low accuracy of measuring blood pressure due to the influence of pulse oscillations in the extraction of Korotkov tones.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени артериального давлени путем устранени погрешности за счет вли ни осцилл ции пульса при выделении осцилл ции тонов Короткова.The aim of the invention is to increase the accuracy of measuring blood pressure by eliminating errors due to the influence of pulse oscillations in the allocation of Korotkoff tone oscillations.

4 VI О4 VI O

CD Ч)CD H)

W W

На фиг. 1 изображена конструкци датчика; на фиг. 2 - схема подключени пьезо- элементов к согласующему усилителю при введении положительной обратной св зи; на фиг. 3 - амплитудно-частотна характеристика предлагаемого датчика (крива 2) м прототипа (пр ма 1); на фиг. 4 - зависимость относительной чувствительности (И/И мах) от соотношени площадей пьезоэлементов (Рдоп/Росн).In FIG. 1 shows the construction of a sensor; in FIG. 2 shows a diagram of connecting piezoelectric elements to a matching amplifier when positive feedback is introduced; in FIG. 3 - amplitude-frequency characteristic of the proposed sensor (curve 2) m prototype (direct 1); in FIG. 4 - dependence of relative sensitivity (I / I max) on the ratio of the areas of piezoelectric elements (Rdop / Rosn).

Датчик (см. фиг. 1) содержит корпус 1, мембрану 2, основной пьезоэлемент 3 и до- пол нительный пьезозлемент 4. Дополнительный пьезоэлемент располагаетс на поверхности основного, т.е. в плоскости, параллельной плоскости основного. Пьезоэле- менты и мембрана подключены к согласующему усилителю 5 по схеме (см. фиг. 2).The sensor (see Fig. 1) comprises a housing 1, a membrane 2, a main piezoelectric element 3, and an additional piezoelectric element 4. An additional piezoelectric element is located on the surface of the main one, i.e. in a plane parallel to the plane of the main. The piezoelectric elements and the membrane are connected to the matching amplifier 5 according to the scheme (see Fig. 2).

Датчик работает следующим образом. - Датчик устанавливаетс под компрессионную манжету на внутренней стороне предплечь человека. Звуковые и механические колебани , возникающие в ткан х при изменении давлени в манжете, воспринимаютс мембраной 2 и преобразуютс пье- зоэлементами 3 и 4 в электрический сигнал, поступающий на выход согласующего усилител 5, обеспечивающего согласование высокого импеданса пьезоэлементов с входным сопротивлением измерител АД.The sensor operates as follows. - The sensor is mounted under the compression cuff on the inside of the forearm of a person. The sound and mechanical vibrations that occur in the tissues when the pressure in the cuff changes are sensed by the membrane 2 and converted by the piezoelectric elements 3 and 4 into an electric signal, which is output to the matching amplifier 5, which ensures the high impedance of the piezoelectric elements matches the input resistance of the blood pressure meter.

Соосиое расположение дополнительного пьезозлемента относительно основного и выбор соотношени их площадей в пределах от 0,1 до 0,35 при соединении их одноименными электродами позволило обеспечить АЧХ (см. фиг. 3, крива 2), имеющую подъем в диапазоне частот от 20 Гц до 80 Гц но менее 16 дБ, что увеличило соотно0The coaxial arrangement of the additional piezoelectric element relative to the main one and the choice of the ratio of their areas in the range from 0.1 to 0.35 when connecting them with the same electrodes made it possible to provide the frequency response (see Fig. 3, curve 2) having a rise in the frequency range from 20 Hz to 80 Hz but less than 16 dB, which increased

55

шение полезный сигнал (т.е. осцилл ции тонов Короткова) помеха (осцилл ции пульса) по сравнению с прототипом, АЧХ которого приведена на фиг. 3, пр ма 1. Благодар этому удаетс повысить точность измерени АД, при этом установлено, что соотношение дополнительного и основного пьезоэлемен- та (см. фиг. 4) от 0,1 до 0,35, при котором чувствительность максимальна, вл етс оптимальным.A useful signal (i.e., oscillations of Korotkov tones) is an obstacle (pulse oscillations) in comparison with the prototype whose frequency response is shown in FIG. 3, direct 1. Owing to this, it is possible to increase the accuracy of blood pressure measurement, while it was found that the ratio of the additional and the main piezoelectric element (see Fig. 4) from 0.1 to 0.35, at which the sensitivity is maximum, is optimal .

В то же врем при соединении основного и дополнительного пьезоэлементов разнопол рными электродами, чувствительность датчика (см. фиг. 3, крива 3) уменьшаетс .At the same time, when connecting the main and additional piezoelectric elements with multipolar electrodes, the sensitivity of the sensor (see Fig. 3, curve 3) decreases.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION Korotkov piezoelectric tone sensor comprising a housing matching

an amplifier, a membrane with a main piezoelectric element fixed on it and an additional amplifier included in the feedback circuit, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring blood pressure by eliminating errors due to the influence of pulse oscillations during the isolation of Korotkov’s tone oscillations , an additional piezoelectric element is included in the positive feedback circuit

connection and is fixed on the main element by the same electrodes coaxially with it, and the ratio of the areas of the additional and the main piezoelectric elements is selected from the ratio

0.1 RLop / Rosn 0.35

where Rdop is the area of the additional piezoelectric element;

FOCH is the area of the main piezoelectric element.

J 4

Uvsh

8th.

0.25

O 0.1 0.2 0.3 OL 0.5 Q.6 0.7 0.8 0.9 7.Q fdonIf

/ OCft

FigL.

Compiled by E. Titova Editor Tehred M. Morgenthal Corrector O. Kravtsova

Order 4043 Mintage

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discover at the USSR State Committee for Science and Technology 113035, Moscow, Zh-35, Rauska nab., 4/5

FIG. 2

few

Ujo

w

Yu

9

/

0 20 VO

YGZ

t t / h