RU2132154C1 - Electrodermal resistance measuring method - Google Patents
Electrodermal resistance measuring method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2132154C1 RU2132154C1 RU97104551A RU97104551A RU2132154C1 RU 2132154 C1 RU2132154 C1 RU 2132154C1 RU 97104551 A RU97104551 A RU 97104551A RU 97104551 A RU97104551 A RU 97104551A RU 2132154 C1 RU2132154 C1 RU 2132154C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- resistance
- calibrated resistor
- voltage drop
- resistor
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть использовано при диагностике и лечении заболеваний методами электропунктуры. The invention relates to medicine and medical equipment and can be used in the diagnosis and treatment of diseases by electro-puncture methods.
Достоверность проведения диагностических исследований методами электропунктуры в значительной степени определяется точностью измерения электрокожного сопротивления (ЭКС) и информативностью используемых диагностических показателей. При этом повышение достоверности диагностических исследований может быть достигнуто за счет повышения точности измерения электрокожного сопротивления. The reliability of diagnostic studies using electropuncture methods is largely determined by the accuracy of measuring the electrical resistance (EX) and the information content of the diagnostic indicators used. At the same time, an increase in the reliability of diagnostic studies can be achieved by increasing the accuracy of measuring electric skin resistance.
Известен способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры по А. с. СССР N 799756, включающий наложение измерительного электрода на точку акупунктуры, а индифферентного - вне этой точки, подключение между измерительным и индифферентным электродами переменного калиброванного резистора, измерение падения напряжения на этом резисторе при двух различных его значениях и вычисление по сопротивлению этого резистора и измеренным значениям падений напряжения на нем электрокожного сопротивления в точках акупунктуры. A known method of measuring the electric resistance of acupuncture points according to A. S. USSR N 799756, including the imposition of the measuring electrode on the acupuncture point, and the indifferent one outside this point, the connection between the measuring and indifferent electrodes of a variable calibrated resistor, measuring the voltage drop across this resistor at two different values and calculating the resistance of this resistor and the measured values of the drops voltage on it of electric skin resistance at acupuncture points.
Недостатком данного способа является низкая точность, т.к. измеряется суммарное сопротивление кожного покрова под измерительным и индифферентным электродами. Кроме того, измерения по настоящему способу осуществляются при произвольных значениях измерительного тока и падения напряжения на измеряемом сопротивлении, что дополнительно снижает точность измерений за счет нелинейности электрокожного сопротивления. The disadvantage of this method is the low accuracy, because the total resistance of the skin under the measuring and indifferent electrodes is measured. In addition, the measurements according to the present method are carried out at arbitrary values of the measuring current and voltage drop across the measured resistance, which further reduces the accuracy of the measurements due to the nonlinearity of the electric skin resistance.
Таким образом, основным недостатком известного способа - аналога является низкая точность измерения электрокожного сопротивления. Thus, the main disadvantage of the known method is the analogue is the low accuracy of measurement of electric resistance.
Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры по А.С. СССР N 1111760 А, кл. А 61 H 39/02, заявлен 28.05.82 г., включающий наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух дополнительных электродов, измерение разности электрических потенциалов между измерительным и вторым дополнительным электродами, включение между измерительным и первым дополнительным электродами калиброванного резистора, повторное измерение разности потенциалов между измерительным и вторым дополнительным электродами при подключенном калиброванном резисторе, измерение падения напряжения на калиброванном резисторе и вычисление значения электрокожного сопротивления RX точки акупунктуры по формуле:
где U1 - разность потенциалов между измерительным и вторым дополнительным электродами при отключенном калиброванном резисторе; U2 - то же, при подключенном калиброванном резисторе; U3 - падение напряжения на калиброванном резисторе; R0 - сопротивление калиброванного резистора.Closest to the invention, the achieved result is a method for measuring the electric resistance of acupuncture points according to A.S. USSR N 1111760 A, class A 61 H 39/02, declared on 05.28.82, including the application of a measuring and external two additional electrodes to the acupuncture point, measurement of the difference in electric potentials between the measuring and second additional electrodes, the inclusion of a calibrated resistor between the measuring and first additional electrodes, and repeated measurement potential difference between the measuring and the second additional electrodes when a calibrated resistor is connected, the measurement of the voltage drop across the calibrated resistor and the calculation is I electrodermal resistance R X acupuncture points according to the formula:
where U 1 is the potential difference between the measuring and the second additional electrodes with the calibrated resistor switched off; U 2 - the same, when a calibrated resistor is connected; U 3 - voltage drop across a calibrated resistor; R 0 is the resistance of a calibrated resistor.
Названный способ выбран в качестве прототипа заявленного способа как совпадающий с ним по максимальному числу признаков. The named method is selected as a prototype of the claimed method as coinciding with it by the maximum number of features.
В способе - прототипе путем использования двух дополнительных электродов обеспечивается повышение точности измерений за счет исключения погрешностей от составляющей электрокожного сопротивления под дополнительными электродами. In the prototype method, by using two additional electrodes, the measurement accuracy is improved by eliminating errors from the electric-skin resistance component under the additional electrodes.
Недостатком известного способа - прототипа, как и способа - аналога является измерение электрокожного сопротивления при произвольных значениях измерительного тока и падения напряжения на информативном сопротивлении, что снижает точность измерения за счет нелинейности электрокожного сопротивления. Кроме того, это обстоятельство может привести к относительно большому падению напряжения на измеряемом сопротивлении (за счет электрокожных и электродных потенциалов); превышающему значение мембранного потенциала клеток кожного покрова (более 100 мВ), что может вызвать электрический пробой мембран клеток, снижающий точность измерения электрокожного сопротивления. The disadvantage of this method - the prototype, as well as the method - analogue is the measurement of electrical resistance at arbitrary values of the measuring current and voltage drop at the informative resistance, which reduces the measurement accuracy due to the nonlinearity of the electrical resistance. In addition, this circumstance can lead to a relatively large voltage drop across the measured resistance (due to electrodermal and electrode potentials); exceeding the value of the membrane potential of the skin cells (more than 100 mV), which can cause an electrical breakdown of cell membranes, which reduces the accuracy of measuring the electrical resistance.
Таким образом, недостатки известных способов определяются низкой точностью измерения электрокожного сопротивления за счет измерения при произвольных значениях измерительных токов и падений напряжений на информативном сопротивлении. Thus, the disadvantages of the known methods are determined by the low accuracy of measuring the skin resistance due to measurement at arbitrary values of the measuring currents and voltage drops on the informative resistance.
Целью изобретения является повышение точности измерения электрокожного сопротивления путем нормирования заданного значения падения напряжения на измеряемом сопротивлении. The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the electrical resistance by normalizing the set value of the voltage drop across the measured resistance.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры, включающему наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух дополнительных электродов, подключение калиброванного резистора с известным сопротивлением между измерительным и одним из дополнительных электродов, измерение разности потенциалов между измерительным и вторым дополнительным электродами при подключенном и отключенном калиброванном резисторе, измерение падения напряжения на калиброванном резисторе, осуществляют изменение сопротивления калиброванного резистора таким образом, чтобы разность потенциалов между измерительным и вторым дополнительным электродами при подключении калиброванного резистора изменялась на заданное постоянное значение, после чего измеряют падение напряжения на калиброванном резисторе и по падению напряжения на калиброванном резисторе и его сопротивлению вычисляют электрокожное сопротивление точки акупунктуры. This goal is achieved by the fact that according to the method of measuring the electric skin resistance of acupuncture points, including applying a measuring and two additional electrodes to the acupuncture point, connecting a calibrated resistor with a known resistance between the measuring and one of the additional electrodes, measuring the potential difference between the measuring and second additional electrodes with a calibrated resistor connected and disconnected, measuring the voltage drop across a calibrated resistor re, the resistance of the calibrated resistor is changed in such a way that the potential difference between the measuring and the second additional electrodes when connecting the calibrated resistor is changed to a predetermined constant value, after which the voltage drop across the calibrated resistor is measured, and the electric skin resistance is calculated from the voltage drop across the calibrated resistor and its resistance acupuncture points.
При таком выполнении способа измерения электрокожного сопротивления за счет изменения сопротивления калиброванного резистора обеспечивается измерение при заданном постоянном значении напряжения на измеряемом электрокожном сопротивлении, что обеспечивает относительное постоянство измеряемого сопротивления кожного покрова и его независимость от условий проведения измерений, что определяет повышение точности измерения электрокожного сопротивления точки акупунктуры. With this embodiment, the method of measuring the skin resistance by changing the resistance of the calibrated resistor provides a measurement at a given constant value of the voltage on the measured skin resistance, which ensures the relative constancy of the measured skin resistance and its independence from the measurement conditions, which determines an increase in the accuracy of measurement of skin resistance of the acupuncture point .
Способ заключается в том, что на исследуемый кожный покров в зоне точки акупунктуры накладывают измерительный электрод и вне ее два дополнительных электрода и закрепляют их на теле пациента. С помощью милливольтметра с большим входным сопротивлением (100 МОм и более) определяют разность потенциалов U1-3' между измерительным и вторым дополнительным электродами. После чего включают между измерительным и первым дополнительным электродами переменный калиброванный резистор, установленный на максимальное значение сопротивления (Rmax = 500 - 1000 кОм). Затем измеряют разность потенциалов U1-3 между измерительным и вторым дополнительным электродами. После этого изменяют (в сторону уменьшения) значение сопротивления переменного калиброванного резистора и контролируют изменение разности потенциалов между измерительным и вторым дополнительным электродами. Изменение сопротивление переменного калиброванного резистора проводят до тех пор, пока модуль разности потенциалов между измерительным и вторым дополнительным электродами не станет равным заданному постоянному значению напряжения U0 (для исключения возможного пробоя мембран клеток кожного покрова значение напряжения U0 целесообразно выбирать меньшим 100 мВ). Затем измеряют падение напряжения U1 на подключенном переменном калиброванном резисторе при его сопротивлении R0, соответствующем равенству U1-3' - U1-3 = U0. После чего вычисляют электрокожное сопротивление в точке акупунктуры ZX по формуле:
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена функциональная схема конкретной реализации предлагаемого способа.The method consists in the fact that a measuring electrode is applied to the studied skin in the area of the acupuncture point and two additional electrodes are placed outside it and fixed to the patient’s body. Using a millivoltmeter with a large input resistance (100 MΩ or more), the potential difference U 1-3 ' between the measuring and the second additional electrodes is determined. Then, between the measuring and the first additional electrodes, a variable calibrated resistor is set to the maximum resistance value (R max = 500 - 1000 kOhm). Then measure the potential difference U 1-3 between the measuring and the second additional electrodes. After that, the resistance value of the variable calibrated resistor is changed (in the direction of decreasing) and the change in the potential difference between the measuring and the second additional electrodes is controlled. The change in the resistance of a variable calibrated resistor is carried out until the potential difference module between the measuring and the second additional electrodes becomes equal to a predetermined constant value of the voltage U 0 (to exclude possible breakdown of the skin cell membranes, the voltage value U 0 should be chosen less than 100 mV). Then measure the voltage drop U 1 on the connected variable calibrated resistor with its resistance R 0 corresponding to the equality U 1-3 ' - U 1-3 = U 0 . Then calculate the skin resistance at the acupuncture point Z X according to the formula:
The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of a specific implementation of the proposed method.
Согласно предлагаемому способу в виде узла 1 представлена эквивалентная схема замещения кожного покрова, измерительный электрод 2, первый и второй дополнительные электроды 3, 4, первый и второй коммутаторы 5, 7, переменный калиброванный резистор 6, милливольтметр 8. According to the proposed method in the form of a node 1, an equivalent equivalent circuit of the skin, a measuring electrode 2, the first and second additional electrodes 3, 4, the first and second switches 5, 7, a variable calibrated resistor 6, millivoltmeter 8 are presented.
Схема 1 замещения кожного покрова представлена в виде модели Шеффера без учета ввиду малого значения сопротивления подкожных тканей (см. Macs Phillippe. Изучение импеданса кожи человека для низкочастотных токов. - These, dat. Ing. Univ. Nancy. 1973. - 96 p.), где E1, E2 и E3 - электрокожные потенциалы, a ZX, Z1 и Z2 - электрокожные сопротивления в точках расположения измерительного электрода 2 - (А1 - точке акупунктуры) и дополнительных электродов 3, 4 (в индифферентных точках кожного покрова А2 и А3) соответственно.Scheme 1 skin substitution is presented in the form of a Schaeffer model without taking into account the small value of the resistance of subcutaneous tissues (see Macs Phillippe. Study of human skin impedance for low-frequency currents. - These, dat. Ing. Univ. Nancy. 1973. - 96 p.) where E 1 , E 2 and E 3 are the electrodermal potentials, and Z X , Z 1 and Z 2 are the electrodermal resistances at the points of the measuring electrode 2 - (A1 - the acupuncture point) and additional electrodes 3, 4 (at the indifferent points of the skin cover A 2 and A 3 ), respectively.
Дополнительные электроды 3, 4 закрепляют в выбранной индифферентной зоне кожного покрова, а измерительный электрод 2 - в точке акупунктуры. Затем подключают милливольтметр 8 с помощью второго коммутатора 7 к второму дополнительному электроду 4 и измеряют разность потенциалов U1-3' между точками А1 и А3, которая при условии большого входного сопротивления милливольтметра (Rвх > > ZX + Z2) будет определяться разностью электрокожных потенциалов в точках A1 и А3:
U1-3' = E1 - E3 (1)
После этого с помощью первого коммутатора 5 между точками А1 и А2 подключают переменный калиброванный резистор 6, установленный на максимальное сопротивление Rmax, и измеряют падение напряжения U1-3 между измерительным и вторым дополнительным электродами. При этом в цепи между точками А1 и А2 будет протекать ток, значение которого после переходного процесса будет равно:
Этот ток на измеряемом сопротивлении ZX создаст падение напряжения UZx, равное:
За счет этого падения напряжения UZx произойдет изменение разности потенциалов U1-3' на значение Δ U1-3, причем Δ U1-3 = UZx.Additional electrodes 3, 4 are fixed in the selected indifferent area of the skin, and measuring electrode 2 is attached to the acupuncture point. Then, the millivoltmeter 8 is connected using the second switch 7 to the second additional electrode 4 and the potential difference U 1-3 'is measured between points A 1 and A 3 , which, provided the input voltage of the millivoltmeter is large (R I >> Z X + Z 2 ), determined by the difference in electrodermal potentials at points A 1 and A 3 :
U 1-3 ' = E 1 - E 3 (1)
After that, using the first switch 5 between points A 1 and A 2 connect a variable calibrated resistor 6, set to the maximum resistance R max , and measure the voltage drop U 1-3 between the measuring and the second additional electrodes. Moreover, a current will flow in the circuit between points A 1 and A 2 , the value of which after the transition process will be equal to:
This current at the measured resistance Z X will create a voltage drop U Zx equal to:
Due to this voltage drop U Zx , the potential difference U 1-3 ' changes by Δ U 1-3 , and Δ U 1-3 = U Zx .
Затем осуществляют изменение (в сторону уменьшения сопротивления) сопротивления переменного калиброванного резистора и по показанию милливольтметра 8 контролируют изменение разности потенциалов U1-3. Изменение сопротивления калиброванного резистора проводят до тех пор, пока изменение разности потенциалов U1-3 относительно разности потенциалов U1-3' по модулю не достигнет заданного постоянного значения напряжения U0, т.e:
ΔU1-3 = |U1-3′|-|U1-3| = U0. (4)
Для данного случая выражение (3) с учетом (4)примет вид:
После этого милливольтметр 8 с помощью второго коммутатора 7 подключают между измерительным и первым дополнительным электродами и осуществляют измерение падение напряжения U1 = UR0 на переменном калиброванном резисторе, сопротивление которого равно R0. Это напряжение с учетом (2) можно записать в виде:
Поскольку измеряемое сопротивление ZX на основании закона Ома равно отношению падения напряжения UZx к протекающему через сопротивление току I, то на основании выражений (5), (6) для измеряемого сопротивления получим:
В выражении (7) падение напряжения U1 взято по модулю, т.к. электрокожные потенциалы в точках A1 - А3 могут иметь произвольную полярность. Выражение (7) позволяет определять электрокожное сопротивление ZX в точке акупунктуры по предлагаемому способу измерений.Then carry out a change (in the direction of decreasing resistance) of the resistance of a variable calibrated resistor and, according to the indication of a millivoltmeter 8, control the change in potential difference U 1-3 . The change in the resistance of the calibrated resistor is carried out until the change in the potential difference U 1-3 relative to the potential difference U 1-3 ' modulo reaches a predetermined constant voltage value U 0 , i.e.
ΔU 1-3 = | U 1-3 ′ | - | U 1-3 | = U 0 . (4)
For this case, expression (3), taking into account (4), will take the form:
After that, the millivoltmeter 8 using the second switch 7 is connected between the measuring and the first additional electrodes and measure the voltage drop U 1 = U R0 on a variable calibrated resistor, the resistance of which is equal to R 0 . This voltage, taking into account (2), can be written as:
Since the measured resistance Z X on the basis of Ohm's law is equal to the ratio of the voltage drop U Zx to the current I flowing through the resistance, then on the basis of expressions (5), (6) for the measured resistance we get:
In expression (7), the voltage drop U 1 is taken modulo, because electrodermal potentials at points A 1 - A 3 can have an arbitrary polarity. Expression (7) allows you to determine the skin resistance Z X at an acupuncture point according to the proposed measurement method.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает измерение электрокожного сопротивления в точке акупунктуры при выполнении условия поддержания заданного постоянного падения напряжения на измеряемом сопротивлении, что обеспечивает повышение точности измерений электрокожного сопротивления и определяет повышение достоверности диагностических исследований. Thus, the proposed method provides a measurement of electric skin resistance at an acupuncture point when the condition for maintaining a given constant voltage drop across the measured resistance is met, which provides an increase in the accuracy of measurements of electric skin resistance and determines an increase in the reliability of diagnostic studies.
Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает условия единства измерений с используемыми способами измерений в большинстве диагностических электропунктурных методов [например, в методах Р.Фоля. Накатани, ЦИТО, аурикулярной диагностики и др. (см. Табеева Д.М. Руководство по иглорефлексотерапии. - М. : Медицина, 1981 - 560 с.)], реализующих измерение электрокожного сопротивления при режимах преобразований с опорным источником напряжения, что дополнительно повышает информативность и достоверность регистрируемых значений электрокожного сопротивления, определяющих методические погрешности измерительных преобразований, а следовательно, и точность измерения информативного электрокожного сопротивления. In addition, the proposed method provides conditions for the unity of measurements with the used measurement methods in most diagnostic electro-puncture methods [for example, in the methods of R. Fole. Nakatani, CITO, auricular diagnostics, etc. (see Tabeeva D.M. Guidelines for needle reflexotherapy. - M.: Medicine, 1981 - 560 p.)], Realizing the measurement of electric skin resistance under conversion conditions with a reference voltage source, which further increases informativeness and reliability of the recorded values of electric skin resistance, which determine the methodological errors of the measurement transformations, and, consequently, the accuracy of measuring the informative electric skin resistance.
Claims (1)
где Ro - сопротивление калиброванного резистора при Uo;
U1 - падение напряжения на нем.A method for measuring the skin electrode resistance of acupuncture points, including applying a measuring and two additional electrodes to the acupuncture point, connecting a calibrated resistor with a known resistance between the measuring and one of the additional electrodes, measuring the potential difference between the measuring and the second additional electrode with a calibrated resistor connected and disconnected, measuring the voltage drop across a calibrated resistor and calculating the value from the measurement results the electric skin resistance of the acupuncture point, characterized in that they additionally carry out a change in the resistance of the connected calibrated resistor until the potential difference between the measuring and the second additional electrodes becomes equal to a predetermined constant voltage value U o , after which the voltage drop across the calibrated resistor is measured and the electric skin is calculated resistance Z TA acupuncture points according to the formula
where R o is the resistance of the calibrated resistor at U o ;
U 1 - voltage drop on it.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97104551A RU2132154C1 (en) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | Electrodermal resistance measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97104551A RU2132154C1 (en) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | Electrodermal resistance measuring method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97104551A RU97104551A (en) | 1999-06-20 |
| RU2132154C1 true RU2132154C1 (en) | 1999-06-27 |
Family
ID=20191109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97104551A RU2132154C1 (en) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | Electrodermal resistance measuring method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2132154C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109846498A (en) * | 2019-03-19 | 2019-06-07 | 浙江大学 | For the wearable device of state of mind monitoring and the acquisition method of monitoring data |
-
1997
- 1997-03-21 RU RU97104551A patent/RU2132154C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109846498A (en) * | 2019-03-19 | 2019-06-07 | 浙江大学 | For the wearable device of state of mind monitoring and the acquisition method of monitoring data |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3636826B2 (en) | Bioelectrical impedance measuring device | |
| EP2346402B1 (en) | Impedance measurement circuit and method | |
| US8521262B2 (en) | Methods and apparatus for localization, diagnosis, contact or activity detection of bio-electric tissue | |
| JP3947379B2 (en) | Electrical property measuring device | |
| EP3330724B1 (en) | Simultaneous impedance testing method and apparatus | |
| US11896358B2 (en) | Device and method for dynamic skin impedance measurement and correction | |
| US20220160248A1 (en) | Micro device for measuring tissue impedance | |
| RU2132154C1 (en) | Electrodermal resistance measuring method | |
| JP2001245866A (en) | Electric characteristic measuring device | |
| JP2003116803A (en) | Electric characteristic measuring system | |
| JP2001321353A (en) | Electric characteristic measuring device | |
| RU2121292C1 (en) | Method of measuring of electrodermal resistance | |
| RU2121336C1 (en) | Method of measuring of electrodermal resistance | |
| RU2654399C2 (en) | Device for electrodiagnosis of hard tooth tissue | |
| SU1683745A1 (en) | Method for measuring electric conductivity of skin in acupuncture points | |
| JP2001218748A (en) | Lung water amount display device | |
| JP2001228012A (en) | Weight display device | |
| JP2004337308A (en) | Electric characteristic measuring apparatus | |
| Rossel et al. | In-silico Phantom Axon: Emulation of an Action Potential Propagating Along Artificial Nerve Fiber | |
| JP3947385B2 (en) | Cardiology measuring device | |
| RU2195867C1 (en) | Device for measurement of electrodermal resistance | |
| RU2122347C1 (en) | Method of taking off data on condition of biologically active points of man's body | |
| RU2175213C1 (en) | Device for measuring electric skin resistance | |
| Kauppinen et al. | Multiple lead recordings improve accuracy of bio-impedance plethysmographic technique | |
| JP2001128949A (en) | Electric characteristic measuring device |