RU2173537C2

RU2173537C2 - Device for measuring electric skin resistance

Info

Publication number: RU2173537C2
Application number: RU99109623A
Authority: RU
Inventors: А.Т. Селезнев; Н.А. Селезнева; Ю.В. Юров
Original assignee: Воронежский государственный педагогический университет
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2001-09-20

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has measuring and two indifferent electrodes, switch board, two amplifiers, resistor, controllable power supply source, multivibrator, two memory units, comparator, subtraction unit, reference voltage source and two recorders. EFFECT: created nonlinear scale with controllable nonlinearity type; high accuracy of measurements. 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам дли измерения электрических параметров кожного покрова в точках акупунктуры, используемым для диагностических исследований методами электропунктуры, в частности при реализации медицинского диагностического электропунктурного метода Р.Фолля, широко представленного в современной традиционной медицине. The invention relates to medical equipment, namely to devices for measuring the electrical parameters of the skin at acupuncture points used for diagnostic studies using electro-puncture methods, in particular when implementing the medical diagnostic electro-puncture method of R. Voll, widely represented in modern traditional medicine.

Достоверность диагностических исследований при реализации медицинских методов на основе специализированных измерительных устройств в значительной степени определяется обеспечением единства измерений для используемых диагностических методов и информативностью регистрируемых диагностических показателей. The reliability of diagnostic studies in the implementation of medical methods based on specialized measuring devices is largely determined by ensuring the uniformity of measurements for the used diagnostic methods and the information content of the recorded diagnostic indicators.

Для диагностического метода Р. Фолля единство измерений определяется необходимостью формирования заданной нелинейной функции измерительных преобразований регистрируемого электрокожного сопротивления с целью получения информативных показателей в значениях выбранных условных единиц (усл. ед.) "проводимости", определяемых в соответствии с "эталонной кривой" Вернера (Вернер Ф. Основы электроакупунктуры, - М.: ИМЕДИС, 1993. - 184 с.; Крамер Ф. Учебник по электропунктуре, т. 1. - М.: ИМЕДИС, 1995. - 189 с.), а информативность регистрируемых показателей определяется степенью соответствия регистрируемых значений "проводимости" диагностируемым состояниям кожного покрова, характеризующим степень реактивности отдельных систем и организма в целом. For R. Voll’s diagnostic method, the unity of measurements is determined by the need to form a predetermined nonlinear function of the measurement transformations of the recorded electric skin resistance in order to obtain informative indicators in the values of the selected conditional units (conventional units) of “conductivity”, determined in accordance with Werner's “reference curve” (Werner F. Fundamentals of electroacupuncture, - M .: IMEDIS, 1993. - 184 p .; Kramer F. Textbook on electropuncture, t. 1. - M: IMEDIS, 1995. - 189 p.), And the information content of the recorded indicators is determined is determined by the degree of compliance of the recorded values of "conductivity" with the diagnosed conditions of the skin, characterizing the degree of reactivity of individual systems and the body as a whole.

Известно устройство для измерения электрокожного сопротивления, предназначенное для электропунктурной диагностики по методу Р.Фолля (Voll R. Albeitsrichtlinien fur die Elektroakupunktur. - M. L. Verlag, Hamburg, II Teil, 1963. - 102 s. ; Крамер Ф. Учебник по электропунктуре, т. 1. - M.: ИМЕДИС, 1995. - 189 с.), содержащее индифферентный электрод, подключенный ко входу усилителя (сетке лампового триода) и через резистор (R₁) соединенный с общей шиной электропитания, измерительный электрод, подключенный к выходу управляемого источника напряжения, вход которого соединен с выходом блока вычитания (образованы резистором R₂ и источником электропитания за счет противофазного по напряжениям подключения резистора R₁), входы которого раздельно соединены с источником эталонного напряжения (выходное напряжение которого формируется на резисторе R₃) и выходом усилителя, и регистратор, подключенный к выходу усилителя.A device for measuring electric skin resistance is known for electropuncture diagnostics according to the method of R. Voll (Voll R. Albeitsrichtlinien fur die Elektroakupunktur. - ML Verlag, Hamburg, II Teil, 1963. - 102 s.; Kramer F. Textbook on electropuncture, t. 1. - M .: IMEDIS, 1995. - 189 p.), Containing an indifferent electrode connected to the input of the amplifier (tube of the lamp triode) and through a resistor (R ₁ ) connected to a common power bus, a measuring electrode connected to the output of a controlled source voltage, the input of which is connected to the output of the subtraction unit ( would be formed resistor R ₂ and the power supply due R ₁₎ connecting resistor antiphase voltages on the inputs of which are connected separately to a source of reference voltage (output voltage of which is formed by the resistor R ₃₎ and the output of the amplifier and recorder connected to the amplifier output.

В известном устройстве обеспечивается преобразование информативного электрокожного сопротивления, подключаемого между измерительным и индифферентным электродами в регистрируемое регистратором значение "проводимости", определяемой в условных единицах "проводимости". При этом за счет включения резистора R₁ последовательно с информативным электрокожным сопротивлением, изменения измерительного напряжения, подаваемого в цепь информативного сопротивления в зависимости от значения информативного сопротивления и выбора рабочей точки усилителя, на нелинейном участке амплитудной характеристики (лампового триода) обеспечивается формирование нелинейной функции преобразований (электрокожного сопротивления в регистрируемую "проводимость") в соответствии с "эталонной кривой" Вернера.The known device provides the conversion of informative electric skin resistance, connected between the measuring and indifferent electrodes into the value of "conductivity" recorded by the recorder, defined in arbitrary units of "conductivity". In this case, due to the inclusion of the resistor R _{1 in} series with the informative electric skin resistance, the change in the measuring voltage supplied to the circuit of the informative resistance depending on the value of the informative resistance and the choice of the operating point of the amplifier, a non-linear transformation function is provided in the non-linear section of the amplitude characteristic (tube triode) ( electrical skin resistance in the recorded "conductivity") in accordance with the "reference curve" Werner.

В то же время в устройстве-аналоге не обеспечивается контроль информативности регистрируемых значений "проводимости" за счет регистрации проводимости по значениям сумм электрокожных сопротивлений в зонах расположения измерительного и индифферентного электродов. В результате этого в зависимости от соотношения электрокожных сопротивлений в зонах расположения измерительного и индифферентного электродов одним и тем же значениям регистрируемых значений "проводимости" могут соответствовать разные диагностические состояния кожного покрова. At the same time, in the analog device, the information content of the recorded “conductivity” values is not controlled by registering the conductivity by the values of the sums of the electric skin resistances in the zones where the measuring and indifferent electrodes are located. As a result of this, depending on the ratio of the electrical skin resistances in the areas where the measuring and indifferent electrodes are located, different diagnostic conditions of the skin can correspond to the same values of the recorded values of "conductivity".

Так, например, при диагностических исследованиях по методу Р.Фолля при измерении "проводимости" отведений "рука-рука" "проводимость" в 82 усл. ед. соответствует информативному электрокожному сопротивлению, равному 24 кОм. So, for example, during diagnostic studies according to R. Voll’s method when measuring the “conductivity” of leads “arm-arm” “conductivity” in 82 conv. units corresponds to an informative electric skin resistance of 24 kOhm.

При этом значение в 82 усл. ед. может регистрироваться при любой из приведенной ниже сумм сопротивлений зон расположения измерительного и индифферентного электродов:
24 кОм = 12 кОм + 12 кОм;
24 кОм = 5 кОм + 19 кОм,
24 кОм = 19 кОм + 5 кОм; и т.д.The value of 82 srvc. units can be recorded at any of the following sums of resistances of the zones of the location of the measuring and indifferent electrodes:
24 kOhm = 12 kOhm + 12 kOhm;
24 kOhm = 5 kOhm + 19 kOhm,
24 kOhm = 19 kOhm + 5 kOhm; etc.

В то же время при регистрации "проводимости" в 82 усл. ед., соответствующей по Р.Фоллю "норме" при исследовании "проводимости" отведений, состояние кожного покрова в двух зонах расположения электродов может быть различным и соответствовать как нормэргическому типу реактивности при приведенном выше соотношении сопротивлений: 24 кОм = 12 кОм + 12 кОм, гипоэргическому типу реактивности при соотношении: 24 кОм = 19 кОм + 5 кОм и гиперэргическому типу реактивности при соотношении: 24 кОм = 5 кОм + 19 кОм (при анализе считаем, что сопротивление информативной зоны расположения измерительного электрода соответствует первым слагаемым рассматриваемых сумм). At the same time, when registering "conductivity" in 82 srvc. units, corresponding to R. Foll "norm" in the study of the "conductivity" of leads, the condition of the skin in two zones of the electrodes can be different and correspond to the normergic type of reactivity with the above resistance ratio: 24 kOhm = 12 kOhm + 12 kOhm, hypoergic type of reactivity with a ratio of: 24 kOhm = 19 kOhm + 5 kOhm and a hypereergic type of reactivity with a ratio of: 24 kOhm = 5 kOhm + 19 kOhm (in the analysis, we assume that the resistance of the informative zone of the location of the measuring electrode corresponds to is the first term of the sums under consideration).

Кроме того, при проведении диагностики в соответствии с методом Р.Фолля по "падению стрелки" необходимо знать за счет изменения параметров какой зоны расположения электродов (измерительного или индифферентного) происходит изменение показаний прибора; при этом, если в одной зоне происходит уменьшение "проводимости", а в другой увеличение "проводимости", то падение стрелки, определяемое по шкале регистратора устройства-аналога может не наблюдаться. In addition, when conducting diagnostics in accordance with the R. Voll method according to the “drop of the arrow”, it is necessary to know due to the change in the parameters of which zone of the location of the electrodes (measuring or indifferent) the instrument readings change; in this case, if in one zone there is a decrease in "conductivity", and in another, an increase in "conductivity", then the drop in the arrow, determined on the scale of the registrar of the analog device, may not be observed.

Таким образом, в устройстве-аналоге не обеспечивается контроль информативности регистрируемых значений "проводимости", что определяет снижение достоверности диагностических исследований при использовании устройства-аналога. Thus, in the analog device, the information content of the recorded “conductivity” values is not monitored, which determines a decrease in the reliability of diagnostic studies when using the analog device.

В определенной мере отмеченные недостатки устройства-аналога устранены в устройстве для поиска точек акупунктуры (патент России 2108086, МПК A 61 B 5/05, A 61 H 39/02. Устройство для поиска точек акупунктуры /А.Т. Селезнев (СССР), 1998 г.), выбранном в качестве второго устройства - аналога заявляемого устройства. Устройство содержит измерительный и два индифферентных электрода, дифференциальный усилитель, регистратор и управляемый источник напряжения, первый выход которого соединен с измерительным электродом, а второй выход - с первым входом дифференциального усилителя и общей шиной электропитания, вычитающее устройство, выход которого соединен со входом управляемого источника напряжения, первый вход соединен с источником эталонного напряжения, а второй вход - с регистратором и через амплитудный детектор - с выходом преобразователя "ток - напряжение", входы которого соединены соответственно с первым индифферентным электродом и выходом дифференциального усилителя, второй вход дифференциального усилителя подключен ко второму индифферентному электроду. To a certain extent, the noted disadvantages of the analog device were eliminated in the device for searching acupuncture points (Russian patent 2108086, IPC A 61 B 5/05, A 61 H 39/02. Device for searching acupuncture points / A.T. Seleznev (USSR), 1998), selected as the second device - an analogue of the claimed device. The device contains a measuring and two indifferent electrodes, a differential amplifier, a recorder and a controlled voltage source, the first output of which is connected to the measuring electrode, and the second output to the first input of the differential amplifier and a common power bus, a subtractor, the output of which is connected to the input of the controlled voltage source , the first input is connected to the source of the reference voltage, and the second input to the recorder and through the amplitude detector to the output of the current-voltage converter жение pressure, the inputs of which are connected respectively to the first indifferent electrode and the output of the differential amplifier, the second input of the differential amplifier is connected to the second indifferent electrode.

В настоящем устройстве-аналоге обеспечивается формирование нелинейной функции измерительных преобразований информативного электрокожного сопротивления в выходное напряжение, регистрируемое регистратором. При этом выбором параметров, используемых в устройстве элементов, может быть в определенной мере обеспечено соответствие функции преобразований устройства "эталонной кривой" Вернера, что реализует возможности достижения единства измерений при диагностических исследованиях по методу Р.Фолля. Кроме того, в настоящем устройстве обеспечивается преобразование информативного электрокожного сопротивления зоны расположения измерительного электрода при исключении влияния на результаты преобразований электрокожного сопротивления индифферентных зон. В результате этого создаются условия для определения "проводимости" каждой исследуемой зоны вне зависимости ее от электрокожного сопротивления зон расположения индифферентного электрода, что определяет повышение информативности регистрируемых показателей при использовании настоящего устройства-аналога. В то же время измерение электрокожного сопротивления в зоне расположения измерительного электрода, а не суммы электрокожных сопротивлений зон расположения измерительного и индифферентного электродов ограничивает возможности достижения единства измерений при реализации метода Р.Фолля, что вводит ограничения на использование настоящего устройства-аналога, наиболее существенно проявляемые при определении "проводимости" отведений. This analog device provides the formation of a nonlinear function of measuring transformations of informative electric skin resistance into the output voltage recorded by the recorder. At the same time, the selection of the parameters used in the device elements can, to a certain extent, ensure the correspondence of the conversion function of the device to the “Werner curve”, which implements the possibility of achieving the uniformity of measurements in diagnostic studies according to the R. Voll method. In addition, the present device provides for the conversion of informative electric skin resistance of the zone of location of the measuring electrode, while excluding the influence on the results of transformations of the electric skin resistance of indifferent zones. As a result of this, conditions are created for determining the "conductivity" of each studied zone, regardless of its electrical resistance of the zones of the location of the indifferent electrode, which determines the increase in the information content of the recorded parameters when using this analog device. At the same time, the measurement of electric skin resistance in the zone of the measuring electrode, and not the sum of the electric skin resistances of the zones of the measuring and indifferent electrodes, limits the possibility of achieving uniformity of measurements when implementing the R. Voll method, which introduces restrictions on the use of this analog device, which are most significantly manifested when definition of "conductivity" of assignments.

Таким образом, основным недостатком известных устройств-аналогов является недостаточная достоверность регистрируемых диагностических параметров. Thus, the main disadvantage of the known analog devices is the lack of reliability of the recorded diagnostic parameters.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является устройство для измерения электрокожного сопротивления по патенту России на изобретение (патент по заявке N 96112705. МПК A 61 B 5/05, A 61 H 39/02. Устройство для измерения электрокожного сопротивления. /А. Т. Селезнев (СССР), заявл. 25.06.96, решение и выдаче от 19.02.98 г.), содержащее два усилителя, измерительный электрод, подключенный к первому входу первого усилителя, два пассивных электрода, компаратор, выход которого через первый электронный ключ соединен со входом первого блока памяти, две схемы совпадений, первые входы которых раздельно соединены с первым и вторым выходами триггера, выходы - раздельно подключены к первым входам первого и второго электронных ключей, второй вход первой схемы совпадения соединен с первым выходом мультивибратора и входом триггера, второй блок памяти, регистратор, третий блок памяти, третий электронный ключ, третью схему совпадения, блок выделения модуля напряжений и коммутатор, первый и второй входы которого подключены раздельно к первому и второму пассивным (индифферентным) электродам, а третий вход - к выходу первой схемы совпадений, четвертый электронный ключ, первый вход которого подключен к первым входам первой и третьей схем совпадений, второй вход подключен к первому пассивному электроду, а выход соединен через калиброванный резистор с измерительным электродом, блок вычитания, входы которого раздельно соединены через второй и третий блоки памяти с выходами второго и третьего электронных ключей, управляемый делитель напряжений, первый вход которого через блок выделения модуля напряжений соединен с выходом первого усилителя, второй вход подключен к выходу первого блока памяти, а выход - ко входу второго усилителя, и источник эталонного напряжения, при этом вторые входы второго и третьего электронных ключей объединены и подключены к выходу второго усилителя и первому входу компаратора, второй вход компаратора подключен к выходу источника эталонного напряжения, выход коммутатора соединен со вторым входом первого усилителя, второй выход мультивибратора подключен ко вторым входам второй и третьей схем совпадений, выход третьей схемы совпадений подключен к первому входу третьего электронного ключа, а вход регистратора соединен с выходом вычитающего устройства. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is a device for measuring electric resistance according to the Russian patent for the invention (patent on application N 96112705. IPC A 61 B 5/05, A 61 H 39/02. Device for measuring electric skin resistance . / A.T. Seleznev (USSR), application form 25.06.96, decision and issuance of 02.19.98), containing two amplifiers, a measuring electrode connected to the first input of the first amplifier, two passive electrodes, a comparator, the output of which through the first electronic cl h is connected to the input of the first memory block, two matching circuits, the first inputs of which are separately connected to the first and second outputs of the trigger, the outputs are separately connected to the first inputs of the first and second electronic keys, the second input of the first matching circuit is connected to the first output of the multivibrator and the trigger input , a second memory unit, a registrar, a third memory unit, a third electronic key, a third match circuit, a voltage module isolation unit and a switch, the first and second inputs of which are connected separately to the first and second passive (indifferent) electrodes, and the third input is to the output of the first coincidence circuit, the fourth electronic key, the first input of which is connected to the first inputs of the first and third coincidence circuits, the second input is connected to the first passive electrode, and the output is connected through a calibrated resistor to the measuring an electrode, a subtraction unit, the inputs of which are separately connected through the second and third memory blocks with the outputs of the second and third electronic keys, a controlled voltage divider, the first input of which through the allocation unit the voltage barrel is connected to the output of the first amplifier, the second input is connected to the output of the first memory block, and the output is connected to the input of the second amplifier, and the reference voltage source, while the second inputs of the second and third electronic keys are combined and connected to the output of the second amplifier and the first input of the comparator , the second input of the comparator is connected to the output of the reference voltage source, the output of the switch is connected to the second input of the first amplifier, the second output of the multivibrator is connected to the second inputs of the second and third circuits denies, the output of the third coincidence circuit is connected to the first input of the third electronic key, and the recorder input is connected to the output of the subtractor.

Названное устройство выбрано в качестве прототипа заявленного устройства как совпадающее с ним по максимальному числу признаков. The named device is selected as a prototype of the claimed device as matching with it according to the maximum number of features.

В устройстве-прототипе с помощью регистратора обеспечивается измерение значений электрокожного сопротивления в зоне расположения измерительного электрода при обеспечении линейной функции измерительных преобразований и независимости регистрируемых значений от электрокожного сопротивления индифферентной зоны, что повышает информативность регистрируемых показателей за счет исключения влияния на результаты измерений электрокожного сопротивления индифферентных зон и определяет соответствующее повышение достоверности информативных показателей. В то же время линейная функция измерительных преобразований и регистрация значений электрокожных сопротивлений, а не "проводимости" не позволяет обеспечить единство измерений при реализации диагностического метода Р. Фолля. Кроме этого, измерение электрокожного сопротивления зоны расположения измерительного электрода, а не суммы электрокожных сопротивлений зон расположения измерительного и индифферентного электродов дополнительно ограничивает условия обеспечения единства измерений, а также снижает диагностическую значимость регистрируемых параметров при проведении ряда диагностических тестов, например, при регистрации "проводимости" отведений. Это дополнительно снижает достоверность регистрируемых значений информативных параметров в процессе измерения электрокожного сопротивления при использовании устройства-прототипа, а также вводит значительные ограничения при использовании устройства прототипа для реализации диагностического медицинского метода Р.Фолля. In the prototype device, with the help of a recorder, it is possible to measure the values of electric skin resistance in the area of the measuring electrode while providing a linear function of the measurement transformations and the independence of the recorded values from the electric skin resistance of the indifferent zone, which increases the information content of the recorded parameters by eliminating the influence of the electric skin resistance of the indifferent zones and determines the corresponding increase in the reliability of informati GOVERNMENTAL indicators. At the same time, the linear function of the measurement transformations and the registration of the values of electric skin resistances, and not the “conductivity”, does not allow ensuring the uniformity of measurements when implementing the R. Voll diagnostic method. In addition, the measurement of the electrical skin resistance of the measuring electrode location zone, and not the sum of the electric skin resistance of the measuring and indifferent electrode location zones additionally limits the conditions for ensuring the uniformity of measurements, and also reduces the diagnostic significance of the recorded parameters during a series of diagnostic tests, for example, when recording the "conductivity" of leads . This additionally reduces the reliability of the recorded values of informative parameters during the measurement of electric skin resistance when using the prototype device, and also introduces significant limitations when using the prototype device to implement the R. Voll diagnostic medical method.

Таким образом, недостатки известных устройств определяются недостаточной достоверностью регистрируемых информативных показателей, определяемой требованиями обеспечения единства измерений при реализации медицинских диагностических методов и контроля соотношений значений параметров зон расположения измерительного и индифферентного электродов. Thus, the disadvantages of the known devices are determined by the insufficient reliability of the recorded informative indicators, determined by the requirements for ensuring the uniformity of measurements in the implementation of medical diagnostic methods and monitoring the ratio of the values of the parameters of the zones of the measuring and indifferent electrodes.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков. The aim of the invention is to remedy these shortcomings.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее два усилителя, коммутатор, первый вход которого подключен к первому входу первого блока памяти (входу первого электронного ключа), второй и третий входы раздельно подключены к первому и второму индифферентным электродам, а выход - к первому входу первого усилителя, второй вход которого подключен к измерительному электроду, управляемый делитель напряжения, первый вход которого подключен к выходу первого блока памяти, а выход - к объединенным первым входам компаратора и второго блока памяти, второй вход компаратора подключен к выходу эталонного источника напряжения, а выход - ко второму входу первого блока памяти, блок вычитания, мультивибратор, регистратор и резистор, введен управляемый источник напряжения, первый выход которого подключен к измерительному электроду и второму входу первого усилителя, второй выход - к общей шине электропитания, а вход подключен к выходу блока вычитания, первый вход которого подключен к выходу эталонного источника напряжения и второму входу компаратора, а второй вход подключен к выходу второго усилителя и второму регистратору, первый вход второго усилителя подключен ко второму входу коммутатора, первому индифферентному электроду и через резистор соединен с общей шиной электропитания, а второй вход подключен к общей шине электропитания, первый выход мультивибратора подключен к первым входам коммутатора и первого блока памяти, второй выход мультивибратора подключен ко второму входу второго блока памяти, выход которого подключен к первому регистратору, выход первого усилителя подключен ко второму входу управляемого делителя напряжения. This goal is achieved by the fact that in the device for measuring electrical resistance, containing two amplifiers, a switch, the first input of which is connected to the first input of the first memory unit (input of the first electronic key), the second and third inputs are separately connected to the first and second indifferent electrodes, and the output is to the first input of the first amplifier, the second input of which is connected to the measuring electrode, a controlled voltage divider, the first input of which is connected to the output of the first memory unit, and the output to the first inputs of the comparator and the second memory unit, the second input of the comparator is connected to the output of the reference voltage source, and the output is connected to the second input of the first memory unit, the subtraction unit, multivibrator, registrar and resistor, a controlled voltage source is introduced, the first output of which is connected to the measuring electrode and the second input of the first amplifier, the second output to the common power bus, and the input is connected to the output of the subtraction unit, the first input of which is connected to the output of the reference voltage source and the second the comparator’s input, and the second input is connected to the output of the second amplifier and the second recorder, the first input of the second amplifier is connected to the second input of the switch, the first indifferent electrode and is connected to the common power bus through the resistor, and the second input is connected to the common power bus, the first multivibrator output is connected to the first inputs of the switch and the first memory block, the second output of the multivibrator is connected to the second input of the second memory block, the output of which is connected to the first recorder, the output of the first the amplifier is connected to the second input of a controlled voltage divider.

При таком выполнении устройства для измерения электрокожного сопротивления за счет введения управляемого источника напряжения и второго регистратора обеспечивается возможность получения заданной нелинейной шкалы измерительных преобразований электрокожного сопротивления в регистрируемую "проводимость" и контроля соотношения значений электрокожного сопротивления в зоне расположения измерительного электрода и суммы электрокожных сопротивлений зон расположения измерительного и первого индифферентного электродов, что позволило повысить достоверность регистрируемых параметров путем обеспечения условий единства измерений при использовании устройства для реализации диагностического метода Р. Фолля и контроля информативности регистрируемых показателей. With this embodiment of the device for measuring the electrical skin resistance by introducing a controlled voltage source and a second recorder, it is possible to obtain a predetermined nonlinear scale of measuring transformations of the electric skin resistance into a recorded "conductivity" and to control the ratio of the electric skin resistance values in the measuring electrode location zone and the sum of the electric skin resistance of the measurement zones and the first indifferent electrodes, which allowed ovysit accuracy of the recorded measurements of parameters by providing unity conditions using the apparatus for implementing the method of R. Voll diagnostic and control information content recorded indices.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 приведены диаграммы зависимостей функции передачи предлагаемого устройства от информативного сопротивления: диаграмма 1 соответствует использованию второго усилителя с линейной амплитудной характеристикой и второго регистратора с линейной шкалой измерения; диаграмма 2 - второго усилителя с нелинейным начальным участком амплитудной характеристики и второго регистратора с линейной шкалой, или второго усилителя с линейной амплитудной характеристикой и второго регистратора с нелинейной шкалой. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed device, in FIG. 2 shows diagrams of the dependences of the transfer function of the proposed device on the information resistance: diagram 1 corresponds to the use of a second amplifier with a linear amplitude characteristic and a second recorder with a linear measurement scale; diagram 2 - the second amplifier with a nonlinear initial section of the amplitude characteristic and the second recorder with a linear scale, or the second amplifier with a linear amplitude characteristic and the second recorder with a nonlinear scale.

Устройство содержит объект исследований (участок кожного покрова), представленный в виде узла 1 (эквивалентной схемы замещения участка кожного покрова), измерительный электрод 2, первый и второй индифферентный электроды 3, 4, коммутатор 5, первый усилитель 6, резистор 7, первый блок 8 памяти, управляемый делитель 9 напряжения, управляемый источник 10 напряжения, второй усилитель 11, мультивибратор 12, компаратор 13, второй блок 14 памяти, блок 15 вычитания, первый регистратор 16, источник 17 эталонного напряжения, второй регистратор 18. The device contains an object of research (skin site), presented in the form of a node 1 (equivalent circuit equivalent of a skin site), measuring electrode 2, first and second indifferent electrodes 3, 4, switch 5, first amplifier 6, resistor 7, first block 8 memory, a controlled voltage divider 9, a controlled voltage source 10, a second amplifier 11, a multivibrator 12, a comparator 13, a second memory unit 14, a subtraction unit 15, a first recorder 16, a reference voltage source 17, a second recorder 18.

Схема 1 замещения кожного покрова представлена в виде модели Филиппсона без учета сопротивления подкожных тканей ввиду его малого значения (см. Macs Phillippe. Изучение импеданса кожи человека для низкочастотных токов. - These, dat. Ing. Univ. Nancy, 1973. - 96 p.), где R_x, R₁ и R₂ - электрокожные сопротивления в точках расположения измерительного электрода 2 и индифферентных электродов 3, 4, соответственно.Scheme 1 of skin substitution is presented in the form of a Philippson model without taking into account the resistance of subcutaneous tissues due to its small value (see Macs Phillippe. Study of human skin impedance for low-frequency currents. - These, dat. Ing. Univ. Nancy, 1973. - 96 p. ), where R _x , R ₁ and R ₂ are electrical skin resistances at the points of location of the measuring electrode 2 and indifferent electrodes 3, 4, respectively.

Измерительный электрод 1 выполнен в виде латунного электрода со сферической контактной поверхностью диаметром 3 мм. Первый индифферентный электрод 3 представляет собой срезок латунной трубы диаметром 20 мм и длиной 110 мм. Второй индифферентный электрод 4 выполнен в виде фиксируемого латунного электрода небольшой площади (порядка 5 - 10 см²) со специальным фиксирующим приспособлением.The measuring electrode 1 is made in the form of a brass electrode with a spherical contact surface with a diameter of 3 mm. The first indifferent electrode 3 is a section of a brass pipe with a diameter of 20 mm and a length of 110 mm. The second indifferent electrode 4 is made in the form of a fixed brass electrode of a small area (of the order of 5-10 cm ² ) with a special fixing device.

Коммутатор 5 предназначен для переключения первого входа первого усилителя 6 к цепи первого 3 индифферентного электрода от цепи второго 4 индифферентного электрода при поступлении на его первый вход управляющего сигнала с первого выхода мультивибратора 12. Коммутатор 5 выполнен на двух элементах микросхемы К176КТ1 и одном элементе микросхемы K176ЛН1. Switch 5 is used to switch the first input of the first amplifier 6 to the circuit of the first 3 indifferent electrode from the circuit of the second 4 indifferent electrode when a control signal is received from the first output of the multivibrator 12. Switch 5 is made on two elements of the K176KT1 chip and one element of the K176ЛН1 chip.

Первый усилитель 6 представляет собой дифференциальный усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением (100 МОм и более) и предназначен для усиления разностей потенциалов между его первым и вторым входами. Усилитель выполнен на двух микросхемах К140УД8 и одной микросхеме К154УД1 в виде масштабного дифференциального усилителя. The first amplifier 6 is a differential DC amplifier with a large input resistance (100 MΩ or more) and is designed to amplify potential differences between its first and second inputs. The amplifier is made on two K140UD8 microcircuits and one K154UD1 microcircuit in the form of a large-scale differential amplifier.

Резистор 7 предназначен для замыкания измерительного тока в цепи информативного сопротивления между измерительным 2 и первым индифферентным электродом 3 с выхода управляемого источника 10 напряжения. За счет включения резистора 7 последовательно с полным информативным сопротивлением (R_x+R₁) обеспечивается получение заданного вида нелинейной функции преобразования устройства для относительно небольших значений информативных сопротивлений. В качестве резистора 7 используется переменный резистор типа СПЗ-19 с сопротивлением 100 кОм, подстраиваемый при настройке устройства.The resistor 7 is designed to close the measuring current in the circuit of the informative resistance between the measuring 2 and the first indifferent electrode 3 from the output of the controlled voltage source 10. By turning on the resistor 7 in series with the full informative resistance (R _x + R ₁ ), a given type of non-linear function of the device conversion is obtained for relatively small values of the informative resistances. As a resistor 7, a variable resistor of the type SPZ-19 with a resistance of 100 kOhm is used, which is adjustable when configuring the device.

Первый блок 8 памяти предназначен для запоминания выходного напряжения компаратора 13, подаваемого на блок памяти при появлении управляющего сигнала на первом выходе мультивибратора 12. Он выполнен в виде запоминающего конденсатора, включенного на выход аналогового ключа. В качестве аналогового ключа использована микросхема К176КТ1. The first memory unit 8 is designed to store the output voltage of the comparator 13 supplied to the memory unit when a control signal appears on the first output of the multivibrator 12. It is made in the form of a storage capacitor connected to the output of the analog key. The K176KT1 chip was used as an analog key.

Управляемый делитель 9 напряжений предназначен для изменения напряжения, подаваемого на объединенные первые входы компаратора 13 и второго блока 14 памяти по управляющему напряжению, подаваемому с выхода первого блока 8 памяти. Управляемый делитель 9 напряжения выполнен по схеме делителя напряжений на постоянном резисторе и управляемом полупроводниковом сопротивлении, в качестве которого использован полевой транзистор КП103M1. The controlled voltage divider 9 is designed to change the voltage supplied to the combined first inputs of the comparator 13 and the second memory unit 14 according to the control voltage supplied from the output of the first memory unit 8. The controlled voltage divider 9 is made according to the voltage divider circuit with a constant resistor and a controlled semiconductor resistance, which is used as a KP103M1 field-effect transistor.

Управляемый источник 10 напряжения предназначен для выработки выходного напряжения; пропорционального управляющему напряжению, подаваемому с выхода блока 15 вычитания. Управляемый источник 10 напряжения выполнен на микросхеме К154УД1. Managed voltage source 10 is designed to generate output voltage; proportional to the control voltage supplied from the output of the subtraction unit 15. Managed voltage source 10 is made on a chip K154UD1.

Второй усилитель 11 предназначен для усиления падения напряжения, создаваемого от измерительного тока на резисторе 7. Он может быть выполнен в виде масштабного усилителя постоянного тока на микросхеме типа К154УД1 при использовании усилителя с линейной амплитудной характеристикой, а также на биполярных и полевых транзисторах при использовании усилителя в различных вариантах практической реализации предлагаемого устройства как с линейной, так и нелинейной амплитудной характеристикой. The second amplifier 11 is designed to amplify the voltage drop generated from the measuring current on the resistor 7. It can be made in the form of a large-scale DC amplifier on a type K154UD1 chip when using an amplifier with a linear amplitude characteristic, as well as on bipolar and field-effect transistors when using an amplifier in various options for the practical implementation of the proposed device with both linear and non-linear amplitude characteristics.

Мультивибратор 12 предназначен для поочередного формирования сигналов управления на первом и втором его выходах. Мультивибратор 12 выполнен на микросхеме К176ЛЕ5. The multivibrator 12 is designed for alternately generating control signals at its first and second outputs. Multivibrator 12 is made on a chip K176LE5.

Компаратор 13 предназначен для сравнения выходного напряжения управляемого делителя 9 напряжения с эталонным напряжением U₀ источника 17 эталонного напряжения. Компаратор выполнен на микросхеме К154УД1.The comparator 13 is designed to compare the output voltage of a controlled voltage divider 9 with a reference voltage U _{0 of the} source 17 of the reference voltage. The comparator is made on a K154UD1 chip.

Второй блок 14 памяти предназначен для запоминания выходных напряжений управляемого делителя 9 напряжения в моменты времени при появлении управляющего сигнала на втором выходе мультивибратора 12. Второй блок 14 памяти выполнен аналогично первому блоку 8 памяти. The second memory unit 14 is designed to store the output voltages of the controlled voltage divider 9 at times when a control signal appears on the second output of the multivibrator 12. The second memory unit 14 is made similar to the first memory unit 8.

Блок 15 вычитания предназначен для формирования напряжения, пропорционального разности выходного напряжения второго усилителя 11 и эталонного напряжения U₀ источника 17 эталонного напряжения. Блок выполнен на операционном усилителе К154УД1.The subtraction unit 15 is designed to generate a voltage proportional to the difference between the output voltage of the second amplifier 11 and the reference voltage U _{0 of the} source 17 of the reference voltage. The block is made on the operational amplifier K154UD1.

Второй регистратор 16 предназначен для регистрации измеряемого значения "проводимости" в условных единицах. В качестве регистратора использован стрелочный микроамперметр типа М42103. При практической реализации одного из вариантов устройства для создания нелинейного начального участка шкалы прибора использовался полупроводниковый диод КД522А, включаемый последовательно с микроамперметром. The second recorder 16 is designed to register the measured value of the "conductivity" in arbitrary units. A pointer microammeter type M42103 was used as a recorder. In the practical implementation of one of the device variants, a KD522A semiconductor diode, connected in series with a microammeter, was used to create a nonlinear initial portion of the instrument scale.

Источник 17 эталонного напряжения предназначен для формирования заданного постоянного эталонного напряжения U₀, подаваемого на второй вход компаратора 13 и первый вход блока 15 вычитания. Он выполнен на стабилитроне КС147А и полевом транзисторе КП103И1.The source 17 of the reference voltage is designed to generate a given constant reference voltage U ₀ supplied to the second input of the comparator 13 and the first input of the subtraction unit 15. It is made on a KS147A zener diode and a KP103I1 field-effect transistor.

Первый регистратор 18 предназначен для регистрации процентного отношения электрокожных сопротивлений: электрокожного сопротивления R_x зоны расположения измерительного электрода 3 и суммы (R_x + R₁) электрокожных сопротивлений зон расположения измерительного 2 и первого индифферентного электрода 3. В качестве регистратора использован стрелочный микроамперметр типа М42103.The first recorder 18 is designed to register the percentage of electrical skin resistances: electrical skin resistance R _{x of} the location of the measuring electrode 3 and the sum (R _x + R ₁ ) of electrical skin resistance of the location of the measuring 2 and the first indifferent electrode 3. An M42103 type microammeter is used as a registrar.

Устройство для измерения электрокожного сопротивления работает следующим образом. A device for measuring electric resistance is as follows.

Первый индифферентный электрод 3 располагается в руке пациента, второй индифферентный электрод 4 фиксируются в произвольно выбранной индифферентной области кожного покрова 1, а измерительный электрод 2 прижимается контактной поверхностью к кожному покрову в исследуемой информативной зоне (при регистрации проводимости отведений в качестве измерительного электрода 2 используется электрод, аналогичный первому индифферентному электроду 3). The first indifferent electrode 3 is located in the patient’s hand, the second indifferent electrode 4 is fixed in an arbitrarily chosen indifferent region of the skin 1, and the measuring electrode 2 is pressed by the contact surface to the skin in the studied informative zone (when registering the conductivity of the leads, the electrode is used as the measuring electrode 2, similar to the first indifferent electrode 3).

При этом выходное напряжение U₁ управляемого источника 10 напряжения будет воздействовать между измерительным электродом 2 и общей шиной электропитания, в результате чего в последовательной цепи R_x, R₁, резистор 7 будет протекать измерительный ток I, значение которого можно определить на основании закона Ома для участка однородной цепи:

где R - сопротивление резистора 7.In this case, the output voltage U _{1 of the} controlled voltage source 10 will act between the measuring electrode 2 and the common power bus, as a result of which a measuring current I will flow in the series circuit R _x , R ₁ , the resistor 7, the value of which can be determined based on Ohm's law for section of a homogeneous chain:

where R is the resistance of the resistor 7.

От тока I на резисторе 7 создастся падение напряжения U₂, которое будет воздействовать между первым и вторым входом второго усилителя 11, выходное напряжение которого U₃ при условии, что коэффициент усиления второго усилителя 11 равен К₂ можно представить в виде:

Выходное напряжение U₃ второго усилителя будет воздействовать на второй вход блока 15 вычитания, к первому входу которого приложено эталонное напряжение U₀ источника 17 эталонного напряжения. В результате этого на выходе блока 15 вычитания сформируется напряжение U₄, которое при коэффициенте передачи блока 15 вычитания, равном К₃ будет равно:

Напряжение U₄ будет воздействовать на вход управляемого источника 10 напряжения, в результате чего выходное напряжение U₁ управляемого источника 10 напряжения будет равно:

где К₄ - коэффициент передачи управляемого источника 10 напряжения.From the current I, a voltage drop U ₂ will be created on the resistor 7, which will act between the first and second input of the second amplifier 11, the output voltage of which U ₃ , provided that the gain of the second amplifier 11 is K ₂ can be represented as:

The output voltage U _{3 of the} second amplifier will act on the second input of the subtraction unit 15, to the first input of which a reference voltage U _{0 of the} source 17 of the reference voltage is applied. As a result of this, a voltage U _{4 is} generated at the output of the subtraction block 15, which, with the transfer coefficient of the subtraction block 15 equal to K _3, will be equal to:

The voltage U ₄ will affect the input of the controlled voltage source 10, as a result of which the output voltage U _{1 of the} controlled voltage source 10 will be equal to:

where K ₄ is the transfer coefficient of the controlled voltage source 10.

После переходного процесса после установки измерительного электрода 2 на выходе управляемого источника 10 напряжения установится постоянное значение напряжения U₁, которое можно определить из выражения (4):

или

Подставляя значение напряжения U₁ из выражения (5) в выражение (2), получим выражение для выходного напряжения U₃ на выходе второго усилителя 11:

Выходное напряжение U₃ второго усилителя 11 подается на первый регистратор 16, используемый для регистрации параметра "проводимости" кожного покрова по значениям полного электрокожного сопротивления (R_x + R₁) между измерительным электродом 2 и первым индифферентным электродом 3.After the transition process after installing the measuring electrode 2 at the output of the controlled voltage source 10, a constant voltage value U ₁ will be established, which can be determined from expression (4):

or

Substituting the voltage value U ₁ from expression (5) into expression (2), we obtain the expression for the output voltage U ₃ at the output of the second amplifier 11:

The output voltage U _{3 of the} second amplifier 11 is supplied to the first recorder 16, used to record the parameter of the "conductivity" of the skin by the values of the total electrical skin resistance (R _x + R ₁ ) between the measuring electrode 2 and the first indifferent electrode 3.

Выражение (6) является функцией передачи заявляемого устройства измерения электрокожного сопротивления. Здесь переменным информативным параметром, используемым для регистрации "проводимости", является полное сопротивление схемы 1 замещения кожного покрова между измерительным 2 и первым индифферентным электродом 3, равное сумме соответствующих сопротивлений кожного покрова (R_x + R₁). При этом в зависимости от изменения информативного параметра (R_x + R₁) в соответствии с выражением (6) функция передачи устройства является нелинейной, вид нелинейности которой определяется параметрами используемых в устройстве элементов (К₂, К₃, К₄, R, U₀).Expression (6) is a transfer function of the inventive device for measuring electrical resistance. Here, a variable informative parameter used to record "conductivity" is the total resistance of the skin substitution circuit 1 between the measuring 2 and the first indifferent electrode 3, equal to the sum of the corresponding skin resistances (R _x + R ₁ ). Moreover, depending on the change in the informative parameter (R _x + R ₁ ) in accordance with expression (6), the transmission function of the device is non-linear, the type of non-linearity of which is determined by the parameters of the elements used in the device (K ₂ , K ₃ , K ₄ , R, U ₀ ).

Выбором определенных значений параметров элементов устройства можно добиться заданной нелинейности функции преобразования устройства, соответствующей "эталонной кривой "Вернера. By choosing certain values of the parameters of the elements of the device, it is possible to achieve a given non-linearity of the device conversion function corresponding to the Werner “reference curve”.

Для иллюстрации отмеченного на фиг. 2 приведены диаграммы изменения выходного напряжения U₃ второго усилителя 11 в относительных значениях (в условных единицах - процентах от максимального значения напряжения U₃), определяющие функцию передачи предлагаемого устройства по шкале второго регистратора 16, от изменения информативного параметра сопротивления (R_x + R₁) при значениях К₂ = K₃ = K₄ = 1; R = 60 кОм, U₀ = 2 В.To illustrate what is noted in FIG. 2 shows diagrams of changes in the output voltage U _{3 of the} second amplifier 11 in relative values (in arbitrary units - percent of the maximum voltage U ₃ ), which determine the transfer function of the proposed device on the scale of the second recorder 16, from a change in the informative resistance parameter (R _x + R ₁ ) with values of K ₂ = K ₃ = K ₄ = 1; R = 60 kOhm, U ₀ = 2 V.

Как видно из графиков (диаграмма 1) при использовании линейной амплитудной характеристики второго усилителя 11 в предлагаемом устройстве обеспечивается высокая степень соответствия функции преобразований "эталонной кривой" Вернера для диапазона изменения информативного электрокожного сопротивления 0 - 100 кОм. При использовании нелинейного (начального) участка амплитудной характеристики второго усилителя 11, или второго усилителя с линейной амплитудной характеристикой и второго регистратора 16 с нелинейной шкалой достигается практически полное соответствие (диаграмма 2) функции преобразований "эталонной кривой" Вернера во всем диапазоне изменения информативного параметра сопротивления (при практической реализации предлагаемого устройства для обеспечения полного соответствия функции преобразований по всем диапазоне изменения информативных параметров "эталонной кривой" Вернера можно использовать нелинейность начального участка амплитудной характеристики второго усилителя 11 путем выбора соответствующего положения рабочей точки усилительного звеня, либо использовать нелинейный начальный участок шкалы используемого второго регистратора 16, что можно обеспечить путем включения последовательно с микроамперметром регистратора 16 полупроводникового диода). Таким образом в предлагаемом устройстве с помощью второго регистратора 16 по выходному напряжению U₃ обеспечивается точное измерение электрокожного сопротивления (R_x + R₁) в выбранных значениях параметра "проводимости".As can be seen from the graphs (diagram 1) when using the linear amplitude characteristics of the second amplifier 11, the proposed device provides a high degree of correspondence of the transform function of the Werner “reference curve” for a range of changes in the informative electric skin resistance of 0-100 kOhm. When using the nonlinear (initial) section of the amplitude characteristic of the second amplifier 11, or the second amplifier with a linear amplitude characteristic and the second recorder 16 with a nonlinear scale, almost complete correspondence (diagram 2) to the Werner "reference curve" transformation function in the entire range of the informative resistance parameter ( in the practical implementation of the proposed device to ensure full compliance with the conversion function over the entire range of changes, informative of the parameters of the Werner “reference curve”, you can use the nonlinearity of the initial section of the amplitude characteristic of the second amplifier 11 by choosing the appropriate position of the operating point of the amplifying link, or use the nonlinear initial section of the scale of the second recorder 16 used, which can be achieved by connecting a semiconductor diode recorder 16 in series with the microammeter) . Thus, in the proposed device using the second recorder 16 for the output voltage U ₃ provides an accurate measurement of electric skin resistance (R _x + R ₁ ) in the selected values of the parameter "conductivity".

При прохождении измерительного тока I через кожный покров 1 на электрокожных сопротивлениях R_x, R₁ создаются падения напряжений U_Rx, U_R1, пропорциональные значению измерительного тока 1 и соответствующим сопротивлениям:
R_Rx = IR_x;
U_R1 = IR₁.When the measuring current I passes through the skin 1 at electric skin resistances R _x , R ₁ , voltage drops U _Rx , U _{R1 are created} , which are proportional to the value of the measuring current 1 and the corresponding resistances:
R _Rx = IR _x ;
U _R1 = IR ₁ .

Значение измерительного тока в устройстве на основании выражений (1) - (6) можно представить в виде:

Как видно из выражения (7) значение измерительного тока будет изменяться в зависимости от изменения информативной суммы сопротивлений (R_x + R₁).The value of the measuring current in the device based on the expressions (1) - (6) can be represented in the form:

As can be seen from expression (7), the value of the measuring current will vary depending on the change in the informative sum of the resistances (R _x + R ₁ ).

При измерении электрокожного сопротивления предлагаемым устройством мультивибратор 12 с небольшой частотой (5 - 10 Гц) периодически изменяют свое состояние, при котором управляющий сигнал поочередно формируется на первом и втором его выходах. When measuring electric skin resistance, the proposed device multivibrator 12 with a small frequency (5 - 10 Hz) periodically change their state, in which the control signal is alternately generated at its first and second outputs.

При формировании управляющего сигнала на первом выходе мультивибратора 12 этот сигнал воздействует на первый вход коммутатора 5. В результате чего выход коммутатора подключается к второму входу. При этом через коммутатор 5 первый вход первого усилителя 6 соединяется с первым индифферентным электродом 3. Второй вход первого усилителя 6 соединен с измерительным электродом 2. При этом на время действия управляющего сигнала на первом выходе мультивибратора 12 между первым и вторым входами первого усилителя 6 воздействует падение напряжения, равное сумме падений напряжений (U_Rx+U_R1), создаваемых на электрокожных сопротивлениях R_x и R₁ измерительным током I. В результате этого на выходе первого усилителя 6 формируется напряжение, U₅ равное:
U₅ = K₁I(R_x + R₁), (8)
где K₁ - коэффициент усиления первого усилителя 6.When generating a control signal at the first output of the multivibrator 12, this signal acts on the first input of the switch 5. As a result, the output of the switch is connected to the second input. In this case, through the switch 5, the first input of the first amplifier 6 is connected to the first indifferent electrode 3. The second input of the first amplifier 6 is connected to the measuring electrode 2. At the same time, a drop affects the duration of the control signal at the first output of the multivibrator 12 between the first and second inputs of the first amplifier 6 voltage equal to the sum of the voltage drops (U _Rx + U _R1 ) created at the electric skin resistances R _x and R _{1 by the} measuring current I. As a result of this, a voltage is generated at the output of the first amplifier 6, U ₅ equal to:
U ₅ = K ₁ I (R _x + R ₁ ), (8)
where K ₁ is the gain of the first amplifier 6.

Напряжение U₅ проходит через управляемый делитель 9 напряжения, на выходе которого напряжение U₆ будет равно:
U₆ = K₅K₁I(R_x + R₁), (9)
где K₅ - коэффициент деления управляемого делителя 9 напряжения.Voltage U ₅ passes through a controlled voltage divider 9, the output of which voltage U ₆ will be equal to:
U ₆ = K ₅ K ₁ I (R _x + R ₁ ), (9)
where K ₅ is the division ratio of the controlled voltage divider 9.

Выходное напряжение U₆ управляемого делителя напряжения подается на первый вход компаратора 13, где сравнивается с эталонным напряжением U₀, подаваемым на второй его вход с источника 17 эталонного напряжения. Пропорционально сравниваемым напряжениям U₆, U₀ на выходе компаратора 13 формируется напряжение, которое через первый блок 8 памяти подается на первый вход управляемого делителя 9 напряжения. При этом в зависимости от выходного напряжения компаратора 13 происходит изменение коэффициента К₅ деления управляемого делителя 9 напряжения, в результате чего в соответствии с выражением (9) происходит изменение выходного напряжения U₆ управляемого делителя 9 напряжения. Процесс изменения коэффициента K₅ деления управляемого делителя 9 напряжения до значения K $\binom{*}{5}$ и выходного напряжения U₆ будет происходить до тех пор, пока не наступит равенство напряжений:
U₆ = U₀. (10)
Параметры элементов устройства выбираются такими, чтобы длительность переходного процесса установления равенства (10) была меньше половины периода изменения выходного напряжения мультивибратора 12.The output voltage U _{6 of the} controlled voltage divider is supplied to the first input of the comparator 13, where it is compared with the reference voltage U ₀ supplied to its second input from the source 17 of the reference voltage. In proportion to the compared voltages U ₆ , U ₀ , a voltage is generated at the output of the comparator 13, which is fed through the first memory unit 8 to the first input of the controlled voltage divider 9. In this case, depending on the output voltage of the comparator 13, a change in the division coefficient K ₅ of the controlled voltage divider 9 occurs, as a result of which, in accordance with expression (9), the output voltage U _{6 of the} controlled voltage divider 9 changes. The process of changing the coefficient K _{5 of the} division of the controlled voltage divider 9 to the value of K $\binom{*}{5}$ and the output voltage U ₆ will occur until the equality of stresses:
U ₆ = U ₀ . (10)
The parameters of the elements of the device are selected so that the duration of the transition process of establishing equality (10) is less than half the period of change of the output voltage of the multivibrator 12.

Из выражений (9), (10) можно определить значение коэффициента K $\binom{*}{5}$ деления управляемого делителя 9 напряжений, соответствующего выполнению условия (10):

При переключении мультивибратора 12 в противоположное состояние управляющий сигнал формируется на втором его выходе. При этом закрывается первый вход первого блока 8 памяти и в блоке 8 памяти запоминается выходное напряжение компаратора 13, соответствующее коэффициенту деления K

\binom{*}{5}

, при котором выполняется условие (10). Настоящее значение выходного напряжения первого блока 8 памяти удерживается постоянным в течение всего периода действия управляющего сигнала мультивибратора 12 на втором его выходе. При этом происходит переключение коммутатора 5 в состояние, при котором первый вход первого усилителя 6 подключается ко второму индифферентному электроду 4 и между входами первого усилителя 6 прикладывается падение напряжения U_Rx на электрокожном сопротивлении R_x (настоящее справедливо, поскольку при использовании первого усилителя 6 с высоким входным сопротивлением порядка 100 МОм и более электрический ток через электрокожное сопротивление R₂ практически равен нулю, и падение напряжения на сопротивлении R₂ также равно нулю).From the expressions (9), (10), we can determine the value of the coefficient K

\binom{*}{5}

division of the controlled voltage divider 9 corresponding to the fulfillment of condition (10):

When the multivibrator 12 is switched to the opposite state, a control signal is generated at its second output. In this case, the first input of the first memory unit 8 is closed and the output voltage of the comparator 13 corresponding to the division coefficient K is stored in the memory unit 8

\binom{*}{5}

under which condition (10) is satisfied. The present value of the output voltage of the first memory unit 8 is kept constant during the entire period of the control signal of the multivibrator 12 at its second output. In this case, the switch 5 is switched to a state in which the first input of the first amplifier 6 is connected to the second indifferent electrode 4 and a voltage drop U _{Rx is} applied between the inputs of the first amplifier 6 at the electrical resistance R _x (this is true, since when using the first amplifier 6 with high input resistance of the order of 100 megohms or more, the electric current through the electric skin resistance R _{2 is} practically equal to zero, and the voltage drop across the resistance R _{2 is} also equal to zero).

Для данного случая на выходе первого усилителя 6 и выходе управляемого делителя 9 напряжения сформируются напряжения U $\binom{*}{5}$ и U $\binom{*}{6}$ , значения которых можно представить:
U $\binom{*}{5}$ = K₁IR_x; (12)
U $\binom{*}{6}$ = K $\binom{*}{5}$ K₁IR_x, (13)
Подставляя (11) в выражение (13) и преобразовывая, получим:

Как показывает выражение (14), поскольку значение эталонного напряжения U₀ выбирается постоянным, то напряжение U

\binom{*}{6}

является пропорциональным отношению электрокожных сопротивлений R_x/(R_x + R₁), т.е. относительному значению электрокожного сопротивления R_x в зоне расположения измерительного электрода 2 к полному регистрируемому регистратором 16 электрокожному сопротивлению (R_x + R₁) между измерительным 2 и первым индифферентным электродом 3.For this case, at the output of the first amplifier 6 and the output of the controlled voltage divider 9, voltages U

\binom{*}{5}

and U

\binom{*}{6}

whose values can be represented:
U

\binom{*}{5}

= K ₁ IR _x ; (12)
U

\binom{*}{6}

= K

\binom{*}{5}

K ₁ IR _x , (13)
Substituting (11) into expression (13) and transforming, we obtain:

As expression (14) shows, since the value of the reference voltage U ₀ is chosen constant, the voltage U

\binom{*}{6}

is proportional to the ratio of electrical skin resistances R _x / (R _x + R ₁ ), i.e. the relative value of the electrical skin resistance R _x in the area of the measuring electrode 2 to the total registered electrical resistance (R _x + R ₁ ) recorded by the recorder 16 between the measuring 2 and the first indifferent electrode 3.

Напряжение U $\binom{*}{6}$ запоминается вторым блоком 14 памяти, открытым на время действия управляющего сигнала на втором выходе мультивибратора 12 и регистрируется вторым регистратором 18. При следующем переключении мультивибратора 12 первый вход блока 14 памяти закрывается, и напряжение на выходе второго блока 14 памяти остается постоянным до следующего цикла переключения мультивибратора 12. Далее процесс формирования напряжения U $\binom{*}{6}$ повторяется при периодическом переключении мультивибратора 12.Voltage U $\binom{*}{6}$ remembered by the second memory unit 14, open for the duration of the control signal at the second output of the multivibrator 12 and registered by the second recorder 18. The next time the multivibrator 12 is switched on, the first input of the memory unit 14 is closed and the voltage at the output of the second memory unit 14 remains constant until the next multivibrator switching cycle 12. Further, the process of generating voltage U $\binom{*}{6}$ repeated during periodic switching of the multivibrator 12.

Практические испытания разработанных на основании заявляемого устройства двух вариантов приборов (в первом варианте использован второй усилитель с нелинейным начальным участком амплитудной характеристики, определяемым соответствующим выбором положения рабочей точки усилительного элемента, и второй регистратор с линейной шкалой, во втором варианте прибора использован второй усилитель с линейной амплитудной характеристикой и второй регистратор с нелинейной шкалой для начального участка характеристики, образованного включением последовательно с микроамперметром полупроводниковых диодов) показали высокое соответствие нелинейных характеристик преобразований приборов "эталонной кривой" Вернера и значительное повышение информативности регистрируемых значений электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" за счет регистрации вторым регистратором параметра "информативности", определяемого относительным значением информативного электрокожного сопротивления в полном регистрируемом электрокожном сопротивлении. Practical tests of two versions of devices developed on the basis of the inventive device (in the first embodiment, a second amplifier with a nonlinear initial portion of the amplitude characteristic, determined by the appropriate choice of the position of the operating point of the amplifying element, and a second recorder with a linear scale, in the second version of the device, a second amplifier with a linear amplitude characteristic and a second recorder with a nonlinear scale for the initial section of the characteristic formed by switching on therefore, with a microammeter of semiconductor diodes) showed a high correspondence of the nonlinear characteristics of the transformations of the Werner “reference curve” devices and a significant increase in the information content of the recorded values of electrical resistance in arbitrary units of “conductivity” due to the registration of the “information content” parameter determined by the relative value of the informative electrical skin resistance in full registered electric skin resistance.

Таким образом, при использовании настоящего устройства с помощью второго регистратора 16 обеспечивается регистрация электрокожного сопротивления между измерительным 2 и первым индифферентным 3 электродами в условных единицах измерения ("проводимости"), используемых при диагностических исследованиях по методу Р.Фолля, а первым регистратором 18 - относительного значения информативного сопротивления R_x в зоне расположения измерительного электрода 2 от полного регистрируемого значения электрокожного сопротивления (R_x + R₁) между измерительным 2 и первым индифферентным 3 электродами.Thus, when using this device with the help of the second recorder 16, the registration of electric skin resistance between the measuring 2 and the first indifferent 3 electrodes is provided in conventional units of measurement ("conductivity") used in diagnostic studies according to the R. Voll method, and the first registrar 18 - relative the values of the informative resistance R _x in the area of the measuring electrode 2 from the total recorded value of the electric skin resistance (R _x + R ₁ ) between the meter nym 2 and the first indifferent 3 electrodes.

В результате этого обеспечивается высокая достоверность регистрируемых информативных параметров, определяемая за счет обеспечения единства измерений при реализации диагностического метода Р. Фолля при регистрации электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости", а также за счет регистрации информативности регистрируемых значений электрокожного сопротивления путем определения относительных значений информативных параметров электрокожного сопротивления по отношению к полному регистрируемому в соответствии с диагностическим методом Р.Фолля электрокожному сопротивлению. As a result of this, a high reliability of recorded informative parameters is ensured, determined by ensuring the uniformity of measurements when implementing the R. Voll diagnostic method when registering electric skin resistance in arbitrary units of "conductivity", as well as by registering the information content of recorded values of electric skin resistance by determining the relative values of informative parameters electrical skin resistance in relation to the full recorded in accordance with the diag R. Voll nostic method of electrodermal resistance.

Таким образом, в устройстве для измерения электрокожного сопротивления повышается точность и достоверность измерения электрокожного сопротивления в выбранных диагностических условных единицах измерений, что является основой для эффективного использования медицинских диагностических методов, в частности электропунктурного метода Р. Фолля, а также определяет высокую повторяемость метрологических характеристик приборов при их серийном производстве. Thus, in the device for measuring electric skin resistance, the accuracy and reliability of measuring electric skin resistance in selected conventional diagnostic units is increased, which is the basis for the effective use of medical diagnostic methods, in particular the R. Voll electropuncture method, and also determines the high repeatability of the metrological characteristics of devices their mass production.

Claims

A device for measuring electrical resistance, containing two amplifiers, a switch, the first input of which is connected to the first input of the first memory block, the second and third inputs are separately connected to the first and second indifferent electrodes, and the output is to the first input of the first amplifier, the second input of which is connected to a measuring electrode, a controlled voltage divider, the first input of which is connected to the output of the first memory block, and the output to the combined first inputs of the comparator and the second memory block, the second input of the comp the arator is connected to the output of the reference voltage source, and the output is to the second input of the first memory block, a subtraction unit, a multivibrator, a registrar and a resistor, characterized in that a controlled voltage source is introduced into it, the first output of which is connected to the measuring electrode, the second output to a common power bus, and the input is connected to the output of the subtraction unit, the first input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the second input is connected to the output of the second amplifier and the second recorder, the first input is WTO The first amplifier is connected to the second input of the switch and connected through a resistor to a common power bus, and the second input is connected to a common power bus, the first output of the multivibrator is connected to the first input of the switch, the second output of the multivibrator is connected to the second input of the second memory block, the output of which is connected to the first to the recorder, the output of the first amplifier is connected to the second input of the controlled voltage divider.