RU2268643C2 - Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device for realization (versions) - Google Patents
Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device for realization (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268643C2 RU2268643C2 RU2001119913/14A RU2001119913A RU2268643C2 RU 2268643 C2 RU2268643 C2 RU 2268643C2 RU 2001119913/14 A RU2001119913/14 A RU 2001119913/14A RU 2001119913 A RU2001119913 A RU 2001119913A RU 2268643 C2 RU2268643 C2 RU 2268643C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- measuring
- switch
- resistor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской информационно-измерительной технике, а именно к способам и устройствам для съема информации при диагностических исследованиях по электрическим параметрам кожного покрова в точках акупунктуры, используемым при реализации медицинских электропунктурных методов, широко представленных в современной медицине.The invention relates to medical information-measuring equipment, and in particular to methods and devices for acquiring information during diagnostic studies on the electrical parameters of the skin at acupuncture points used in the implementation of medical electro-puncture methods that are widely represented in modern medicine.
Достоверность информации, получаемой при регистрации электрических параметров кожного покрова, в значительной степени определяется точностью измерения электрокожного сопротивления, которая зависит как от используемого способа измерения, так и от влияния измерительной цепи на объект исследований.The reliability of the information obtained during registration of the electrical parameters of the skin is largely determined by the accuracy of measuring the electric resistance, which depends both on the measurement method used and on the influence of the measuring circuit on the object of research.
Известен способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры (А.с. СССР 1111760, МКИ A 61 H 39/02. Способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры. / A.Т.Селезнев, С.С.Селезнева, М.И.Щевелев, заявлен 28.05.82 г.), включающий наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, измерение разности электрических потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами, включение между измерительным и вторым индифферентным электродами калиброванного резистора, повторное измерение разности потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами при подключенном калиброванном резисторе, измерение падения напряжения на калиброванном резисторе и вычисление электрокожного сопротивления по значениям измеренных разностей потенциалов, падения напряжения и сопротивлению калиброванного резистора.A known method of measuring the electrical resistance of acupuncture points (A.S. USSR 1111760, MKI A 61 H 39/02. A method of measuring the electrical resistance of acupuncture points. / A.T. Seleznev, S.S. Selezneva, M.I.Schevelev, stated 05/28/82), including the imposition of a measuring and external two indifferent electrodes on the acupuncture point, measuring the difference in electric potentials between the measuring and the first indifferent electrodes, the inclusion of a calibrated resistor between the measuring and second indifferent electrodes, and repeated measurement potential differences between the measuring and the first indifferent electrodes when a calibrated resistor is connected, measuring the voltage drop across the calibrated resistor and calculating the electrical skin resistance from the values of the measured potential differences, voltage drop and resistance of the calibrated resistor.
В способе-аналоге осуществляется измерение электрокожного сопротивления точек акупунктуры при минимальном значении измерительного тока и исключении влияния на результаты измерений электрокожных (включая и электродные) потенциалов зон расположения измерительного и индифферентных электродов, а также электрокожного сопротивления зон расположения индифферентных электродов.In the analogue method, the electric skin resistance of acupuncture points is measured with a minimum value of the measuring current and the influence of the electrodeskin (including electrode) potentials of the measuring zones and the indifferent electrodes, as well as the electric skin resistance of the zones of the location of the indifferent electrodes, is eliminated.
Недостатком данного способа-аналога является низкая точность измерения за счет влияния конечного значения входного сопротивления милливольтметра, используемого при реализации способа, и произвольного выбора первого и второго индифферентных электродов. При определенном сочетании разностей потенциалов между измерительным и первым индифферентным, а также измерительным и вторым индифферентным электродами (если модуль разности потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами будет больше модуля разности потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами) при использовании известного способа возможны значительные погрешности измерения, достигающие десятков процентов даже при большом входном сопротивлении милливольтметра (порядка 100 МОм и более).The disadvantage of this analogue method is the low measurement accuracy due to the influence of the final value of the input resistance of the millivoltmeter used in the implementation of the method, and the arbitrary choice of the first and second indifferent electrodes. With a certain combination of potential differences between the measuring and the first indifferent electrodes, as well as the measuring and the second indifferent electrodes (if the potential difference module between the measuring and the first indifferent electrodes is larger than the potential difference module between the measuring and the second indifferent electrodes), significant measurement errors are possible using the known method, reaching tens of percent even with a large input resistance of a millivoltmeter (of the order of 100 megohms or more).
Кроме этого в способе-аналоге через электрокожное сопротивление зоны точки акупунктуры при подключении калиброванного резистора проходит постоянный измерительный ток, значение которого определяется разностью потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами, электрокожными сопротивлениями зон расположения измерительного и первого индифферентного электрода и сопротивлением калиброванного резистора и может изменяться в процессе проведения измерений. В результате этого будет изменяться регистрируемое электрокожное сопротивление, которое в общем случае зависит от измерительного тока, что дополнительно приведет к погрешностям измерения электрокожного сопротивления.In addition, in the analogue method, a constant measuring current passes through the electric skin resistance of the acupuncture point zone when a calibrated resistor is connected, the value of which is determined by the potential difference between the measuring and the first indifferent electrodes, the electric skin resistances of the measuring zones and the first indifferent electrode and the resistance of the calibrated resistor and can vary measurement process. As a result of this, the recorded electric skin resistance will change, which generally depends on the measuring current, which will additionally lead to errors in the measurement of electric skin resistance.
Таким образом, основным недостатком известного способа-аналога является низкая точность измерения электрокожного сопротивления.Thus, the main disadvantage of the known method-analogue is the low accuracy of the measurement of electric resistance.
В определенной мере недостатки первого способа - аналога устранены в способе измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры (Патент России 2132154, МПК А 61 В, А 61 Н 39/02. Способ измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, Н.А.Селезнева, заявлен 21.03.97 г.), включающем наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, подключение калиброванного резистора с известным сопротивлением между измерительным и первым индифферентным электродами, измерение разности потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами при подключенном и отключенном калиброванном резисторе, изменение сопротивления калиброванного резистора таким образом, чтобы разность потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами при подключении калиброванного резистора изменялась на заданное постоянное значение, измерение падения напряжения на калиброванном резисторе и вычисление электрокожного сопротивления по результатам измерений.To a certain extent, the shortcomings of the first method - the analogue are eliminated in the method of measuring the electric resistance of acupuncture points (Russian Patent 2132154, IPC A 61 V, A 61 H 39/02. Method for measuring the electric skin resistance. / A.T. Seleznev, N.A. Selezneva , declared on March 21, 1997), which includes superimposing a measuring and external two indifferent electrodes on an acupuncture point, connecting a calibrated resistor with a known resistance between the measuring and the first indifferent electrodes, measuring the potential difference between the measuring and the second indifferent electrodes when the calibrated resistor is connected and disconnected, changing the resistance of the calibrated resistor so that the potential difference between the measuring and the second indifferent electrodes when connecting the calibrated resistor changes to a predetermined constant value, measuring the voltage drop across the calibrated resistor and calculating the electrical skin resistance from the measurement results .
Настоящий способ-аналог обеспечивает измерение электрокожного сопротивления при постоянном значении падения напряжения от измерительного тока на измеряемом электрокожном сопротивлении и исключении влияния на результаты измерений электрокожных (включая и электродные) потенциалов зон расположения измерительного и индифферентных электродов, а также электрокожного сопротивления зон расположения индифферентных электродов, что определяет повышение достоверности диагностических исследований. При этом обеспечивается единство измерений с известными способами, использующими режим измерения с постоянным значением напряжения измерительного сигнала.The present analogue method provides measurement of electric skin resistance at a constant value of the voltage drop from the measuring current on the measured electric skin resistance and eliminates the influence on the measurement results of electric skin (including electrode) potentials of the location zones of the measuring and indifferent electrodes, as well as the electric skin resistance of the zones of the location of indifferent electrodes, which determines the increase in the reliability of diagnostic studies. This ensures the unity of measurements with known methods using a measurement mode with a constant voltage value of the measuring signal.
В то же время при использовании настоящего способа-аналога измерительный ток будет зависеть от измеряемого электрокожного сопротивления и электрокожного сопротивления зоны расположения первого индифферентного электрода, что будет приводить к дополнительным погрешностям измерения за счет нелинейности электрокожного сопротивления.At the same time, when using the present analogue method, the measuring current will depend on the measured electrical resistance and the electrical resistance of the area of the first indifferent electrode, which will lead to additional measurement errors due to the nonlinearity of the electrical resistance.
Кроме этого во втором способе-аналоге измерение осуществляют при произвольном соотношении разностей электрокожных потенциалов между измерительным и первым, а также измерительным и вторым индифферентными электродами. В результате этого, как и в первом способе-аналоге, за счет влияния конечного значения входного сопротивления милливольтметра, используемого при реализации способа, при определенном сочетании разностей потенциалов между измерительным и первым индифферентным, а также измерительным и вторым индифферентным электродами возможны значительные погрешности измерений, которые могут достигать десятков процентов даже при большом входном сопротивлении милливольтметра (порядка 100 МОм и более).In addition, in the second analogue method, the measurement is carried out at an arbitrary ratio of the differences in the electrodermal potentials between the measuring and the first, as well as the measuring and second indifferent electrodes. As a result of this, as in the first analogue method, due to the influence of the final value of the input resistance of the millivoltmeter used in the implementation of the method, with a certain combination of potential differences between the measuring and the first indifferent, as well as the measuring and second indifferent electrodes, significant measurement errors are possible, which can reach tens of percent even with a large input resistance of a millivoltmeter (of the order of 100 megohms or more).
Таким образом, основным недостатком способов-аналогов является низкая точность измерения электрокожного сопротивления.Thus, the main disadvantage of the analog methods is the low accuracy of measuring the electrical resistance.
Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры (А.с. СССР 1683745, МКИ А 61 Н 39/02. / А.Т.Селезнев, заявлен 17.11.88 г.), включающий наложение на точку акупунктуры измерительного электрода и вне ее двух индифферентных электродов, определение разности потенциалов между измерительным и каждым из индифферентных электродов и сравнение их по модулю, индифферентный электрод, потенциал которого относительно измерительного электрода имеет по модулю большее значение, называют первым индифферентным электродом, включение между измерительным и первым индифферентным электродами калиброванного резистора, измерение разности потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами и падения напряжения на калиброванном резисторе и вычисление значение электрокожного сопротивления Rx точки акупунктуры по формуле:Closest to the invention, the achieved result is a method for measuring the electric skin resistance of acupuncture points (A.S. USSR 1683745, MKI A 61 H 39/02. / A.T.Seleznev, announced November 17, 88), including applying an acupuncture point to measuring electrode and outside of its two indifferent electrodes, determining the potential difference between the measuring and each of the indifferent electrodes and comparing them modulo, an indifferent electrode, whose potential relative to the measuring electrode has a greater value modulo ayut first indifferent electrode switch between the measurement and the first indifferent electrode calibrated resistor, measuring the potential difference between the measurement and the second indifferent electrode and the voltage drop across a calibrated resistor and the calculation value of electric resistance R x acupuncture points according to the formula:
где U1 - разность потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами при отключенном калиброванном резисторе; U2 -то же, при подключенном калиброванном резисторе; U3 - падение напряжения на калиброванном резисторе; R0 - сопротивление калиброванного резистора.where U 1 is the potential difference between the measuring and the first indifferent electrodes with the calibrated resistor disconnected; U 2 is 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.
Настоящий способ выбран в качестве прототипа заявленного способа как совпадающий с ним по максимальному числу признаков.The present method is selected as a prototype of the claimed method as coinciding with it by the maximum number of features.
В способе-прототипе измерение электрокожного сопротивления осуществляются при минимальном значении измерительного тока и исключении влияния на результаты измерений электрокожных (включая и электродные) потенциалов зон расположения измерительного и индифферентных электродов, а также электрокожного сопротивления зон расположения индифферентных электродов.In the prototype method, the measurement of electric skin resistance is carried out with a minimum value of the measuring current and the influence on the measurement results of the electric skin (including electrode) potentials of the zones of the location of the measuring and indifferent electrodes, as well as the electric skin resistance of the zones of the location of the indifferent electrodes, is eliminated.
При этом путем выбора индифферентного электрода, к которому подключают калиброванный резистор, обеспечивается повышение точности измерений за счет уменьшения составляющей погрешности от влияния входного сопротивления милливольтметра. Для реальных значений электрокожных сопротивлений при относительно большом входном сопротивлении милливольтметра (Rвх=100 МОм и более) максимальная погрешность измерения при использовании способа-прототипа определяется единицами процентов.In this case, by choosing the indifferent electrode to which the calibrated resistor is connected, it is possible to increase the measurement accuracy by reducing the error component from the influence of the input resistance of the millivoltmeter. For real values of electric skin resistances with a relatively large input resistance of a millivoltmeter (R in = 100 MΩ or more), the maximum measurement error when using the prototype method is determined by units of percent.
В то же время в способе-прототипе, как и в способах-аналогах, при проведении измерений значение измерительного тока не нормируется, что является причиной появления погрешностей за счет нелинейности электрокожного сопротивления, определяющей снижение достоверности диагностических исследований при использовании способа-прототипа.At the same time, in the prototype method, as well as in analogous methods, the measurement current is not normalized during measurements, which is the cause of errors due to non-linearity of the electric skin resistance, which determines the decrease in the reliability of diagnostic studies using the prototype method.
Кроме этого для определения электрокожного сопротивления точки акупунктуры необходимо проводить математические вычисления, включающие операцию деления на измеряемое по способу падение напряжения на калиброванном резисторе, что усложняет процесс регистрации электрокожного сопротивления и является причиной снижения быстродействия устройств, реализующих способ. При этом дополнительно могут возникать погрешности вычислений, определяющие снижение точности измерения электрокожного сопротивления.In addition, to determine the electric skin resistance of an acupuncture point, it is necessary to carry out mathematical calculations, including the operation of dividing by the voltage drop measured by the method, on a calibrated resistor, which complicates the process of registering electric skin resistance and is the reason for the decrease in the speed of devices implementing the method. In addition, calculation errors may occur that determine a decrease in the accuracy of measuring the electric resistance.
Таким образом, способ-прототип не обеспечивает требуемой точности измерения электрокожного сопротивления, что определяет снижение достоверности диагностических исследований.Thus, the prototype method does not provide the required accuracy of measuring the electric resistance, which determines a decrease in the reliability of diagnostic studies.
Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры, включающему наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, определение разности потенциалов между измерительным и каждым из индифферентных электродов и сравнение их по модулю, выбор индифферентного электрода, потенциал которого относительно измерительного электрода имеет по модулю большее значение, выбранный электрод называют первым индифферентным электродом, включение между измерительным и первым индифферентным электродами калиброванного резистора, измерение разности потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами и падения напряжения на калиброванном резисторе и вычисление по формуле значения электрокожного сопротивления точки акупунктуры, между измерительным и первым индифферентным электродами включают калиброванный резистор, состоящий из включенных последовательно постоянного калиброванного и переменного резистора, затем изменяют сопротивление переменного резистора и последовательно измеряют падение напряжения на постоянном калиброванном резисторе, изменение сопротивления переменного резистора осуществляют до тех пор, пока падение напряжения на постоянном калиброванном резисторе по модулю не станет равным заданному постоянному значению напряжения, после чего измеряют разность потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами и определяют по формуле электрокожное сопротивление точки акупунктуры.The aim of the invention is to remedy the noted drawbacks. This goal is achieved by the fact that according to the method of measuring the electric skin resistance of acupuncture points, which includes applying to the acupuncture point of the measuring and outside its two indifferent electrodes, determining the potential difference between the measuring and each of the indifferent electrodes and comparing them modulo, selecting an indifferent electrode whose potential is relatively the measuring electrode is of greater magnitude in magnitude, the selected electrode is called the first indifferent electrode, the inclusion between and measuring and the first indifferent electrodes of the calibrated resistor, measuring the potential difference between the measuring and the second indifferent electrodes and the voltage drop across the calibrated resistor and calculating the acupuncture points between the measuring and the first indifferent electrodes include a calibrated resistor, consisting of a series-connected constant calibrated and variable resistor, then change the resistance of the variable resistor and after the voltage drop across the constant calibrated resistor is measured, the change in the resistance of the variable resistor is carried out until the voltage drop across the constant calibrated resistor modulo becomes equal to the specified constant voltage value, after which the potential difference between the measuring and the second indifferent electrodes is measured and determined by the formula electric skin resistance of an acupuncture point.
При таком выполнении способа измерения электрокожного сопротивления за счет выбора индифферентного электрода и изменения сопротивления переменного резистора обеспечивается высокая точность измерения электрокожного сопротивления.With this embodiment, the method of measuring the electrical resistance by selecting an indifferent electrode and changing the resistance of the variable resistor ensures high accuracy of measuring the electrical resistance.
Способ заключается в том, что на исследуемый кожный покров в зоне точки акупунктуры накладывают измерительный электрод и вне ее два индифферентных электрода и закрепляют их на теле пациента. Между измерительным и каждым индифферентным электродами подключают милливольтметр постоянного тока, имеющий высокое входное сопротивление (100 МОм и более), и измеряют соответствующие разности электрокожных потенциалов. Затем сравнивают модули измеренных разностей электрических потенциалов и выбирают индифферентный электрод, для которого модуль разности электрокожных потенциалов относительно измерительного электрода имеет большее значение. Выбранный электрод называют первым индифферентным электродом. Между выбранным первым индифферентным электродом и измерительным электродами включают последовательно соединенные постоянный калиброванный и переменный резистор и измеряют падение напряжения от измерительного тока на постоянном калиброванном резисторе. Если это падение напряжения не равно заданному постоянному напряжению U0, то изменяют сопротивление переменного резистора и последовательно измеряют падение напряжения на постоянном калиброванном резисторе. Изменение переменного резистора проводят до тех пор, пока падение напряжения на постоянном калиброванном резисторе по модулю не станет равным заданному постоянному напряжению U0. После этого измеряют разность потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами и по полученным значениям вычисляют электрокожное сопротивление точки акупунктуры по формуле: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 indifferent electrodes are placed outside it and fixed to the patient’s body. A millivoltmeter of direct current having a high input resistance (100 MΩ or more) is connected between the measuring and each indifferent electrode, and the corresponding differences in the electric skin potentials are measured. Then, the modules of the measured electric potential differences are compared and an indifferent electrode is selected for which the electric-skin potential difference module with respect to the measuring electrode is of greater importance. The selected electrode is called the first indifferent electrode. Between the selected first indifferent electrode and the measuring electrodes, a constant calibrated and a variable resistor are connected in series and the voltage drop from the measuring current is measured on a constant calibrated resistor. If this voltage drop is not equal to the specified constant voltage U 0 , then the resistance of the variable resistor is changed and the voltage drop across the constant calibrated resistor is measured. The change of the variable resistor is carried out until the voltage drop across the constant calibrated resistor modulo becomes equal to the specified constant voltage U 0 . After that, the potential difference between the measuring and the second indifferent electrodes is measured, and the electric skin resistance of the acupuncture point is calculated from the obtained values by the formula:
где U1 - разность потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами при отключенном калиброванном резисторе; U2 - то же, при подключенном калиброванном резисторе; U0 - заданное постоянное значение напряжения; R0 - сопротивление постоянного калиброванного резистора.where U 1 is the potential difference between the measuring and the second indifferent electrodes with the calibrated resistor disconnected; U 2 - the same, when a calibrated resistor is connected; U 0 - a given constant voltage value; R 0 is the resistance of a constant calibrated resistor.
Известно устройство для измерения электрокожного сопротивления (Патент России 2121291, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, заявлено 26.03.96 г.), содержащее 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 к второму индифферентному электроду.A device for measuring electric skin resistance (Patent of Russia 2121291, IPC A 61
В настоящем устройстве-аналоге обеспечивается измерение электрокожного сопротивления точки акупунктуры по значениям измерительного тока, протекающего через электрокожное сопротивление при постоянном падении напряжения на измеряемом сопротивлении. При этом результаты измерений не зависят от электрокожного сопротивления зоны расположения индифферентных электродов. В результате этого при использовании устройства для диагностики по параметрам точек акупунктуры исключаются погрешности от влияния электрокожного сопротивления индифферентных зон.In this analog device, the measurement of the electric skin resistance of an acupuncture point is provided by the values of the measuring current flowing through the electric skin resistance with a constant voltage drop across the measured resistance. Moreover, the measurement results are independent of the electric skin resistance of the location zone of the indifferent electrodes. As a result of this, when using the device for diagnostics according to the parameters of acupuncture points, errors from the influence of the electric skin resistance of indifferent zones are excluded.
В то же время при проведении измерений на постоянном измерительном токе, что определяется используемыми диагностическими методами электропунктуры, за счет относительно большого значения измерительного тока, изменяющегося в зависимости от значения измеряемого электрокожного сопротивления, возможно появление погрешностей измерений от влияния поляризационных потенциалов. При этом уменьшение до минимума измерительного тока приводит к значительным погрешностям от электрокожных и электродных потенциалов.At the same time, when conducting measurements at a constant measuring current, which is determined by the used diagnostic methods of electro-puncture, due to the relatively large value of the measuring current, which varies depending on the value of the measured electric skin resistance, measurement errors may occur due to the influence of polarization potentials. In this case, a decrease in the measuring current to a minimum leads to significant errors from electrodermal and electrode potentials.
Таким образом, основным недостатком первого устройства-аналога является недостаточная точность измерения электрокожного сопротивления.Thus, the main disadvantage of the first analog device is the lack of accuracy in measuring electric skin resistance.
В определенной мере недостатки первого устройства-аналога устранены в устройстве для поиска точек акупунктуры (А.с. СССР 1060185, МКИ А 61 Н 39/02, заявлено 11.08.82 г.), содержащем усилитель, к первому входу которого подключен измерительный электрод и первый выход управляемого резистора, вход которого соединен с выходом блока согласования, первый индифферентный электрод, второй индифферентный электрод, соединенный с общей шиной, повторитель напряжения, вход которого соединен с первым индифферентным электродом, первый электронный ключ, первый выход которого соединен с выходом повторителя напряжения и вторым входом усилителя, а второй выход - с вторым выходом управляемого резистора, второй усилитель, первый и второй регистраторы, последовательно соединенные второй электронный ключ, третий усилитель, первый блок памяти, компаратор, третий электронный ключ и второй блок памяти, а также мультивибратор, две схемы совпадений и триггер, вход которого подключен к выходу мультивибратора и первым входам схем совпадений, первый выход которого соединен с входом первого электронного ключа и вторым входом второй схемы совпадений, а второй выход - с вторым входом первой схемы совпадений, выход которой подключен к входу второго электронного ключа, выход усилителя соединен с выходом второго электронного ключа и через второй усилитель с вторым входом компаратора, выход второго блока памяти соединен с входом блока согласования и вторым регистратором, выход второй схемы совпадений соединен с входом третьего электронного ключа, а первый регистратор - с выходом первого блока памяти.To a certain extent, the shortcomings of the first analog device were eliminated in the device for searching acupuncture points (A.S. USSR 1060185, MKI A 61 H 39/02, announced 11.08.82), containing an amplifier, to the first input of which a measuring electrode is connected and the first output of the controlled resistor, the input of which is connected to the output of the matching unit, the first indifferent electrode, the second indifferent electrode connected to the common bus, the voltage follower, the input of which is connected to the first indifferent electrode, the first electronic switch, the first output which is connected to the output of the voltage follower and the second input of the amplifier, and the second output to the second output of the controlled resistor, the second amplifier, the first and second recorders, the second electronic key, the third amplifier, the first memory block, the comparator, the third electronic key and the second block memory, as well as a multivibrator, two coincidence circuits and a trigger, the input of which is connected to the output of the multivibrator and the first inputs of the coincidence circuits, the first output of which is connected to the input of the first electronic key and w the second input of the second coincidence circuit, and the second output with the second input of the first coincidence circuit, the output of which is connected to the input of the second electronic key, the output of the amplifier is connected to the output of the second electronic key and through the second amplifier with the second input of the comparator, the output of the second memory unit is connected to the input the matching unit and the second registrar, the output of the second coincidence circuit is connected to the input of the third electronic key, and the first registrar is connected to the output of the first memory block.
В устройстве-аналоге измерение электрокожного сопротивления осуществляется при минимальном значении измерительного тока, определяемом разностью электрокожных потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами, электрокожным сопротивлениями зоны расположения измерительного электрода и сопротивлением управляемого резистора, что обеспечивает уменьшение погрешностей измерений от влияния измерительного тока и исключение погрешностей от электродных и электрокожных потенциалов. При этом, как и в первом устройстве-аналоге, в устройстве на результаты измерений не оказывает влияние электрокожное сопротивление индифферентной зоны.In the analog device, the measurement of the electric skin resistance is carried out at the minimum value of the measuring current, determined by the difference in the electric skin potentials between the measuring and the first indifferent electrodes, the electric skin resistances of the location of the measuring electrode and the resistance of the controlled resistor, which reduces the measurement errors from the influence of the measuring current and eliminates errors from the electrode and electrodermal potentials. At the same time, as in the first analog device, in the device the measurement results are not affected by the electric skin resistance of the indifferent zone.
В то же время во втором устройстве-аналоге измерение электрокожного сопротивления осуществляется по сопротивлению управляемого резистора, значение которого определяется по управляющему напряжению, подаваемому на вход согласующего устройства. Использование в качестве управляемого резистора полупроводникового транзистора (биполярного или полевого), обладающих нелинейностью изменения сопротивления от управляющего сигнала, определяет возможности уменьшения точности измерений электрокожного сопротивления при использовании второго устройства-аналога.At the same time, in the second analog device, the measurement of electric skin resistance is carried out by the resistance of the controlled resistor, the value of which is determined by the control voltage supplied to the input of the matching device. The use of a semiconductor transistor (bipolar or field) as a controlled resistor, having non-linear changes in the resistance from the control signal, determines the possibility of decreasing the accuracy of measurements of the electric skin resistance when using a second analog device.
Таким образом, недостатки известных устройств-аналогов определяются недостаточной точностью измерения электрокожного сопротивления.Thus, the disadvantages of the known analog devices are determined by the insufficient accuracy of the measurement of electric resistance.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является устройство дня измерения электрокожного сопротивления (Патент России 2121293, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, заявлено 25.06.96 г.), содержащее два усилителя, измерительный электрод, подключенный к первому входу первого усилителя, два индифферентных электрода, компаратор, выход которого через первый электронный ключ соединен с 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 совпадений соединен с первым выходом мультивибратора и входом триггера, второй блок памяти, регистратор, третий блок памяти, третий электронный ключ, третью схему совпадений, блок выделения модуля напряжений и коммутатор, первый и второй входы которого раздельно подключены к первому и второму 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 индифферентному 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 - к 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 с вторым входом первого усилителя, второй выход мультивибратора подключен к 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 the device of the day for measuring electric skin resistance (Patent of Russia 2121293, IPC A 61
Названное устройство выбрано в качестве прототипа заявляемых вариантов устройств как совпадающее с ними по максимальному числу признаков.The named device is selected as a prototype of the claimed device variants as coinciding with them in the maximum number of features.
В устройстве-прототипе измерение электрокожного сопротивления осуществляется при минимальном значении измерительного тока и исключении погрешностей измерения от электродных, электрокожных и кожнополяризационных потенциалов, а также от электрокожных сопротивлений индифферентной зоны.In the prototype device, the measurement of electric skin resistance is carried out with a minimum value of the measuring current and the exclusion of measurement errors from the electrode, electric skin and skin polarization potentials, as well as from the skin resistance of the indifferent zone.
В то же время значение измерительного тока при использовании устройства-прототипа определяется разностью электрокожных потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами, электрокожными сопротивлениями зоны расположения измерительного и первого индифферентного электродов, а также сопротивлением калиброванного резистора. В результате этого измерение электрокожного сопротивления разных информативных зон, имеющих разные электрокожные потенциалы и разное электрокожное сопротивление, будет осуществляться при разных значениях измерительного тока, что будет приводить к погрешностям измерений устройства-прототипа за счет нелинейности электрокожного сопротивления.At the same time, the value of the measuring current when using the prototype device is determined by the difference in the electrodermal potentials between the measuring and the first indifferent electrodes, the electric skin resistances of the location zone of the measuring and first indifferent electrodes, as well as the resistance of the calibrated resistor. As a result of this, the measurement of the electric skin resistance of different informative zones having different electric skin potentials and different electric skin resistance will be carried out at different values of the measuring current, which will lead to measurement errors of the prototype device due to the nonlinearity of the electric skin resistance.
Устранение отмеченного недостатка путем использования калиброванных резисторов с разным сопротивлением практически не реализуемо, поскольку для поддержания заданного значения измерительного тока потребуется большое количество калиброванных резисторов, число которых будет определяться требуемой точностью поддержания заданного значения измерительного тока. При этом в устройство потребуется ввести элементы с изменяемыми коэффициентами передачи в зависимости от сопротивлений подключаемых калиброванных резисторов. Использование же в качестве калиброванного резистора переменного резистора не допустимо, т.к. параметры преобразующих элементов устройства выбираются с учетом его сопротивления.The elimination of this drawback by using calibrated resistors with different resistances is practically not feasible, since a large number of calibrated resistors will be required to maintain the set value of the measuring current, the number of which will be determined by the required accuracy of maintaining the set value of the measuring current. In this case, it will be necessary to introduce elements with variable transmission coefficients depending on the resistances of the connected calibrated resistors into the device. Using a variable resistor as a calibrated resistor is not permissible, since the parameters of the converting elements of the device are selected taking into account its resistance.
Отмеченное определяет погрешности измерений электрокожного сопротивления устройства-прототипа.The above determines the measurement errors of the electric skin resistance of the prototype device.
Таким образом, основные недостатки известных устройств определяются недостаточной точностью измерения электрокожного сопротивления.Thus, the main disadvantages of the known devices are determined by the insufficient accuracy of the measurement of electric resistance.
Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.The aim of the invention is to remedy the noted drawbacks.
Поставленная цель в первом варианте устройства достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее два усилителя, измерительный электрод, подключенный к первому выводу калиброванного резистора и первому входу первого усилителя, второй вход первого усилителя подключен к выходу коммутатора, первый и второй входы которого раздельно подключены к первому и второму индифферентным электродам, выход первого усилителя подключен к входу блока выделения модуля напряжений, электронный ключ, вход которого подключен к выходу мультивибратора, три блока памяти, блок вычитания, входы которого раздельно подключены к выходам первого и второго блоков памяти, а выход - к регистратору, компаратор, вход которого подключен к выходу источника эталонного напряжения, а выход - к входу третьего блока памяти, введены два блока выделения модуля напряжений, третий усилитель, первый вход которого подключен к первым входам первого и второго усилителей, второй вход подключен к выходу второго коммутатора и второму входу электронного ключа, а выход через второй блок выделения модуля напряжений соединен с первым входом второго компаратора, первый и второй входы второго коммутатора раздельно подключены к второму и первому входам первого коммутатора, третьи входы первого и второго коммутаторов объединены и подключены к выходу триггера, первый вход которого подключен к выходу второго компаратора, второй регистратор, подключенный к выходу второго блока памяти, первые входы первого и второго блоков памяти объединены и подключен к выходу первого блока выделения модуля напряжений и второму входу второго компаратора, вторые входы первого и третьего блоков памяти подключены к первому выходу мультивибратора, второй вход второго блока памяти - к второму выходу мультивибратора и второму входу триггера, второй вход первого компаратора через третий блок выделения модуля напряжений соединен с выходом второго усилителя, второй вход которого подключен к второму выводу калиброванного резистора и первому входу управляемого резистора, второй вход управляемого резистора подключен к выходу третьего блока памяти, а выход - к выходу электронного ключа.The goal in the first embodiment of the device is achieved by the fact that in the device for measuring electric resistance, containing two amplifiers, a measuring electrode connected to the first output of the calibrated resistor and the first input of the first amplifier, the second input of the first amplifier is connected to the output of the switch, the first and second inputs of which separately connected to the first and second indifferent electrodes, the output of the first amplifier is connected to the input of the voltage module isolation unit, an electronic key whose input is it is connected to the output of the multivibrator, three memory blocks, a subtraction unit, the inputs of which are separately connected to the outputs of the first and second memory blocks, and the output is connected to the registrar, a comparator, the input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output to the input of the third memory block, two voltage module isolation blocks are introduced, a third amplifier, the first input of which is connected to the first inputs of the first and second amplifiers, the second input is connected to the output of the second switch and the second input of the electronic key, and the output through the second block the voltage module is connected to the first input of the second comparator, the first and second inputs of the second switch are separately connected to the second and first inputs of the first switch, the third inputs of the first and second switches are combined and connected to the output of the trigger, the first input of which is connected to the output of the second comparator, the second recorder connected to the output of the second memory unit, the first inputs of the first and second memory units are combined and connected to the output of the first voltage module allocation unit and the second input of the second comparator, the second inputs of the first and third memory blocks are connected to the first output of the multivibrator, the second input of the second memory block is connected to the second output of the multivibrator and the second input of the trigger, the second input of the first comparator is connected to the output of the second amplifier through the third voltage module isolation unit, the second input of which is connected to the second output of the calibrated resistor and the first input of the controlled resistor, the second input of the controlled resistor is connected to the output of the third memory block, and the output to the output of the electronic switch cha.
Поставленная цель во втором варианте устройства достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее измерительный электрод, подключенный к первому выводу калиброванного резистора и первому входу усилителя, коммутатор, первый и второй входы которого раздельно подключены к первому и второму индифферентным электродам, выход первого усилителя подключен к входу блока выделения модуля напряжений, три блока памяти, блок вычитания, вход которого подключен к выходу первого блока памяти, а выход - к регистратору, компаратор, вход которого подключен к выходу источника эталонного напряжения, мультивибратор, выход которого подключен к первому входу схемы совпадений, триггер и электронный ключ, введены четыре коммутатора, первый и второй входы второго коммутатора раздельно подключены к второму и первому входам первого коммутатора, третьи входы первого и второго коммутаторов объединены и подключены к выходу первого триггера, первые входы третьего и четвертого коммутаторов подключены к второму выходу мультивибратора и входу второго триггера, вторые входы третьего и четвертого коммутаторов подключены к выходу второго триггера, второму входу схемы совпадений, первому входу электронного ключа и первому входу первого триггера, третий вход третьего коммутатора подключен к второму входу усилителя, третий вход четвертого коммутатора подключен к выходу блока выделения модуля напряжений, первый и четвертый выходы третьего коммутатора объединены и подключены к выходу первого коммутатора, второй выход третьего коммутатора подключен к выходу второго коммутатора и второму входу электронного ключа, третий вход третьего коммутатора подключен к второму выводу калиброванного резистора и первому входу управляемого резистора, первый выход четвертого коммутатора через второй блок памяти соединен с первыми входами пятого коммутатора и второго компаратора, второй выход четвертого коммутатора через четвертый блок памяти соединен с вторыми входами пятого коммутатора и второго компаратора, третий выход четвертого коммутатора подключен к второму входу первого компаратора, четвертый выход четвертого коммутатора подключен к входу первого блока памяти, второй вход первого триггера подключен к выходу второго компаратора и третьему входу пятого коммутатора, выход которого подключен к второму входу блока вычитания и второму регистратору, выход схемы совпадений подключен к первому входу третьего блока памяти, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, а выход - к второму входу управляемого резистора, выход которого подключен к выходу электронного ключа.The goal in the second embodiment of the device is achieved by the fact that in the device for measuring electric resistance, containing a measuring electrode connected to the first output of the calibrated resistor and the first input of the amplifier, a switch, the first and second inputs of which are separately connected to the first and second indifferent electrodes, the output of the first the amplifier is connected to the input of the voltage module isolation block, three memory blocks, a subtraction block, the input of which is connected to the output of the first memory block, and the output to the register a torus, a comparator, the input of which is connected to the output of the reference voltage source, a multivibrator, the output of which is connected to the first input of the coincidence circuit, a trigger and an electronic key, four switches are introduced, the first and second inputs of the second switch are separately connected to the second and first inputs of the first switch, the third the inputs of the first and second switches are combined and connected to the output of the first trigger, the first inputs of the third and fourth switches are connected to the second output of the multivibrator and the input of the second trigger, the second inputs of the third and fourth switches are connected to the output of the second trigger, the second input of the matching circuit, the first input of the electronic key and the first input of the first trigger, the third input of the third switch is connected to the second input of the amplifier, the third input of the fourth switch is connected to the output of the voltage module isolation unit, the first and the fourth outputs of the third switch are combined and connected to the output of the first switch, the second output of the third switch is connected to the output of the second switch and the second input of the electric throne key, the third input of the third switch is connected to the second output of the calibrated resistor and the first input of the controlled resistor, the first output of the fourth switch through the second memory block is connected to the first inputs of the fifth switch and the second comparator, the second output of the fourth switch through the fourth memory block is connected to the second inputs of the fifth the switch and the second comparator, the third output of the fourth switch is connected to the second input of the first comparator, the fourth output of the fourth switch is connected to the input of the first memory block, the second input of the first trigger is connected to the output of the second comparator and the third input of the fifth switch, the output of which is connected to the second input of the subtraction unit and the second recorder, the output of the match circuit is connected to the first input of the third memory block, the second input of which is connected to the output the first comparator, and the output to the second input of a controlled resistor, the output of which is connected to the output of the electronic key.
При таком выполнении устройств для измерения электрокожного сопротивления за счет введения двух блоков выделения модуля напряжений, третьего усилителя, второго коммутатора, второго компаратора, второго регистратора, третьего блока выделения модуля напряжений и управляемого резистора в первом варианте устройства, а также за счет введения четырех коммутаторов, второго триггера, управляемого резистора, второго компаратора, второго регистратора и двух блоков памяти во втором варианте устройства обеспечивается возможность получения высокой точности измерений электрокожного сопротивления, определяемой использованием постоянного значения измерительного тока и исключением возможностей выполнения условий возникновения погрешностей измерений за счет влияния измерительной цепи на объект исследований при неблагоприятном соотношении электродных и электрокожных потенциалов индифферентных электродов.With this embodiment, devices for measuring electrical resistance by introducing two voltage module isolation units, a third amplifier, a second switch, a second comparator, a second recorder, a third voltage module isolation unit and a controlled resistor in the first embodiment of the device, as well as by introducing four switches, the second trigger, a controlled resistor, a second comparator, a second recorder and two memory blocks in the second embodiment of the device provides the possibility of obtaining high The accuracy of measurements of electric skin resistance, determined by using a constant value of the measuring current and eliminating the possibility of fulfilling the conditions for the occurrence of measurement errors due to the influence of the measuring circuit on the object of research with an unfavorable ratio of electrode and electric skin potentials of indifferent electrodes.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема варианта устройства, поясняющего осуществление предлагаемого способа, на фиг.2, фиг.3 - функциональные схемы первого и второго вариантов предлагаемых устройств.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a functional diagram of a variant of the device explaining the implementation of the proposed method, figure 2, figure 3 - functional diagrams of the first and second variants of the proposed devices.
Согласно предлагаемому способу и вариантам устройств схема замещения объекта исследований (участка кожного покрова) представлена в виде узла 1, измерительный электрод 2, первый 3 и второй 4 индифферентные электроды, первый 6 и второй 5 коммутаторы, ключ (электронный ключ) 7, переменный (управляемый) резистор 8, переключатель 9, постоянный калиброванный резистор 10, милливольтметр 11 постоянного тока, третий усилитель 12, первый усилитель 13, второй усилитель 14, третий блок 15 памяти, первый триггер 16, второй блок 17 выделения модуля напряжений, первый блок 18 выделения модуля напряжений, третий блок 19 выделения модуля напряжений, первый компаратор 20, источник 21 эталонного напряжения, второй компаратор 22, первый блок 23 памяти, блок 24 вычитания, второй блок 25 памяти, мультивибратор 26, первый регистратор 27, второй регистратор 28, распределитель 29 импульсов, третий коммутатор 30, схема 31 совпадений, второй триггер 32, четвертый коммутатор 33, пятый коммутатор 34 и четвертый блок 35 памяти.According to the proposed method and device variants, the equivalent circuit of the research object (skin site) is presented in the form of a node 1, measuring
Схема 1 замещения кожного покрова представлена в виде модели Шеффера без учета сопротивления подкожных тканей (см. Macs Phillippe. Изучение импеданса кожи человека для низкочастотных токов. - These. dat. Ing. Univ. Nancy, 1973. - 96 р.), где E1, Е2 и Е3 - электрокожные (в общем случае включающие и электродные) потенциалы, a RX, R1 и R2 - электрокожные сопротивления в точках расположения измерительного электрода 2, первого и второго индифферентных электродов 3, 4 соответственно.Scheme 1 skin substitution is presented in the form of a Schaeffer model without taking into account 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 electrodermal (in general, including electrode) potentials, and R X , R 1 and R 2 are electrodermal resistances at the points of location of measuring
Измерительный электрод 2 может быть выполнен в виде латунного электрода со сферической контактной поверхностью диаметром 3 мм, первый индифферентный электрод 3 - в виде отрезка латунной трубы диаметром 20 мм и длиной 110 мм, второй индифферентный электрод 4 - в виде фиксируемого латунного электрода небольшой площади (порядка 5÷10 см2) со специальным фиксирующим приспособлением.The measuring
Второй 5 и первый 6 коммутаторы предназначены для переключения измерительной цепи при выборе индифферентного электрода. В качестве коммутаторов 5, 6 в простейшем варианте устройства для реализации способа измерения можно использовать переключатели (например, типа П2К), в первом и втором вариантах устройства можно использовать коммутаторы, выполненные на элементах микросхемы типа К176КТ1 или К561КП2.The second 5 and first 6 switches are designed to switch the measuring circuit when selecting an indifferent electrode. As the
Ключ (электронный ключ) 7 предназначен для подключения к измерительной цепи включенных последовательно постоянного калиброванного резистора 10 и переменного (управляемого) резистора 8. В качестве ключа 7 в простейшем варианте устройства можно использовать переключатель, например типа П2К, в первом и втором вариантах устройства ключ 7 выполняется в виде электронного ключа на одном элементе микросхемы типа К176КТ1.The key (electronic key) 7 is designed to connect to the measuring circuit a series-connected constant calibrated
Переменный (управляемый) резистор 8 предназначен для изменения значения измерительного тока. В качестве переменного резистора 8 в простейшем варианте устройства можно использовать переменный резистор, например типа СП-3, с сопротивлением 100-500 кОм, в вариантах устройства в качестве управляемого резистора может быть использован полевой или биполярный транзистор, например типов КП103И, КТ503Г.Variable (controlled)
Переключатель 9 предназначен для переключения входа милливольтметра 11 для измерения соответствующей разности потенциалов или падения напряжения. В качестве переключателя 9 можно использовать любой малогабаритный переключатель, например типа П2К.The switch 9 is designed to switch the input of the millivoltmeter 11 to measure the corresponding potential difference or voltage drop. As the switch 9, you can use any small-sized switch, for example type P2K.
Постоянный калиброванный резистор 10 совместно с переменным (управляемым) резистором 8 предназначен для создания замкнутой цепи прохождения измерительного тока через измеряемое электрокожное сопротивления Rx при включении ключа (электронного ключа) 7. В качестве постоянного калиброванного резистора 10 можно использовать точный постоянный резистор типа ПТМН-0,5 с сопротивлением 10-100 кОм, выбираемым при настройке устройства в зависимости от заданного значения измерительного тока.The constant calibrated
Милливольтметр 11 предназначен для измерения падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе 10 и разности потенциалов между измерительным и индифферентными электродами. В качестве милливольтметра 11 может быть использован милливольтметр постоянного тока, имеющий высокое входное сопротивление (порядка 100 МОм и более).Millivoltmeter 11 is designed to measure the voltage drop across a constant calibrated
Третий усилитель 12 предназначен для усиления разности потенциалов между измерительным электродом 2 и выходом второго коммутатора 5 и представляет собой дифференциальный усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением (порядка 100 МОм). Усилитель может быть выполнен на микросхемах типа К140УД12 и К154УД1 в виде масштабного дифференциального усилителя.The
Первый усилитель 13 предназначен для усиления разности потенциалов между измерительным электродом 2 и выходом первого коммутатора 6. Первый усилитель 13 может быть выполнен аналогично третьему усилителю 12.The
Второй усилитель 14 предназначен для усиления падения напряжения от измерительного тока на постоянном калиброванном резисторе 10 и может быть выполнен аналогично третьему усилителю 12.The
Третий блок 15 памяти предназначен дня запоминания выходного напряжения первого компаратора 20 при подаче на его первый вход управляющего сигнала и может быть выполнен в виде запоминающего конденсатора и входного электронного ключа, в качестве которого можно использовать элемент микросхемы К176КТ1.The
Триггер 16 (первый триггер 16 во втором варианте устройства) предназначен для управления первым 6 и вторым 5 коммутаторами. В качестве триггера 16 может быть использован один элемент микросхемы типа К176ТВ1.The trigger 16 (the
Второй блок 17 выделения модуля напряжений предназначен для формирования на выходе однополярного напряжения, пропорционального модулю выходного напряжения третьего усилителя 12. Второй блок 17 выделения модуля напряжений может быть выполнен на двух микросхемах типа К154УД1.The
Первый блок 18 выделения модуля напряжений предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального модулю выходного напряжения первого усилителя 13, и может быть выполнен аналогично второму блоку 17 выделения модуля напряжений.The first voltage
Третий блок 19 выделения модуля напряжений предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального модулю выходного напряжения второго усилителя 14, и выполнен аналогично второму блоку 17 выделения модуля напряжений.The
Первый компаратор 20 предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального разности входных напряжений. Первый компаратор 20 может быть выполнен в виде дифференциального усилителя с большим коэффициентом усиления на микросхеме типа К154УД1.The
Источник 21 эталонного напряжения предназначен для формирования постоянного стабилизированного эталонного напряжения. В качестве источника 21 эталонного напряжения можно использовать стабилизированный источник электропитания.The
Второй компаратор 22 предназначен для сравнения выходных напряжений первого 16 и второго 17 блоков выделения модуля напряжений в первом варианте устройства и выходных напряжений второго 25 и четвертого 35 блоков памяти во втором варианте устройства. Второй компаратор 22 может быть выполнен аналогично первому компаратору 20.The
Первый блок 23 памяти предназначен для запоминания выходного напряжения первого блока 18 выделения модуля напряжений в моменты времени воздействия на его вход управляющего сигнала с первого выхода мультивибратора 26 в первом варианте устройства и напряжения, формируемого на четвертом выходе четвертого коммутатора 33 во втором варианте устройства. Первый блок 23 памяти может быть выполнен аналогично третьему блоку 15 памяти, при этом во втором варианте устройства аналоговый ключ первого блока 23 памяти не используется.The
Блок 24 вычитания предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального разности входных напряжений. Блок 24 вычитания может быть выполнен на микросхеме К154УД1 в виде масштабного вычитающего усилителя.The
Второй блок 25 памяти предназначен для запоминания выходного напряжения первого блока 18 выделения модуля напряжений в моменты времени воздействия на его вход управляющего сигнала с второго выхода мультивибратора 26 в первом варианте устройства и напряжения, формируемого на первом выходе четвертого коммутатора 33 во втором варианте устройства Второй блок 25 памяти может быть выполнен аналогично первому блоку 23 памяти.The
Мультивибратор 26 предназначен для последовательного формирования на выходах управляющих сигналов, обеспечивающих управление работой устройства, и может быть выполнен в виде симметричного мультивибратора на двух элементах микросхемы типа К176ЛЕ5.
Первый регистратор 27 предназначен для регистрации выходного напряжения блока 24 вычитания, пропорционального измеряемому электрокожному сопротивлению. В качестве первого регистратора 27 может быть использован стрелочный микроамперметр типа М42103.The
Второй регистратор 28 предназначен для регистрации выходного напряжения устройства, пропорционального модулю разности электрокожных потенциалов зон расположения измерительного электрода 2 и одного из индифферентных электродов 3, 4. В качестве второго регистратора 28 может быть использован стрелочный микроамперметр типа М42103.The
Распределитель 29 импульсов предназначен для формирования сигналов, управляющих работой второго варианта устройства и включает мультивибратор 26, второй триггер 32 и схему совпадений 31. С помощью распределителя 29 импульсов периодически повторяемые циклы работы второго варианта устройства разделяются на четыре такта: в первом такте выходные сигналы распределителя импульсов отсутствуют, во втором такте формируется управляющий сигнал на первом выходе мультивибратора 26, в третьем такте управляющий сигнал формируется на выходе схемы 31 совпадений и первом выходе второго триггера 32, в четвертом такте управляющий сигнал формируется на выходе второго триггера 32.The pulse distributor 29 is designed to generate signals that control the operation of the second embodiment of the device and includes a
Третий коммутатор 30 предназначен дня переключения второго входа усилителя 13 к соответствующим измерительным цепям, подключенным к выходам третьего коммутатора 30, в зависимости от воздействующих на его первый и второй входы управляющих сигналов распределителя 29 импульсов. Третий коммутатор 30 может быть выполнен в виде селектора (мультиплексора) на одном элементе микросхемы типа К561КП2.The
Схема 31 совпадений предназначена для формирования управляющего сигнала в третьи периоды работы устройства и может быть выполнена на двух элементах микросхемы типа К176ЛА7.The
Второй триггер 32 предназначен дня формирования выходных импульсов распределителя 29 импульсов и выполнен аналогично первому триггеру 16 с использованием только одного входа.The
Четвертый коммутатор 33 предназначен для подключения выхода блока 18 выделения модуля напряжений в зависимости от воздействующих на первый и второй входы четвертого коммутатора 33 управляющих импульсов к соответствующим электрическим цепям. Четвертый коммутатор 33 может быть выполнен в виде селектора (мультиплексора) на элементе микросхемы типа К561КП2.The
Пятый коммутатор 34 предназначен для подачи на вход блока 24 вычитания выходного напряжения второго 25 или четвертого 35 блоков памяти в зависимости от управляющего сигнала, воздействующего на его третий вход. Пятый коммутатор 34 может быть выполнен на элементе микросхемы типа К561КП2 при использовании ее двух выходов и одного управляющего входа.The
Четвертый блок 35 памяти предназначен для запоминания выходного напряжения, подаваемого с второго выхода четвертого коммутатора 33. Четвертый блок 35 памяти может быть выполнен аналогично второму блоку 25 памяти.The
Способ измерения электрокожного сопротивления в точках акупунктуры осуществляется следующим образом.The method of measuring skin resistance at acupuncture points is as follows.
Индифферентные электроды 3, 4 размещают в выбранной индифферентной зоне кожного покрова, а измерительный электрод 2 контактной поверхность прижимают в зоне точки акупунктуры.The
С помощью переключателя 9 и коммутаторов 5, 6 милливольтметр 11 поочередно подключают к электрическим цепям между измерительным 2 и первым 3, а также измерительным 2 и вторым 4 индифферентными электродами и измеряют соответствующие разности потенциалов U1-1, U1-2:Using the switch 9 and the
Полученные значения напряжений сравнивают между собой и определяют индифферентный электрод, имеющий по модулю максимальный потенциал относительно измерительного электрода 2. Этот индифферентный электрод называют первым индифферентным электродом.The obtained voltage values are compared with each other and determine an indifferent electrode having a modulus of maximum potential relative to the measuring
После этого коммутаторы 5, 6 устанавливают в положение, при котором ключ 7 будет подключен к первому индифферентному электроду. Пусть это будет первый индифферентный электрод 3. Если разности потенциалов U1-1 и U1-2 по модулю равны между собой, то необходимо изменить место расположения одного из индифферентных электродов и затем повторить проведенные операции.After that, the
После выбора индифферентного электрода с помощью переключателя 9 милливольтметр 11 подключают к постоянному калиброванному резистору 10 и с помощью ключа 7 включают между измерительным электродом 2 и выбранным первым индифферентным электродом 3 последовательно включенные постоянный калиброванный резистор 10 и переменный резистор 8.After selecting an indifferent electrode using switch 9, the millivoltmeter 11 is connected to a constant calibrated
В результате этого в замкнутой электрической цепи, состоящей из постоянного калиброванного резистора 10, переменного резистора 8, электрокожных сопротивлений Rx, R1 и источников электрокожных потенциалов E1, Е2, будет протекать измерительный ток I, значение которого на основании закона Ома можно представить в виде:As a result of this, in a closed electrical circuit consisting of a constant calibrated
где R0 и R3 сопротивления постоянного калиброванного резистора 10 и переменного резистора 8 соответственно.where R 0 and R 3 resistance constant calibrated
При этом от измерительного тока I на постоянном калиброванном резисторе 10 создастся падение напряжения U3, равное:Thus from the measuring current I on a constant calibrated
Затем осуществляют изменение сопротивления R3 переменного резистора 8. В результате чего в соответствии с выражением (2) будет изменяться ток I, а также падение напряжения U3.Then carry out a change in the resistance R 3 of the variable resistor 8. As a result, in accordance with expression (2), the current I will change, as well as the voltage drop U 3 .
Изменение сопротивления переменного резистора 8 осуществляют до тех пор, пока напряжение U3 по модулю не станет равным заданному постоянному напряжению U0, т.е.:The change in the resistance of the
Из выражений (3), (4) дня измерительного тока I можно записать:From the expressions (3), (4) of the day of the measuring current I can be written:
Поскольку U0 и R0 имеют постоянные значения, то измерительный ток I также будет иметь постоянное значение, равное I0, которое не будет зависеть от электрокожных потенциалов E1, Е2 и электрокожных сопротивлений Rx, R1 при соответствующем выбранном индифферентном электроде.Since U 0 and R 0 have constant values, the measuring current I will also have a constant value equal to I 0 , which will not depend on the electrodermal potentials E 1 , E 2 and the electrodermal resistances R x , R 1 with the corresponding selected indifferent electrode.
После установки необходимого значения сопротивления переменного резистора 8 при выполнении условия (4) с помощью переключателя 9 милливольтметр 11 подключают к второму (по классификации после выбора первого индифферентного электрода) индифферентному электроду - второму индифферентному электроду 4 в рассматриваемом примере и измеряют разность потенциалов U2 между измерительным 2 и соответствующим индифферентным электродом, которую можно представить в виде (6) с учетом, что через электрокожное сопротивление Rx протекает ток I0:After setting the required resistance value of the
Из выражения (6) можно представить значение измеряемого электрокожного сопротивления Rx:From the expression (6), one can imagine the value of the measured electric skin resistance R x :
С учетом выражений (1), (5) выражение (7) можно представить в виде:Taking into account expressions (1), (5), expression (7) can be represented as:
где U1 - падение напряжения между измерительным и вторым индифферентным электродом (в рассматриваемом примере индифферентным электродом 4), т.е. U1=U1-2.where U 1 is the voltage drop between the measuring and the second indifferent electrode (in the considered example, the indifferent electrode 4), i.e. U 1 = U 1-2 .
В выражении (8) после проведения вышерассмотренных операций значения напряжении U1, U2 известны, а значения U0, R0 заданы в соответствии с выражением (5) измерительным током I0, а следовательно, из выражения (8) можно вычислить измеряемое электрокожное сопротивление.In the expression (8) after the above operations, the voltage values U 1 , U 2 are known, and the values U 0 , R 0 are set in accordance with expression (5) by the measuring current I 0 , and therefore, from the expression (8), the measured electric skin can be calculated resistance.
Требуемое значение измерительного тока I0 при реализации способа определяется выбором значений U0, R0. При этом для обеспечения работоспособности предложенного способа значение измерительного тока I0 не должно выбираться больше максимально возможного тока Imax в измерительной цепи, определяемого в соответствии с выражением (2) параметрами зон расположения измерительного и индифферентного электродов при значении сопротивления R3 переменного резистора 8, равном нулю, и максимально возможных значениях электрокожных сопротивлений Rx и R1:The required value of the measuring current I 0 when implementing the method is determined by the choice of the values U 0 , R 0 . Moreover, to ensure the efficiency of the proposed method, the value of the measuring current I 0 should not be selected more than the maximum possible current I max in the measuring circuit, determined in accordance with expression (2) with the parameters of the zones of the location of the measuring and indifferent electrodes with a resistance value R 3 of variable resistor 8 equal to zero, and the maximum possible values of electrical skin resistances R x and R 1 :
Первый вариант устройства для измерения электрокожного сопротивления (фиг.2) работает следующим образом.The first version of the device for measuring electric resistance (figure 2) works as follows.
Предположим, что в начальный момент времени триггер 16 находится в состоянии, при которым на его выходе управляющий сигнал отсутствует (равен нулю). При этом первый 6 и второй 5 коммутаторы находятся в состояниях, при которых их выходы соединены с вторыми входами. В результате этого второй вход первого усилителя 13 подключен к второму индифферентному электроду 4, а второй вход третьего усилителя 12 подключен к первому индифферентному электроду 3.Suppose that at the initial moment of time,
С помощью первого усилителя 13 и первого блока 18 выделения модуля напряжений на выходе блока 18 выделения модуля напряжений формируется напряжение U4, определяемое разностью потенциалов измерительного 2 и второго индифферентного электрода 4. При периодическом формировании на выходах мультивибратора 26 управляющих сигналов электронный ключ 7 будет открыт в моменты времени формирования управляющего сигнала на первом выходе мультивибратора 26 и закрыт в моменты времени формировании управляющего сигнала на втором выходе мультивибратора 26.Using the
В моменты времени, соответствующие закрытому состоянию электронного ключа 7, электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных постоянного калиброванного резистора 10 и управляемого резистора 8, будет отключена от выхода второго коммутатора 5, и через измеряемое электрокожное сопротивление Rx не будет протекать измерительный ток.At times corresponding to the closed state of the
В результате этого в соответствующие моменты времени при закрытом электронном ключе 7 на выходе первого блока 18 выделения модуля напряжений напряжение U4-1 можно представить в виде:As a result of this, at appropriate times when the
где K1 - общий коэффициент передачи последовательного канала передачи напряжения, состоящего из первого усилителя 13 и блока 18 выделения модуля напряжений.where K 1 is the total transmission coefficient of a serial voltage transmission channel, consisting of a
С помощью третьего усилителя 12 и второго блока 17 выделения модуля напряжений в отмеченные моменты времени при закрытом электронном ключе 7 на выходе второго блока 17 выделения модуля напряжений будет воздействовать напряжение U5-1, которое можно представить в виде:Using the
где К2 - общий коэффициент передачи последовательного канала передачи напряжения, состоящего из третьего усилителя 12 и блока 17 выделения модуля напряжений.where K 2 is the total transmission coefficient of a serial voltage transmission channel, consisting of a
Напряжения U5-1 и U4-1 будут воздействовать на первый и второй входы второго компаратора 22. В результате этого при условии, что напряжение U4-1 будет больше напряжения U5-1, на выходе второго компаратора 22 сформируется управляющий сигнал, который будет воздействовать на первый (счетный) вход триггера 16. В результате этого при воздействии на второй вход триггера 16 управляющего сигнала с второго выхода мультивибратора 26, открывающего счетный вход триггера 16, триггер 16 изменит состояние на противоположное. При этом произойдет изменение состояний первого 6 и второго 5 коммутаторов, и их выходы замкнутся на первые входы, что приведет к переключению индифферентных электродов, которое в соответствии с рассмотренным выше способом измерения электрокожного сопротивления должно осуществляться для обеспечения условия подключения к цепи управляемого резистора 8 индифферентного электрода, имеющего по модулю максимальный потенциал относительно измерительного электрода 2.Voltages U 5-1 and U 4-1 will act on the first and second inputs of the
Таким образом, рассмотренное выше условие: U4-1 > U5-1 соответствует требованиям проведения переключения индифферентных электродов.Thus, the condition discussed above: U 4-1 > U 5-1 meets the requirements for switching indifferent electrodes.
Если же напряжение U4-1 < U5-1, то на выходе второго компаратора 22 не произойдет формирования управляющего сигнала, и триггер 16 при воздействии на его второй вход разрешающего сигнала с второго выхода мультивибратора 26 не изменит своего состояния, и переключения индифферентных электродов не произойдет, что соответствует рассмотренному выше способу измерения электрокожного сопротивления.If the voltage U 4-1 <U 5-1 , then the output of the
Выбор индифферентного электрода происходит в моменты времени формирования управляющего сигнала на втором выходе мультивибратора 26.The selection of the indifferent electrode occurs at times of formation of the control signal at the second output of the
При изменении состояния мультивибратора 26 на противоположное электронный ключ 7 перейдет в открытое состояние, при котором к цепи между измерительным электродом 2 и первым (по новой классификации после выбора индифферентных электродов) индифферентным электродом подключится последовательная электрическая цепь, состоящая из постоянного калиброванного резистора 10 и управляемого резистора 8.When the state of the
В результате этого в замкнутой электрической цепи между измерительным 2 и первым (по новой классификации) индифферентным электродами будет протекать измерительный ток I, значение которого определяется выражением (2) (будем считать в качестве примера, что после выбора индифферентных электродов переключения электродов не произошло, а следовательно, нумерация электродов не изменилась).As a result of this, in a closed electric circuit between measuring 2 and the first (according to the new classification) indifferent electrodes, the measuring current I will flow, the value of which is determined by expression (2) (we will take as an example that after selecting the indifferent electrodes, the electrodes did not switch, but therefore, the numbering of the electrodes has not changed).
Протекающий измерительный ток создаст на постоянном калиброванном резисторе 10 падение напряжения U3, соответствующее выражению (3).The flowing measuring current will create a voltage drop U 3 on the constant calibrated
Пропорционально напряжению U3 с помощью второго усилителя 14 и третьего блока 19 выделения модуля напряжений на выходе блока 19 выделения модуля напряжений будет сформировано напряжение U6, которое можно представить в виде:In proportion to the voltage U 3 using the
где К3 суммарный коэффициент передачи последовательного канала, состоящего из второго усилителя 14 и третьего блока 19 выделения модуля напряжений.where K 3 is the total transmission coefficient of a serial channel consisting of a
Напряжение U6 будет воздействовать на второй вход первого компаратора 20, к первому входу которого приложено выходное напряжение U0 источника 21 эталонного напряжения. Пропорционально разности напряжений U6 и U0 на выходе первого компаратора 20 сформируется напряжение, которое через открытый в моменты времени формирования управляющего сигнала на первом выходе мультивибратора 26 третий блок 15 памяти будет воздействовать на второй вход управляемого резистора 8. В результате этого сопротивление R3 управляемого резистора 8 будет изменяться, что приведет к изменению в соответствии с выражением (2) измерительного тока I, а следовательно, и падению напряжения U3 на постоянном калиброванном резисторе 10.The voltage U 6 will act on the second input of the
Процесс изменения выходного напряжения первого компаратора 20, сопротивления R3 управляемого резистора 8 и напряжения U6 будет проходить до тех пор, пока не будет достигнуто равенство входных напряжений первого компаратора 20, т.е:The process of changing the output voltage of the
Или в соответствии с выражением (12):Or in accordance with the expression (12):
Из выражения 14 можно записать выражение для измерительного тока I0 после переходного процесса установления сопротивления управляемого резистора 8:From
В соответствии с выражением (15) значение измерительного тока при использовании устройства будет оставаться постоянным, поскольку определяется заданным напряжением U0, сопротивлением R0 постоянного калиброванного резистора 10 и коэффициентом передачи К3.In accordance with expression (15), the value of the measuring current when using the device will remain constant, since it is determined by the specified voltage U 0 , resistance R 0 of a constant calibrated
При формировании управляющего сигнала на первом выходе мультивибратора 26 открыт первый блок 23 памяти, и выходное напряжение первого блока 18 выделения модуля напряжений в соответствующие моменты времени проходит в первый блок 18 памяти и запоминается в нем. В результате этого на выходе первого блока 23 памяти сформируется напряжение U4-2, которое при равенстве единице коэффициента передачи первого блока 23 памяти будет равно:When the control signal is generated at the first output of the
После изменения состояния мультивибратора 26 на противоположное управляющий сигнал будет сформирован на его втором выходе. В результате этого электронный ключ 7 перейдет в закрытое состояние и в измерительной цепи произойдет выключение измерительного тока I0. При этом между входами первого усилителя 13 будет воздействовать напряжение, определяемое разностью потенциалов измерительного электрода 2 и выбранного (в рассматриваемом примере) второго индифферентного электрода 4.After changing the state of the
В результате этого на выходе первого блока 18 выделения модуля напряжений сформируется напряжение U4-3, равное:As a result of this, the voltage U 4-3 equal to:
Выражение (17) в рассматриваемом примере соответствует выражению (10), поскольку в рассматриваемом примере не проведено переключение индифферентных электродов.Expression (17) in the considered example corresponds to expression (10), since in the considered example the switching of the indifferent electrodes is not carried out.
Напряжение U4-3 при воздействии управляющего сигнала на втором выходе мультивибратора 26 запоминается во втором блоке 25 памяти. При изменении состояния мультивибратора 26 второй блок 25 памяти закрывается и его выходное напряжение остается постоянным до следующего цикла работы устройства.The voltage U 4-3 when exposed to a control signal at the second output of the
Выходное напряжение U4-3 второго блока 25 памяти воздействует на вход второго регистратора 28 и первый вход блока 24 вычитания, на второй вход которого подается выходное напряжение U4-2 первого блока 23 памяти. В результате этого на выходе блока 24 вычитания сформируется напряжение U7, которое при коэффициенте передачи K4 блока 24 вычитания можно представить в виде:The output voltage U 4-3 of the
что с учетом выражений (16), (17) можно переписать:that, taking into account expressions (16), (17), we can rewrite:
Подставляя в выражение (18) выражение 15, получим:Substituting
Таким образом, выходное напряжение U7 блока 24 вычитания пропорционально измеряемому электрокожному сопротивлению Rx. Это напряжение подается на первый регистратор 27, с помощью которого осуществляется определение значений измеряемого электрокожного сопротивления.Thus, the output voltage U 7 of the
С помощью второго регистратора 28 обеспечивается регистрация значений выходного напряжения U4-3 второго блока 25 памяти, которое в соответствии с выражением (17) является пропорциональным разности электрокожных потенциалов измерительного 2 и второго (по классификации после выбора) индифферентного электродов.Using the
Работа второго варианта устройства для измерения электрокожного сопротивления (фиг.3) осуществляется следующим образом.The work of the second variant of the device for measuring electric resistance (Fig.3) is as follows.
С помощью распределителя 29 импульсов, включающего мультивибратор 26, второй триггер 32 и схему совпадений 31, обеспечивается периодическое формирование выходных сигналов на первом выходе мультивибратора 26 и выходах второго триггера 32 и схемы совпадений 31, с помощью которых циклы работы устройства разбиваются на четыре периода.Using the pulse distributor 29, including the
В первые периоды все выходные сигналы отсутствуют, во вторые периоды выходной сигнал формируется на первом выходе мультивибратора 26, в третьи периоды выходной сигнал формируется на выходе второго триггера 32 и схемы 31 совпадений, в четвертые периоды выходные сигналы формируются на выходе второго триггера 32. Выходные сигналы распределителя 29 импульсов воздействуют на первый и второй входы третьего 30 и четвертого 33 коммутаторов, осуществляя синхронное переключение третьих входов коммутаторов к одному из четырех их выходов, и на первые входы электронного ключа 7 и первого триггера 16, периодически открывая электронный ключ 7 и разрешая изменение состояния первого триггера 16.In the first periods, all output signals are absent, in the second periods the output signal is generated at the first output of the
В первые периоды работы устройства третьи входы третьего 30 и четвертого 33 коммутаторов соединяются с первыми их выходами. В результате этого второй вход усилителя 13 подключается к выходу первого коммутатора 6.In the first periods of operation of the device, the third inputs of the third 30 and fourth 33 switches are connected to their first outputs. As a result of this, the second input of the
Будем считать, что в начальный момент рассмотрения первый триггер 16 находится в таком состоянии, при котором на его выходе, подключенном к третьим входам первого 6 и второго 5 коммутаторов, управляющий сигнал отсутствует. В результате этого выходы первого 6 и второго 5 коммутаторов подключены к их вторым входам, которые в свою очередь соединены с вторым 4 и первым 3 индифферентными электродами.We assume that at the initial moment of consideration, the
В первые периоды работы устройства электронный ключ 7 закрыт, и между входами первого усилителя 13 воздействует разность потенциалов измерительного 2 и второго индифферентного электрода 4. При этом на выходе блока 18 выделения модуля напряжений сформируется напряжение U8-1, значение которого соответствует выражению (10):In the first periods of operation of the device, the
Напряжение U8-1 через первый выход четвертого коммутатора 33 воздействует на второй блок 25 памяти, запоминаясь в нем.The voltage U 8-1 through the first output of the
Во вторые периоды работы устройства второй вход усилителя 13 с помощью третьего коммутатора 30 подключается к выходу второго 5 коммутатора и через его второй вход - к первому индифферентному электроду 3. Электронный ключ 7 во вторые периоды работы устройства закрыт. В результате этого на выходе блока 18 выделения модуля напряжений сформируется напряжение U8-2, пропорциональное разности потенциалов между измерительным 2 и первым 3 индифферентным электродами, которое аналогично выражению (11) можно представить в виде:In the second periods of operation of the device, the second input of the
С помощью второго компаратора 22 осуществляется сравнение напряжений U8-1 и U8-2, и при выполнении условия (22):Using the
на выходе второго компаратора 22 сформируется управляющий сигнал, который воздействует на второй вход первого триггера 16. При этом во вторые периоды работы устройства на первый вход первого триггера 16 с выхода второго триггера 32 подается разрешающий убавляющий сигнал, в результате чего первый триггер 16 изменяет свое состояние на противоположное. При этом управляющим сигналом с выхода первого триггера 16 происходит изменение состояний первого 6 и второго 5 коммутаторов, а следовательно, и переключение индифферентных электродов 3, 4.at the output of the
Если условие (22) не выполняется, то на выходе второго компаратора 22 формирование управляющего сигнала производиться не будет, а следовательно, и не произойдет переключение индифферентных электродов.If condition (22) is not satisfied, then at the output of the
В третьи периоды работы устройства второй вход усилителя 13 с помощью третьего коммутатора 30 подключается к второму выводу постоянного калиброванного резистора 10, а электронный ключ 7 открывается управляющим сигналом с выхода второго триггера 32. В результате этого между измерительным электродом 2 и выходом второго коммутатора 5 подключаются последовательно включенные постоянный калиброванный резистор 10 и управляемый резистор 8, и в цепи между измерительным электродом 2 и первым (после выбора индифферентных электродов) индифферентным электродом 3 начинает протекать измерительный ток I, значение которого определяется выражением (2).In the third periods of the device’s operation, the second input of the
Протекающий измерительный ток создает на постоянном калиброванном резисторе 10 падение напряжения U3, соответствующее выражению (3).The flowing measuring current creates a voltage drop U 3 on the constant calibrated
Пропорционально напряжению U3 в третьи периоды работы устройства на выходе блока 18 выделения модуля напряжений сформируется напряжение U8-3, которое в соответствии с выражением (12) можно представить в виде:In proportion to the voltage U 3 in the third periods of the device’s operation, the voltage U 8-3 will be formed at the output of the voltage
Напряжение U8-3 через третий выход четвертого коммутатора 33 будет воздействовать на второй вход первого компаратора 20, к второму входу которого приложено выходное напряжение U0 источника 21 эталонного напряжения. Пропорционально разности напряжений U8-3 и U0 на выходе первого компаратора 20 сформируется напряжение, которое через открытый в третьи периоды работы устройства управляющим сигналом с выхода схемы 31 совпадений будет воздействовать на второй вход управляемого резистора 8. В результате этого сопротивление R3 управляемого резистора 8 будет изменяться до момента времени, соответствующего выполнению условия:The voltage U 8-3 through the third output of the
В результате чего, как и в первом варианте устройства, будет обеспечена установка заданного значения измерительного тока, определяемого для второго варианта устройства в соответствии с выражением (25).As a result, as in the first embodiment of the device, the set value of the measuring current determined for the second embodiment of the device in accordance with expression (25) will be set.
В соответствии с выражением (25) значение измерительного тока при использовании второго варианта устройства будет оставаться постоянным и определяется заданным напряжением U0, сопротивлением R0 постоянного калиброванного резистора 10 и коэффициентом передачи K1.In accordance with expression (25), the value of the measuring current when using the second variant of the device will remain constant and is determined by the specified voltage U 0 , resistance R 0 of the constant calibrated
В четвертые периоды работы устройства с помощью третьего коммутатора 30 второй вход усилителя 13 подключается к выходу первого коммутатора 6 и через него - к второму (по классификации после выбора индифферентных электродов) индифферентному электроду 4. При этом электронный ключ 7 в четвертые периоды работы устройства остается открытым. Одновременно закрывается третий блок 15 памяти. В результате этого сопротивление управляемого резистора 8 остается постоянным в течение следующих трех периодов работы устройства, и измерительный ток I0 не изменяется.In the fourth periods of operation of the device using the
Между входами усилителя 13 в четвертые периоды работы устройства воздействует разность потенциалов измерительного 2 и второго индифферентного 4 электродов при прохождении между измерительным 2 и первым индифферентным 3 электродами измерительного тока I0.Between the inputs of the
В результате этого выходное напряжение блока 18 выделения модуля напряжений аналогично выражению (16) можно представить в виде:As a result of this, the output voltage of the stress
Напряжение U8-4 через четвертый выход четвертого коммутатора 33 подается на вход первого блока 23 памяти и запоминается в нем.The voltage U 8-4 through the fourth output of the
После четырех периодов работы устройства напряжение U8-4, сформированное в первом блоке 23 памяти, подается на первый вход блока 24 вычитания, ко второму входу которого прикладывается выходное напряжение четвертого коммутатора 34. Выходное напряжение четвертого коммутатора 34 определяется выходным напряжением второго блока 25 или четвертого блока 35 памяти, составляющим минимальное значение, что обеспечивается управлением пятым коммутатором 34 с помощью выходного напряжения второго компаратора 22. Выбор минимального значения напряжения из выходных напряжений U8-1, U8-2 первого 25 и четвертого 35 блоков памяти определяется рассмотренным выше способом измерения электрокожного сопротивления, согласно которому после выбора индифферентных электродов к индифферентному электроду, имеющему максимальный по модулю потенциал относительно измерительного электрода, подключают переменный (управляемый) резистор 8, а разность потенциалов U1 измеряют относительно второго индифферентного электрода, имеющего минимальный по модулю потенциал относительно измерительного электрода 2.After four periods of operation of the device, the voltage U 8-4 generated in the
На выходе блока 24 вычитания в зависимости от значений входных напряжений формируется напряжение U9, которое при коэффициенте передачи K4 блока 24 вычитания можно представить в виде:At the output of the
где U8-1(8-2) - напряжение, равное минимальному значению из напряжений U8-1, U8-2.where U 8-1 (8-2) is the voltage equal to the minimum value of the voltages U 8-1 , U 8-2 .
Подставляя в выражение (27) выражения (20), (26), получим выражение, определяющее значение измеряемого электрокожного сопротивления:Substituting expressions (20), (26) into expression (27), we obtain an expression that determines the value of the measured electric skin resistance:
Таким образом, напряжение U9 блока 24 вычитания пропорционально измеряемому электрокожному сопротивлению Rx. Это напряжение подается на первый регистратор 27, с помощью которого осуществляется отсчет значений измеряемого электрокожного сопротивления.Thus, the voltage U 9 of the
С помощью второго регистратора 28 во втором варианте устройства аналогично первому варианту устройства осуществляется регистрация напряжения U8-1(8-2), пропорционального в соответствии с выражениями (20), (21) разности электрокожных потенциалов зоны расположения измерительного электрода 2 относительно второго после выбора индифферентного электрода.Using the
Выбором значений K1, К3, К4, U0, R0 для первого варианта устройства и K1, K4, U0, R0 для второго варианта устройства можно определить необходимое значение измерительного тока, которое может составлять минимально возможное значение, а также необходимый диапазон измерения электрокожного сопротивления и электрокожных потенциалов.By choosing the values of K 1 , K 3 , K 4 , U 0 , R 0 for the first variant of the device and K 1 , K 4 , U 0 , R 0 for the second variant of the device, it is possible to determine the necessary value of the measuring current, which can be the lowest possible value, as well as the required measurement range of electric skin resistance and electric skin potentials.
Таким образом в рассмотренных вариантах устройств с помощью первого 27 и второго 28 регистраторов обеспечивается измерение электрокожного сопротивления зоны расположения измерительного электрода 2 и электрокожных (включая электродные) потенциалов измерительного электрода 2 относительно одного из выбранных индифферентных электродов. При этом в соответствии с выражениями (19), (28) измеряемое значение электрокожного сопротивления не зависит от электрокожных сопротивлений зон расположения индифферентных электродов и электрокожных (включая электродные) потенциалов, что определяет высокую точность измерения электрокожного сопротивления предложенными устройствами.Thus, in the considered device variants, using the first 27 and second 28 registrars, it is possible to measure the electric skin resistance of the location zone of the measuring
Кроме вышеотмеченного, проведение измерений с использованием постоянного значения измерительного тока и предварительным выбором индифферентных электродов обеспечивает исключение погрешностей от нелинейности электрокожного сопротивления и влияния на результаты измерений измерительной цепи, определяемого конечным значением входного сопротивления регистрирующих и преобразующих элементов.In addition to the above, taking measurements using a constant value of the measuring current and preliminary selection of indifferent electrodes ensures the elimination of errors from nonlinearity of the electric skin resistance and the influence on the measurement results of the measuring circuit, determined by the final value of the input resistance of the recording and converting elements.
Таким образом, предлагаемый способ и варианты устройств для измерения электрокожного сопротивления обеспечивают высокую точность измерения, что определяет высокую достоверность диагностических исследований на основе использования предложенных технических решений.Thus, the proposed method and device options for measuring electric skin resistance provide high measurement accuracy, which determines the high reliability of diagnostic studies based on the use of the proposed technical solutions.
Предложенный способ измерения электрокожного сопротивления и два варианта устройств могут быть использованы при реализации медицинских диагностических электропунктурных методов, широко применяемых в настоящее время. При этом высокая точность измерений электрокожного сопротивления точек акупунктуры на основе предложенного способа и вариантов устройств позволяет получать высокодостоверные диагностические показатели, использование которых определяет высокую эффективность проводимых медицинских исследований.The proposed method for measuring electric skin resistance and two device options can be used to implement medical diagnostic electro-puncture methods that are widely used at present. At the same time, the high accuracy of measurements of the electric skin resistance of acupuncture points based on the proposed method and device options allows to obtain highly reliable diagnostic indicators, the use of which determines the high efficiency of medical research.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001119913/14A RU2268643C2 (en) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device for realization (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001119913/14A RU2268643C2 (en) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device for realization (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001119913A RU2001119913A (en) | 2003-04-20 |
| RU2268643C2 true RU2268643C2 (en) | 2006-01-27 |
Family
ID=36047988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001119913/14A RU2268643C2 (en) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device for realization (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2268643C2 (en) |
-
2001
- 2001-07-17 RU RU2001119913/14A patent/RU2268643C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4036217A (en) | Device for measuring a respired amount of air | |
| US4806846A (en) | High accuracy direct reading capacitance-to-voltage converter | |
| Czaja | A microcontroller system for measurement of three independent components in impedance sensors using a single square pulse | |
| JPS6166971A (en) | Method and circuit for measuring resistance of temperature detector and digitizing it | |
| US3508540A (en) | Apparatus for direct measurement of skin conductance | |
| RU2136204C1 (en) | Tester and method for ammeter current measurements | |
| US3500196A (en) | Digital voltage measuring instrument having a variable time base determined by a reference signal | |
| US3876933A (en) | Resistance measuring instrument with linearized digital readout | |
| US10521045B2 (en) | Reference noise rejection improvement based on sample and hold circuitry | |
| RU2268643C2 (en) | Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device for realization (versions) | |
| RU2268644C2 (en) | Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device and method for the realization of the methods (versions) | |
| US4448196A (en) | Delta modulator for measuring voltage levels in a heart pacer | |
| Istanbullu et al. | An ANN-based single calibration impedance measurement system for skin impedance range | |
| RU2121293C1 (en) | Device for measuring of electrodermal resistance | |
| RU2173537C2 (en) | Device for measuring electric skin resistance | |
| JPS63139258A (en) | High resistance measuring device | |
| RU2277851C2 (en) | Method for measuring electrocutaneous resistance of acupuncture points, its variants and variants of devices for implementation of the present method | |
| Sawan et al. | Wireless monitoring of electrode-tissues interfaces for long term characterization | |
| RU2121294C1 (en) | Device for measuring of electrodermal resistance | |
| JPH0119107Y2 (en) | ||
| JP2654808B2 (en) | IC test equipment | |
| RU2262296C2 (en) | Device for setting diagnosis using r. voll's method | |
| RU2330608C2 (en) | Method and device for diagnostics of tooth solid tissues state (bioobjects) | |
| RU2207806C2 (en) | Device for setting diagnosis after folle approach | |
| RU2175213C1 (en) | Device for measuring electric skin resistance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |