RU2268644C2 - Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device and method for the realization of the methods (versions) - Google Patents
Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device and method for the realization of the methods (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268644C2 RU2268644C2 RU2001123627/14A RU2001123627A RU2268644C2 RU 2268644 C2 RU2268644 C2 RU 2268644C2 RU 2001123627/14 A RU2001123627/14 A RU 2001123627/14A RU 2001123627 A RU2001123627 A RU 2001123627A RU 2268644 C2 RU2268644 C2 RU 2268644C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- resistor
- measuring
- resistance
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской информационно-измерительной технике, а именно к способам и устройствам дня 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 and measuring equipment, and in particular to methods and devices of the day of information retrieval during diagnostic studies on the electrical parameters of the skin at acupuncture points used in the implementation of medical electro-puncture methods widely represented in modern medicine.
Достоверность информации, получаемой при регистрации электрических параметров кожного покрова, в значительной степени определяется точностью измерения электрокожного сопротивления, которая зависит от используемого способа измерения, влияния измерительной цепи на объект исследований, а также обеспечением единства измерений, характеризуемым соответствием параметров измерительных сигналов и их значений параметрам, определяемым выбранными медицинскими диагностическими методами.The reliability of the information obtained during registration of the electrical parameters of the skin is largely determined by the accuracy of the measurement of electric resistance, which depends on the measurement method used, the influence of the measuring circuit on the object of study, as well as ensuring the uniformity of measurements, characterized by the correspondence of the parameters of the measuring signals and their values to the parameters, determined by selected medical diagnostic methods.
Известен способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры (А.с. СССР 1683745, МКИ А 61 Н 39/02. / A.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 по формуле электрокожного сопротивления точки акупунктуры.A known method of measuring the electric resistance of acupuncture points (A.S. USSR 1683745, MKI A 61 H 39/02. / A.T. Seleznev, announced November 17, 88), including applying an measuring electrode to the acupuncture point and outside of it two indifferent electrodes, determining the potential difference between the measuring and each of the indifferent electrodes and comparing them modulo, the indifferent electrode, whose potential relative to the measuring electrode has a greater value modulo, is called the first indifferent electrode, the inclusion between the first and the 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 point using the formula of the electric skin resistance.
В способе-аналоге измерение электрокожного сопротивления осуществляется при минимальном значении измерительного тока, исключении влияния на результаты измерений электрокожных (включая и электродные) потенциалов зон расположения измерительного и индифферентных электродов, а также электрокожного сопротивления зон расположения индифферентных электродов и минимальном влиянии на результаты измерений входного сопротивления измерительной цепи.In the analogous method, the measurement of the electric skin resistance is carried out at the minimum value of the measuring current, eliminating 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 and the minimum effect on the measurement results of the input resistance of the measuring chains.
В то же время в способе-аналоге измерение электрокожного сопротивления осуществляется при использовании постоянного (гальванического) тока, значение которого не нормируется, что является причиной появления погрешностей за счет нелинейности электрокожного сопротивления и поляризационных процессов в тканях, определяющих снижение достоверности диагностических исследований при использовании способа-аналога. Кроме того, использование постоянного (гальванического) тока ограничивает возможности применения способа-аналога при реализации медицинских диагностических методов, основанных на проведении измерений электрокожного сопротивления с использованием переменного измерительного тока, а также к дополнительному снижению достоверности регистрируемых параметров при использовании способа-аналога для реализации отмеченных методов.At the same time, in the analogue method, the measurement of electric skin resistance is carried out using a constant (galvanic) current, the value of which is not normalized, which is the cause of errors due to the nonlinearity of the electric skin resistance and polarization processes in tissues that determine a decrease in the reliability of diagnostic studies when using the method analogue. In addition, the use of direct (galvanic) current limits the possibility of using the analogue method when implementing medical diagnostic methods based on measuring electrical resistance using an alternating measuring current, as well as to further reduce the reliability of the recorded parameters when using the analog method for implementing the noted methods .
Кроме этого, для определения электрокожного сопротивления точки акупунктуры при использовании способа-аналога требуется проводить вычисления, включающие операции вычитания и деления измеряемых по способу значений напряжений, 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 using an analogue method, it is necessary to carry out calculations that include the operation of subtracting and dividing the voltage values measured by the method, which complicates the registration of 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, 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 H 39/02. Способ измерения электрокожного сопротивления. / A.T.Селезнев, H.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 analogue method were eliminated in the method for measuring the electric skin resistance of acupuncture points (Russian Patent 2132154, IPC A 61 V, A 61 H 39/02. Method for measuring the electric skin resistance. / AT Seleznev, H. A. Selezneva, filed March 21, .97 g), which includes superimposing on the acupuncture point of the measuring and outside its two indifferent electrodes, connecting a calibrated resistor with a known resistance between the measuring and the first indifferent electrodes, measuring the potential difference between the measuring and orym indifferent electrode when connecting and disconnecting the calibrated resistor, the resistance change of the calibrated resistor so that the potential difference between the measurement and the second indifferent electrode when connecting the calibrated resistor is changed by a predetermined constant value, measurement of the voltage drop across a calibrated resistor and calculating electric resistance from the measurements.
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 второго способа-аналога измерительный ток будет зависеть от измеряемого электрокожного сопротивления и электрокожного сопротивления зоны расположения первого индифферентного электрода, что будет приводить к дополнительным погрешностям измерений за счет нелинейности электрокожного сопротивления.At the same time, when using the second 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 при реализации второго способа-аналога возможно появление значительных погрешностей измерений за счет влияния конечного значения входного сопротивления измерительной цели.In addition, in the second analogue method, the measurement is carried out at an arbitrary ratio of the differences in the electric skin potentials between the measuring and the first, as well as the measuring and second indifferent electrodes. As a result of this, when implementing the second analogue method, significant measurement errors may appear due to the influence of the final value of the input resistance of the measuring target.
Использование во втором, как и в первом способах-аналогах постоянного (гальванического) тока определяет возможности появления погрешностей измерений от влияния на результаты измерений поляризационных процессов в биологических тканях, а также дополнительных погрешностей, определяемых несоответствием условий обеспечения единства измерений при реализации медицинских диагностических методов, основанных на использовании переменного измерительного тока.The use of a constant (galvanic) current in the second, as well as in the first methods, analogs determines the possibility of the appearance of measurement errors from the influence on the measurement results of polarization processes in biological tissues, as well as additional errors determined by the mismatch of the conditions for ensuring the uniformity of measurements when implementing medical diagnostic methods based using alternating current measurement.
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 (Патент России 2121336, МПК А 61 В, А 61 Н 39/02. Способ измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, заявлен 23.03.96 г), включающий наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, подключение калиброванного резистора между измерительными и первым индифферентным электродами, состоящего из последовательно соединенных постоянного и переменного калиброванных резисторов, периодическое изменение сопротивления переменного калиброванного резистора с заданной частотой в выбранном диапазоне сопротивлений и измерение переменных составляющих падений напряжений между измерительным и вторым индифферентным электродами и на постоянном калиброванном резисторе, и по значениям падений напряжений и сопротивлению постоянного калиброванного резистора вычисление значения электрокожного сопротивления Zx точки акупунктуры по формуле:Closest to the invention, the achieved result is a method for measuring electric skin resistance (Patent of Russia 2121336, IPC A 61 V, A 61 H 39/02. Method for measuring electric skin resistance. / A.T. Seleznev, March 23, 1996), comprising applying to the measuring acupuncture point and outside of its two indifferent electrodes, connecting a calibrated resistor between the measuring and the first indifferent electrodes, consisting of series-connected constant and variable calibrated resistors, periodic from enenie resistance variable calibrated resistor with a predetermined frequency in a selected range of resistance and measurement of the variable components of the voltage drop between the measuring and the second indifferent electrode and at a constant calibrated resistor, and by voltage drop and resistance to permanent calibrated resistor value calculation electrodermal resistance Z x acupuncture points according to the formula :
где U1 - амплитуда падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе; U2 - амплитуда падения напряжения между измерительным и вторым индифферентным электродами; R0 - сопротивление постоянного калиброванного резистора.where U 1 - the amplitude of the voltage drop across a constant calibrated resistor; U 2 - the amplitude of the voltage drop between the measuring and the second indifferent electrodes; R 0 is the resistance of a constant 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 за счет периодического изменения сопротивления переменного калиброванного резистора с заданной частотой в выбранном диапазоне изменения сопротивлений и измерения переменных составляющих падения напряжения и разностей потенциалов измерение электрокожного сопротивления осуществляются при использовании переменного измерительного тока, что позволяет в значительной степени исключить погрешности измерений от поляризационных процессов в тканях, а также обеспечить единство измерений при реализации диагностических методов, основанных на использовании переменного измерительного тока. При этом на результаты измерений не оказывает влияние электрокожное сопротивление индифферентной зоны.In the prototype method, due to the periodic change in the resistance of a variable calibrated resistor with a given frequency in a selected range of resistance changes and the measurement of the variable components of the voltage drop and potential differences, the electric skin resistance is measured using an alternating measuring current, which allows to largely exclude measurement errors from polarization processes in tissues, as well as to ensure the uniformity of measurements when implemented diagnostically methods based on the use of alternating current measurement. Moreover, the electric skin resistance of the indifferent zone does not affect the measurement results.
В то же время значение переменой составляющей измерительного тока при реализации способа-прототипа зависит от разности электрокожных потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами, электрокожного сопротивления зон расположения измерительного и первого индифферентного электродов, сопротивления постоянного калиброванного резистора и диапазона изменения сопротивления переменного калиброванного резистора. В результате этого 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. При этом при реализации способа-прототипа для разных диагностических зон точек акупунктуры, характеризуемых разными электрокожными потенциалами и электрокожными сопротивлениями, будет изменяться как переменная, так и постоянная составляющие измерительного тока, что дополнительно будет приводить к неоднозначности получаемых результатов измерений электрокожного сопротивления.At the same time, the value of the alternating component of the measuring current during the implementation of the prototype method depends on the difference in the electric skin potentials between the measuring and the first indifferent electrodes, the electric skin resistance of the zones of the measuring and the first indifferent electrodes, the resistance of a constant calibrated resistor and the range of variation of the resistance of a variable calibrated resistor. As a result of this, in the prototype method, as well as in the analogous methods, the measurement current is not normalized during measurements, which is the cause of errors due to the nonlinearity of the electric skin resistance, which determines the decrease in the reliability of diagnostic studies using the prototype method. At the same time, when implementing the prototype method for different diagnostic zones of acupuncture points, characterized by different electric skin potentials and electric skin resistances, both the variable and constant components of the measuring current will change, which will additionally lead to ambiguity in the results of measurements of electric skin resistance.
Таким образом, способ-прототип не обеспечивает требуемой точности измерений электрокожного сопротивления, что определяет снижение достоверности диагностических исследований.Thus, the prototype method does not provide the required accuracy of measurements of electric resistance, which determines a decrease in the reliability of diagnostic studies.
Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.The aim of the invention is to remedy the noted drawbacks.
Поставленная цель в первом варианте предложенного способа достигается тем, что согласно способу измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры, включающему наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, подключение между измерительным и первым индифферентным электродами последовательно соединенных постоянного калиброванного резистора с известным сопротивлением и переменного резистора, периодическое изменение сопротивления переменного резистора с заданной частотой в выбранном диапазоне сопротивлений, измерение переменных составляющих падений напряжений между измерительным и вторым индифферентным электродами и на постоянном калиброванном резисторе и вычисление электрокожного сопротивления по значениям падений напряжений и сопротивлению постоянного калиброванного резистора, диапазон изменения сопротивления переменного резистора выбирают таким, чтобы амплитуда падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе была равна заданному постоянному значению напряжения, и по формуле вычисляют электрокожное сопротивление.The goal in the first embodiment of the proposed method is achieved by the fact that according to the method of measuring the skin electrode resistance of acupuncture points, which includes applying an measuring and outside two indifferent electrodes to the acupuncture point, connecting between the measuring and the first indifferent electrodes a series-connected constant calibrated resistor with a known resistance and a variable resistor , a periodic change in the resistance of a variable resistor with a given frequency in the selected the resistance range, measuring the alternating components of the voltage drops between the measuring and the second indifferent electrodes and on the constant calibrated resistor and calculating the electric skin resistance from the values of the voltage drops and the resistance of the constant calibrated resistor, choose the range of variation of the resistance of the variable resistor so that the amplitude of the voltage drop across the constant calibrated resistor is equal to a given constant voltage value, and according to the formula, the electro faux resistance.
Поставленная цель во втором варианте способа достигается тем, что согласно способу измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры, включающему наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, подключение между измерительным и первым индифферентным электродами последовательно соединенных постоянного калиброванного резистора с известным сопротивлением и переменного резистора, периодическое изменение сопротивления переменного резистора с заданной частотой в выбранном диапазоне сопротивлений, измерение переменных составляющих падений напряжений между измерительным и вторым индифферентным электродами и на постоянном калиброванном резисторе и вычисление электрокожного сопротивления по значениям падений напряжений и сопротивлению постоянного калиброванного резистора, между измерительным и первым индифферентным электродами подключают последовательно соединенные постоянный калиброванный резистор с известным сопротивлением и два переменных резистора, затем изменяют сопротивление первого переменного резистора и последовательно измеряют падение напряжения от постоянного измерительного тока на постоянном калиброванном резисторе, изменение сопротивления первого переменного резистора осуществляют до тех пор, пока падение напряжения на постоянном калиброванном резисторе по модулю не станет равным первому заданному постоянному значению напряжения, после чего осуществляют периодическое изменение сопротивления второго переменного резистора с заданной частотой в изменяемом диапазоне сопротивлений и последовательно измеряют переменную составляющую падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе, изменение диапазона периодического изменения сопротивлений второго переменного резистора осуществляют до тех пор, пока амплитуда переменной составляющей падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе не станет равной второму заданному постоянному значению напряжения, после чего измеряют переменную составляющую падения напряжений между измерительным и вторым индифферентным электродами, и по формуле вычисляют электрокожное сопротивление.The goal in the second variant of the method is achieved by the fact that according to the method of measuring the skin electrode resistance of acupuncture points, including applying an measuring and outside two indifferent electrodes to the acupuncture point, connecting between the measuring and the first indifferent electrodes a series-connected constant calibrated resistor with a known resistance and a variable resistor, periodic change of resistance of a variable resistor with a given frequency in a selected range of shedding, measuring the alternating components of the voltage drops between the measuring and the second indifferent electrodes and on a constant calibrated resistor and calculating the electrical skin resistance from the values of the voltage drops and the resistance of a constant calibrated resistor, connect a series-connected constant calibrated resistor with a known resistance and two variables to the measuring and the first indifferent electrodes resistor, then change the resistance of the first variable resisto RA and successively measure the voltage drop from a constant measuring current on a constant calibrated resistor, change the resistance of the first variable resistor until the voltage drop across the constant calibrated resistor modulo becomes equal to the first specified constant voltage value, and then periodically change the resistance of the second variable resistor with a given frequency in a variable range of resistance and sequentially measure the variable the voltage drop across the constant calibrated resistor, a change in the range of periodically changing the resistances of the second variable resistor is carried out until the amplitude of the variable component of the voltage drop across the constant calibrated resistor becomes equal to the second preset constant voltage value, after which the variable component of the voltage drop between the measuring and the second indifferent electrodes, and according to the formula, the electric skin resistance is calculated.
При таком выполнении первого варианта способа измерения электрокожного сопротивления за счет выбора диапазона изменения переменного резистора из условия, чтобы амплитуда падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе была равна заданному постоянному значению напряжения, и второго варианта способа измерения электрокожного сопротивления за счет выбора сопротивления первого переменного резистора из условия, чтобы падение напряжения от постоянного измерительного тока на постоянном калиброванном резисторе по модулю было равно первому заданному постоянному значению напряжения, а диапазона изменения второго переменного резистора из условия, чтобы амплитуда падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе была равна второму заданному постоянному значению напряжения, обеспечивается высокая точность измерения электрокожного сопротивления.With this embodiment of the first variant of the method of measuring the electrical resistance by selecting the range of variation of the variable resistor so that the amplitude of the voltage drop across the constant calibrated resistor is equal to the specified constant voltage value, and the second variant of the method of measuring the electrical resistance by selecting the resistance of the first variable resistor from the condition so that the voltage drop from the constant measuring current on the constant calibrated resistor modulo was p clearly first predetermined constant voltage value and range of variation of the second variable resistor such that the amplitude of the voltage drop across the constant calibrated resistor is equal to a second predetermined constant voltage value, high accuracy measurement of electric 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.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.
Между измерительным и первым индифферентным электродами в первом варианте способа включают последовательно соединенные постоянный калиброванный и переменный резистор. С заданной частотой измерительного сигнала в выбранном диапазоне изменения сопротивлений периодически изменяют сопротивление переменного резистора и измеряют амплитуду переменной составляющей падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе. Если амплитуда переменной составляющей падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе не равна заданному постоянному напряжению U0, то изменяют диапазон изменения сопротивлений переменного резистора и последовательно измеряют амплитуду переменной составляющей падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе. Изменение диапазона изменения сопротивлений переменного резистора проводят до тех пор, пока амплитуда переменной составляющей падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе не станет равной заданному постоянному напряжению U0. После этого измеряют амплитуду переменной составляющей разности потенциалов U1 между измерительным и вторым индифферентным электродами и по полученным значениям вычисляют электрокожное сопротивление Zx точки акупунктуры по формуле:Between the measuring and the first indifferent electrodes in the first embodiment of the method, a constant calibrated and variable resistor is connected in series. With a given frequency of the measuring signal in the selected range of resistance changes, the resistance of the variable resistor is periodically changed and the amplitude of the variable component of the voltage drop across the constant calibrated resistor is measured. If the amplitude of the variable component of the voltage drop across the constant calibrated resistor is not equal to the specified constant voltage U 0 , then the range of variation of the resistances of the variable resistor is changed and the amplitude of the variable component of the voltage drop across the constant calibrated resistor is measured. The change in the range of resistance of the variable resistor is carried out until the amplitude of the variable component of the voltage drop across the constant calibrated resistor becomes equal to the specified constant voltage U 0 . After that, the amplitude of the variable component of the potential difference U 1 between the measuring and the second indifferent electrodes is measured and the electric skin resistance Z x of the acupuncture point is calculated by the formula:
Во втором варианте способа измерения электрокожного сопротивления между измерительным и первым индифферентным электродами включают последовательно соединенные постоянный калиброванный и два переменных резистора. Измеряют падение напряжения от постоянного измерительного тока на постоянном калиброванном резисторе. Если оно не равно первому заданному постоянному значению Uo1 напряжения, то изменяют сопротивление первого переменного резистора и последовательно измеряют падение напряжения от постоянного измерительного тока на постоянном калиброванном резисторе до тех пор, пока падение напряжения на постоянном калиброванном резисторе по модулю не станет равным первому заданному постоянному значению напряжения. После этого, как и в первом варианте способа, осуществляют периодическое изменение сопротивления второго переменного резистора с заданной частотой в изменяемом диапазоне сопротивлений и последовательно измеряют переменную составляющую падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе. Изменение диапазона периодического изменения сопротивлений второго переменного резистора осуществляют до тех пор, пока переменная составляющая падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе не станет равной второму заданному постоянному значению Uo2 напряжения. После этого измеряют переменную составляющую падения напряжений U1 между измерительным и вторым индифферентным электродами, и электрокожное сопротивление Zx вычисляют по формуле:In the second variant of the method for measuring the electric resistance between the measuring and the first indifferent electrodes, a constant calibrated and two variable resistors are connected in series. Measure the voltage drop from a constant measuring current on a constant calibrated resistor. If it is not equal to the first preset constant voltage value U o1 , then change the resistance of the first variable resistor and successively measure the voltage drop from the constant measuring current on the constant calibrated resistor until the voltage drop across the constant calibrated resistor modulo becomes equal to the first preset constant voltage value. After that, as in the first variant of the method, a periodic change in the resistance of the second variable resistor is carried out with a given frequency in a variable range of resistance and the alternating component of the voltage drop across the constant calibrated resistor is successively measured. Changing the range of periodic changes in the resistances of the second variable resistor is carried out until the variable component of the voltage drop across the constant calibrated resistor becomes equal to the second predetermined constant voltage value U o2 . After that, measure the alternating component of the voltage drop U 1 between the measuring and the second indifferent electrodes, and the electric skin resistance Z x is calculated by the formula:
Известно 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 со входом первого блока памяти, две схемы совпадений, первые входы которых раздельно соединены с первым и вторым выходами триггера, выходы раздельно подключены к первым входам первого и второго электронных ключей, второй вход первой схемы 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 - ко входу второго усилителя, и источник эталонного напряжения, при этом вторые входы второго и третьего электронных ключей объединены и подключены к выходу второго усилителя и первому входу компаратора, второй вход компаратора подключен к выходу источника эталонного напряжения, выход коммутатора соединен со вторым входом первого усилителя, второй выход мультивибратора подключен ко вторым входам второй и третьей схем совпадений, выход третьей схемы совпадений подключен к первому входу третьего электронного ключа, а вход регистратора соединен с выходом вычитающего устройства.A device of the day of measuring electric skin resistance is known (Russian Patent 2121293, IPC A 61
В устройстве-аналоге измерение электрокожного сопротивления осуществляется при минимальном значении постоянного (гальванического) измерительного тока и исключении погрешностей измерения от электродных и электрокожных потенциалов, а также от электрокожных сопротивлений индифферентной зоны. При этом обеспечивается непосредственный отсчет регистрируемых значений электрокожного сопротивления по шкале регистратора.In the analog device, the measurement of the electric skin resistance is carried out at a minimum value of a constant (galvanic) measuring current and the measurement errors are eliminated from the electrode and electric skin potentials, as well as from the electric skin resistance of the indifferent zone. This provides a direct reading of the recorded values of electric skin resistance on the scale of the registrar.
В то же время значение измерительного тока при использовании устройства-аналога 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 зон точек акупунктуры, имеющих разные электрокожные потенциалы и разное электрокожное сопротивление, будет осуществляться при разных значениях измерительного тока, что будет приводить к погрешностям измерений устройства-аналога за счет нелинейности электрокожного сопротивления.At the same time, the value of the measuring current when using an analog device is determined by the difference in the electric skin 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, the measurement of the electric skin resistance of different zones of acupuncture points 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 analog device due to the nonlinearity of the electric skin resistance.
Кроме этого, измерение электрокожного сопротивления на постоянном (гальванического) измерительном токе ограничивает возможности использования способа-аналога для реализации медицинских диагностических методов, основанных на использовании для измерений переменного измерительного тока, а также приводит к появлению дополнительных методических погрешностей измерений при использовании настоящего устройства-аналога для реализации отмеченных методов.In addition, the measurement of electric skin resistance at a constant (galvanic) measuring current limits the possibility of using an analog method for implementing medical diagnostic methods based on the use of an alternating measuring current for measurements, and also leads to the appearance of additional methodological measurement errors when using this analog device for implementation of the noted methods.
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 недоставки устройства-аналога устранены в устройстве для измерения электрокожного сопротивления (Патент России 2121291, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для измерения элекгрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, заявлено 26.03.96 г.), содержащем измерительный и два индифферентных электрода, дифференциальный усилитель, регистратор и управляемый источник напряжения, первый выход которого соединен с измерительным электродом, а второй выход - с первым входом дифференциального усилителя и общей шиной электропитания, вычитающее устройство, выход которого соединен со входом управляемого источника напряжения, первый вход соединен с источником эталонного напряжения, а второй вход - с регистратором и через амплитудный детектор - с выходом преобразователя "ток - напряжение", входы которого соединены соответственно с первым индифферентным электродом и выходом дифференциального усилителя, второй вход дифференциального усилителя подключен ко второму индифферентному электроду.To a certain extent, the non-delivery of the analog device was eliminated in the device for measuring electric skin resistance (Patent of Russia 2121291, IPC A 61
Во втором устройстве-аналоге обеспечивается измерение электрокожного сопротивления на переменном измерительном токе при постоянном значении падения напряжения на измеряемом сопротивлении, что позволяет в значительной мере исключить погрешности измерений от электрокожных и электродных потенциалов и поляризационных процессов в тканях и обеспечивает возможности выполнения условий единства измерений при реализации медицинских диагностических методов, основанных на использовании переменного измерительного тока. При этом на результаты измерений не влияет электрокожное сопротивление индифферентных зон.In the second analog device, the measurement of the electrical skin resistance with an alternating measuring current is provided at a constant value of the voltage drop across the measured resistance, which allows to largely eliminate measurement errors from electric skin and electrode potentials and polarization processes in tissues and provides the possibility of fulfilling the conditions for the uniformity of measurements when implementing medical diagnostic methods based on the use of alternating measuring current. At the same time, the electric skin resistance of the indifferent zones is not affected by the measurement results.
В то же время при проведении измерений с помощью второго устройства-аналога значение переменной составляющей измерительного тока зависит от электрокожного сопротивления зоны точки акупунктуры, что может являться причиной возникновения погрешностей измерений за счет нелинейности измеряемого электрокожного сопротивления. Кроме этого, за счет разности электрокожных и электродных потенциалов зон расположения измерительного и первого индифферентного электродов в измерительной цепи протекает постоянный измерительный ток, значение которого определяется разностью соответствующих электрических потенциалов в измерительной цепи и электрокожными сопротивлениями зон расположения измерительного и первого индифферентного электродов. Это также может являться причиной появления методических погрешностей измерений, что дополнительно снижает достоверность регистрируемых параметров.At the same time, when taking measurements using a second analog device, the value of the variable component of the measuring current depends on the electric skin resistance of the acupuncture point zone, which may cause measurement errors due to the nonlinearity of the measured electric skin resistance. In addition, due to the difference in the electric skin and electrode potentials of the zones of the measuring and the first indifferent electrodes, a constant measuring current flows in the measuring circuit, the value of which is determined by the difference in the corresponding electric potentials in the measuring circuit and the electric skin resistances of the zones of the measuring and first indifferent electrodes. This can also be the reason for the appearance of methodological measurement errors, which further reduces the reliability of the recorded parameters.
Таким образом, основным недостатком устройств-аналогов является низкая точность измерения электрокожного сопротивления.Thus, the main disadvantage of analog devices is the low accuracy of measuring the electrical resistance.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенным вариантам технических решений является устройство для измерения электрокожного сопротивления (Патент России 2121294, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, заявлено 2.07.96 г.), содержащее два усилителя, измерительный электрод, подключенный к первому входу первого усилителя, два индифферентных электрода, три электронных ключа, компаратор, выход которого через первый электронный ключ соединен со входом первого блока памяти, второй блок памяти, два мультивибратора, регистратор, управляемый делитель напряжений, коммутатор, первый вход которого подключен ко второму индифферентному электроду, два калиброванных резистора, амплитудный детектор, выход которого через управляемый делитель напряжений соединен со входом второго усилителя, источник эталонного напряжения, при этом второй вход коммутатора подключен к первым выводам калиброванных резисторов и выходу третьего электронного ключа, первый вход которого подключен к выходу первого мультивибратора, а второй вход - к первому индифферентному электроду и второму выводу первого калиброванного резистора, второй вывод второго калиброванного резистора соединен с первым входом первого усилителя, выход которого подключен ко входу амплитудного детектора, а второй вход - к выходу коммутатора, третий вход коммутатора подключен к первому выходу второго мультивибратора и первому входу первого электронного ключа, выход источника эталонного напряжения подключен к первому входу компаратора, выход первого блока памяти соединен со вторым входом управляемого делителя напряжений, второй выход второго мультивибратора подключен к первому входу второго электронного ключа, второй вход которого подключен к выходу второго усилителя и второму входу компаратора, а выход через второй блок памяти соединен с регистратором.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed options for technical solutions is a device for measuring electric resistance (Patent of Russia 2121294, IPC A 61
Настоящее устройство выбрано в качестве прототипа заявляемых вариантов устройств.The present device is selected as a prototype of the claimed device options.
В устройстве-прототипе обеспечивается измерение электрокожного сопротивления на переменном измерительном токе при исключении влияния на результаты измерений электрокожного сопротивления индифферентной зоны. При этом с помощью регистратора осуществляется отсчет измеряемого электрокожного сопротивления по линейной измерительной шкале.In the prototype device, the measurement of electric skin resistance with alternating measuring current is provided while excluding the influence on the measurement results of the electric skin resistance of the indifferent zone. In this case, using the recorder, the measured electrical skin resistance is counted on a linear measuring scale.
В то же время при измерениях в устройстве-прототипе в зависимости от разности электрокожных потенциалов и электрокожных сопротивлений зон расположения измерительного и первого индифферентного электродов происходит изменение значений как постоянной, так и переменной составляющих измерительного тока, что определяет возможности появления погрешностей измерений за счет нелинейности измеряемого электрокожного сопротивления.At the same time, when measuring in the prototype device, depending on the difference between the electric skin potentials and the electric skin resistances of the measuring zones and the first indifferent electrodes, both the constant and the variable components of the measuring current change, which determines the possibility of measurement errors due to the nonlinearity of the measured electric skin resistance.
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 дня измерения электрокожного сопротивления, содержащее два усилителя, измерительный электрод, подключенный к первому выводу постоянного калиброванного резистора и первому входу первого усилителя, выход которого подключен к амплитудному детектору, два индифферентных электрода, электронный ключ, первый вход которого подключен к выходу мультивибратора, второй вход подключен к первому индифферентному электроду, а выход - к второму выводу постоянного калиброванного резистора, компаратор, вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, и регистратор, введены второй амплитудный детектор и управляемый резистор, первый вход которого подключен к выходу электронного ключа и второму входу первого усилителя, второй вход подключен к выходу компаратора, а выход - к первому индифферентному электроду, первый и второй входы второго усилителя раздельно подключены к измерительному и второму индифферентному электродам, а выход через второй амплитудный детектор соединен с регистратором, выход первого амплитудного детектора подключен к второму входу компаратора.The goal in the first embodiment of the device is achieved by the fact that in the device of the day measuring the electric resistance, containing two amplifiers, a measuring electrode connected to the first output of a constant calibrated resistor and the first input of the first amplifier, the output of which is connected to an amplitude detector, two indifferent electrodes, an electronic key the first input of which is connected to the output of the multivibrator, the second input is connected to the first indifferent electrode, and the output to the second output of constant caliber a resistor, a comparator, the input of which is connected to a reference voltage source, and a registrar, a second amplitude detector and a controlled resistor are introduced, the first input of which is connected to the output of the electronic key and the second input of the first amplifier, the second input is connected to the output of the comparator, and the output to the first to the indifferent electrode, the first and second inputs of the second amplifier are separately connected to the measuring and second indifferent electrodes, and the output through the second amplitude detector is connected to the recorder, d of the first amplitude detector connected to the second input of the comparator.
Поставленная цель во втором варианте устройства достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее измерительный электрод, подключенный к первому выводу постоянного калиброванного резистора и первому входу усилителя, выход которого подключен к амплитудному детектору, электронный ключ, первый и второй входы которого раздельно подключены к выходу первого мультивибратора и первому индифферентному электроду, а выход - к второму выводу постоянного калиброванного резистора и первому входу коммутатора, второй вход коммутатора подключен к второму индифферентному электроду, а выход - к второму входу усилителя, компаратор, вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, два блока памяти, регистратор, подключенный к выходу первого блока памяти, и второй мультивибратор, введены второй коммутатор и управляемый резистор, первый вход которого подключен к первому входу первого коммутатора, второй вход подключен к выходу второго блока памяти, а выход - к первому индифферентному электроду, первый и второй входы второго коммутатора раздельно подключены к второму входу компаратора и к входу первого блока памяти, третий вход подключен к третьему входу первого коммутатора и первому выходу второго мультивибратора, а выход подключен к выходу амплитудного детектора, второй выход второго мультивибратора подключен к первому входу второго блока памяти, второй вход которого подключен к выходу компаратора.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 a constant calibrated resistor and the first input of the amplifier, the output of which is connected to an amplitude detector, an electronic key, the first and second inputs of which are separately connected to the output of the first multivibrator and the first indifferent electrode, and the output to the second output of the constant calibrated resistor and the first input of the switch a, the second input of the switch is connected to the second indifferent electrode, and the output is to the second input of the amplifier, a comparator, the input of which is connected to the source of the reference voltage, two memory blocks, a recorder connected to the output of the first memory block, and the second multivibrator, the second switch is introduced and a controlled resistor, the first input of which is connected to the first input of the first switch, the second input is connected to the output of the second memory block, and the output to the first indifferent electrode, the first and second inputs of the second switch They are connected separately to the second input of the comparator and to the input of the first memory block, the third input is connected to the third input of the first switch and the first output of the second multivibrator, and the output is connected to the output of the amplitude detector, the second output of the second multivibrator is connected to the first input of the second memory block, the second input of which connected to the output of the comparator.
Поставленная цель в третьем варианте устройства достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее два усилителя, измерительный электрод, подключенный к первому выводу постоянного калиброванного резистора и первому входу первого усилителя, выход которого подключен к амплитудному детектору, два индифферентных электрода, электронный ключ, первый вход которого подключен к выходу мультивибратора, а второй вход - к первому индифферентному электроду, два компаратора, первый вход первого компаратора подключен к источнику эталонного напряжения, блок памяти и регистратор, введены второй амплитудный детектор, выход которого подключен к регистратору, а вход - к выходу второго усилителя, первый и второй входы которого раздельно подключены к измерительному и второму индифферентному электродам, два управляемых резистора, первый вход второго управляемого резистора подключен к объединенным выходам первого управляемого резистора и электронного ключа, второй вход подключен к выходу первого компаратора, а выход - к первому индифферентному электроду, первый вход первого управляемого резистора подключен к второму входу первого усилителя и второму выводу постоянного калиброванного резистора, второй вход первого управляемого резистора подключен к выходу блока памяти, первый и второй входы которого раздельно подключены к выходам первого мультивибратора и второго компаратора, первый вход второго компаратора подключен к источнику эталонного напряжения, второй вход через блок выделения модуля напряжений соединен с выходом первого усилителя, второй вход первого компаратора подключен к выходу первого амплитудного детектора.The goal in the third 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 a constant calibrated resistor and the first input of the first amplifier, the output of which is connected to an amplitude detector, two indifferent electrodes, an electronic key the first input of which is connected to the output of the multivibrator, and the second input to the first indifferent electrode, two comparators, the first input of the first comparator connected to the source of the reference voltage, a memory unit and a registrar, a second amplitude detector is introduced, the output of which is connected to the registrar, and the input to the output of the second amplifier, the first and second inputs of which are separately connected to the measuring and second indifferent electrodes, two controlled resistors, the first input the second controlled resistor is connected to the combined outputs of the first controlled resistor and an electronic key, the second input is connected to the output of the first comparator, and the output to the first indifferent electronic to the cable, the first input of the first controlled resistor is connected to the second input of the first amplifier and the second output of a constant calibrated resistor, the second input of the first controlled resistor is connected to the output of the memory block, the first and second inputs of which are separately connected to the outputs of the first multivibrator and second comparator, the first input of the second comparator connected to a reference voltage source, the second input through the voltage module isolation unit is connected to the output of the first amplifier, the second input of the first comparator li ne to the output of the first amplitude detector.
Поставленная цель в четвертом варианте устройства достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее измерительный электрод, подключенный к первому выводу постоянного калиброванного резистора и первому входу усилителя, выход которого подключен к амплитудному детектору, электронный ключ, первый и второй входы которого раздельно подключены к выходу первого мультивибратора и первому индифферентному электроду, коммутатор, первый вход которого подключен к второму выводу постоянного калиброванного резистора, второй вход подключен к второму индифферентному электроду, а выход - к второму входу усилителя, компаратор, вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, два блока памяти, регистратор, подключенный к выходу первого блока памяти, и второй мультивибратор, введены два управляемых резистора, первый вход второго управляемого резистора подключен к объединенным выходам электронного ключа и первого управляемого резистора, второй вход подключен к выходу второго бока памяти, а выход - к первому индифферентному электроду, первый и второй входы первого управляемого резистора раздельно подключены к первому входу первого коммутатора и выходу третьего блока памяти, второй коммутатор, первый вход которого подключен к второму входу первого компаратора, второй вход подключен к входу первого блока памяти, третий вход подключен к третьему входу первого коммутатора и первому выходу второго мультивибратора, второй выход второго мультивибратора подключен к объединенным первым входам второго и третьего блоков памяти, второй вход второго блока памяти подключен к выходу первого компаратора, второй вход третьего блока памяти подключен к выходу первого мультивибратора, а третий вход - к выходу второго компаратора, первый вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, а второй вход через блок выделения модуля напряжений соединен с выходом усилителя.The goal in the fourth 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 a constant calibrated resistor and the first input of the amplifier, the output of which is connected to an amplitude detector, an electronic key, the first and second inputs of which are separately connected to the output of the first multivibrator and the first indifferent electrode, a switch, the first input of which is connected to the second output of the constant calibrated a resistor, the second input is connected to the second indifferent electrode, and the output is to the second input of the amplifier, a comparator, the input of which is connected to a reference voltage source, two memory blocks, a recorder connected to the output of the first memory block, and a second multivibrator, two controlled resistors are introduced, the first input of the second controlled resistor is connected to the combined outputs of the electronic key and the first controlled resistor, the second input is connected to the output of the second memory side, and the output is to the first indifferent electrode, p the first and second inputs of the first controlled resistor are separately connected to the first input of the first switch and the output of the third memory block, the second switch, the first input of which is connected to the second input of the first comparator, the second input is connected to the input of the first memory block, the third input is connected to the third input of the first switch and the first output of the second multivibrator, the second output of the second multivibrator is connected to the combined first inputs of the second and third memory blocks, the second input of the second memory block is connected to the output row of the first comparator, the second input of the third memory unit connected to the output of the first multivibrator, and the third input - to the output of the second comparator having a first input connected to a reference voltage source, a second input voltage through block selection module coupled to the amplifier output.
При таком выполнении вариантов устройства для измерения электрокожного сопротивления за счет введения второго амплитудного детектора и управляемого резистора в первом варианте устройства, второго коммутатора и управляемого резистора во втором варианте устройства, второго амплитудного детектора, двух управляемых резисторов, второго компаратора и блока выделения модуля напряжений в третьем варианте устройства, двух управляемых резисторов, второго коммутатора, второго компаратора и блока выделения модуля напряжений в четвертом варианте устройства обеспечивается возможность получения высокой точности измерений электрокожного сопротивления, определяемой использованием для измерений постоянного значения амплитуды переменной составляющей измерительного тока в первом и втором вариантах устройств, а также постоянного значения амплитуды переменой составляющей измерительного тока и постоянного значения постоянной составляющей измерительного тока в третьем и четвертом вариантах устройств.With this embodiment of the device for measuring electrical resistance by introducing a second amplitude detector and a controlled resistor in the first embodiment of the device, a second switch and a controlled resistor in the second embodiment of the device, a second amplitude detector, two controlled resistors, a second comparator and a voltage module isolation unit in the third a variant of the device, two controlled resistors, a second switch, a second comparator and a voltage module isolation unit in the fourth embodiment This device provides the ability to obtain high accuracy measurements of electric resistance, determined by using a constant value of the amplitude of the measuring component of the measuring current for measurements in the first and second versions of the devices, as well as a constant value of the amplitude by changing the component of the measuring current and the constant value of the constant component of the measuring current in the third and fourth versions devices.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 и фиг 2 изображены функциональные схемы устройств, поясняющих осуществление вариантов предлагаемого способа, на фиг.3 - фиг.6 - функциональные схемы четырех вариантов предлагаемых устройств соответственно.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 and Fig.2 are functional diagrams of devices explaining the implementation of variants of the proposed method, Fig.3 - Fig.6 are functional diagrams of four variants of the proposed devices, respectively.
Согласно предлагаемым вариантам способа и устройства схема замещения объекта исследований (участка кожного покрова) представлена в виде узла 1 - измерительный электрод 2, первый 3 и второй 4 индифферентные электроды, переменный (управляемый, второй переменный, второй управляемый) резистор 5, постоянный калиброванный резистор 6, коммутатор (первый коммутатор) 7, милливольтметр 8, первый переменный (управляемый) резистор 9, усилитель (первый усилитель) 10, электронный ключ 11, второй усилитель 12, амплитудный детектор (первый амплитудный детектор) 13, компаратор (первый компаратор) 14, мультивибратор (первый мультивибратор) 15, второй амплитудный детектор 16, регистратор 17, источник 18 эталонного напряжения, второй мультивибратор 19, блок (второй блок) 20 памяти, второй коммутатор 21, первый блок 22 памяти, блок 23 выделения модуля напряжений, второй компаратор 24.According to the proposed variants of the method and device, the equivalent circuit of the object of study (skin site) is presented in the form of a
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 p.), где E1, Е2 и Е3 - электрокожные (в общем случае включающие и электродные) потенциалы, a Zx, Z1 и Z2 - электрокожные сопротивления в точках расположения измерительного электрода 2, первого и второго индифферентных электродов 3, 4 соответственно.
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
Переменный (управляемый, второй переменный, второй управляемый) резистор 5 предназначен для периодического изменения значения измерительного тока с заданной частотой в необходимом диапазоне изменения сопротивлений. В качестве переменного (второго переменного) резистора 5 в простейших вариантах устройств (фиг.1, фиг.2) можно использовать переменный резистор, например, типа СП-3 с сопротивлением, выбираемым в диапазоне 100-500 кОм, в вариантах устройств (фиг.3 - фиг.6) в качестве управляемого (второго управляемого) резистора 5 может быть использован полевой или биполярный транзистор, например, типов КП103И, КТ503Г, а также диод - резисторный оптрон, например, типа АОР103.A variable (controlled, second variable, second controlled)
Постоянный калиброванный резистор 6 совместно с переменными (управляемыми) резисторами 5, 9 предназначен для создания замкнутой цепи прохождения измерительного тока через измеряемое электрокожное сопротивление Zx. В качестве постоянного калиброванного резистора 6 можно использовать точный постоянный резистор типа ПТМН-0,5 с сопротивлением, выбираемым при настройке устройства в диапазоне 10-100 кОм в зависимости от заданного значения измерительного тока.The constant calibrated
Коммутатор (первый коммутатор) 7 предназначен для переключения измерительной цепи при проведении измерений. В качестве коммутатора (первого коммутатора ) 7 в простейших вариантах устройств для реализации предлагаемых способов измерений можно использовать переключатель, например, типа П2К, в предлагаемых вариантах устройств можно использовать коммутаторы, выполненные на элементах микросхемы типа К176КТ1 или К561КП2.The switch (first switch) 7 is designed to switch the measuring circuit during measurements. As a switch (first switch) 7 in the simplest versions of devices for implementing the proposed measurement methods, you can use a switch, for example, type P2K, in the proposed variants of devices you can use switches made on elements of a chip type K176KT1 or K561KP2.
Милливольтметр 8 предназначен для измерения переменных составляющих падений напряжений на постоянном калиброванном резисторе 6 и разности потенциалов между измерительным 2 и первым индифферентным 3 электродами, а также падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе 6 от постоянного измерительного тока. В качестве милливольтметра 8 может быть использован универсальный милливольтметр, имеющий высокое входное сопротивление (порядка 100 МОм и более).
Первый переменный (первый управляемый) резистор 9 предназначен для изменения значения постоянного измерительного тока. В качестве первого переменного (первого управляемого) резистора 9 можно использовать элементы, аналогичные переменному (управляемому, второму переменному, второму управляемому) резистору 5.The first variable (first controlled) resistor 9 is designed to change the value of the constant measuring current. As the first variable (first controlled) resistor 9, elements similar to the variable (controlled, second variable, second controlled)
Усилитель (первый усилитель) 10 предназначен для усиления разности потенциалов, прикладываемой между его входами, и представляет собой дифференциальный усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением (порядка 100 МОм и более). Усилитель может быть выполнен на микросхемах типа К140УД12 и К154УД1 в виде масштабного дифференциального усилителя.The amplifier (first amplifier) 10 is designed to amplify the potential difference applied between its inputs, and is a differential DC amplifier with a large input impedance (of the order of 100 MΩ or more). The amplifier can be performed on microcircuits of the type K140UD12 and K154UD1 in the form of a large-scale differential amplifier.
Электронный ключ 11 предназначен для периодического замыкания выводов управляемого резистора 5 с частотой выходных импульсов мультивибратора (первого мультивибратора) 15, выбираемой равной частоте F измерительного сигнала. В качестве электронного ключа 11 можно использовать элемент микросхемы типа К176КТ1.The
Второй усилитель 12 предназначен для усиления разности потенциалов, воздействующей между его входами, и может быть выполнен аналогично первому усилителю 10.The
Амплитудный детектор 13 предназначен для формирования выходного сигнала, пропорционального амплитуде переменной составляющей входного сигнала. Амплитудный детектор 13 может быть выполнен на микросхеме типа К154УД1, диоде КД522А и элементах фильтра.The
Компаратор (первый компаратор) 14 предназначен для сравнения подаваемых на его входы напряжений и выработки пропорционального их разности выходного сигнала. Компаратор (первый компаратор) 14 может быть выполнен в виде дифференциального усилителя с большим коэффициентом усиления на микросхеме типа К154УД1.The comparator (first comparator) 14 is intended for comparing the voltages supplied to its inputs and generating the output signal proportional to their difference. The comparator (first comparator) 14 can be made in the form of a differential amplifier with a large gain on a chip type K154UD1.
Мультивибратор (первый мультивибратор) 15 предназначен для формирования выходных импульсов с частотой F измерительного сигнала, обеспечивающих управление работой электронного ключа 11, и может быть выполнен в виде мультивибратора на двух элементах микросхемы типа К176ЛЕ5.A multivibrator (the first multivibrator) 15 is designed to generate output pulses with a frequency F of the measuring signal, which control the operation of the
Второй амплитудный детектор 16 предназначен для формирования выходного сигнала, пропорционального амплитуде переменной составляющей входного сигнала, и может быть выполнен аналогично первому амплитудному детектору 13.The
Регистратор 17 предназначен дня регистрации выходного напряжения, пропорционального измеряемому электрокожному сопротивлению. В качестве регистратора 17 может быть использован стрелочный микроамперметр типа М42103.The
Источник 18 эталонного напряжения предназначен для формирования постоянного стабилизированного эталонного напряжения U0. В качестве источника 18 эталонного напряжения можно использовать стабилизированный источник напряжения.The
Второй мультивибратор 19 предназначен для последовательного формирования на выходах управляющих сигналов и может быть выполнен аналогично первому мультивибратору 15. При реализации устройств частота формирования управляющих сигналов на выходах второго мультивибратора 19 выбирается как минимум в 5-10 раз меньше частоты импульсов первого мультивибратора 15.The
Блок (второй блок) 20 памяти предназначен для запоминания выходного напряжения компаратора 14 (второго компаратора 24) 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 memory block (second block) 20 is designed to store the output voltage of the comparator 14 (second comparator 24) when a control signal is applied to its first input and can be made in the form of a storage capacitor and an input electronic key, which can be used as an element of the K176KT1 chip.
Второй коммутатор 21 предназначен для переключения выходной цепи амплитудного детектора 13 в зависимости от управляющего сигнала, подаваемого на его третий вход. Второй коммутатор 21 может быть выполнен аналогично первому коммутатору 7.The
Первый блок 22 памяти предназначен для запоминания входного напряжения и передачи его на регистратор и может быть выполнен в виде запоминающего конденсатора и выходного повторителя напряжений, в качестве которого можно использовать микросхему К154УД1.The
Блок 23 выделения модуля напряжений предназначен для формирования на выходе однополярного напряжения, пропорционального модулю выходного напряжения первого усилителя 10. Блок 23 выделения модуля напряжений может быть выполнен на двух микросхемах типа К154УД1.
Второй компаратор 24 предназначен для сравнения подаваемых на его входы напряжений и выработки пропорционального их разности выходного сигнала. Второй компаратор 24 может быть выполнен аналогично первому компаратору 14.The
Третий блок 25 памяти предназначен для запоминания выходного напряжения второго компаратора 24 при одновременном воздействии на его первый и второй входы управляющих сигналов и может быть выполнен в виде запоминающего конденсатора и входного аналогового ключа с управляющей схемой совпадений, в качестве которых можно использовать элементы микросхем К176КТ1 и К176ЛА7.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 поверхностью прижимают в зоне точки акупунктуры.The
При этом в электрической цепи между измерительным электродом 2 и первым индифферентным электродом 3 будет протекать электрический ток I, значение которого для первого варианта способа можно представить в виде:Moreover, an electric current I will flow in the electric circuit between the measuring
где R0 - сопротивление постоянного калиброванного резистора 6; R1 - сопротивление переменного резистора 5.where R 0 is the resistance of a constant calibrated
При периодическом изменении сопротивления R1 переменного резистора 5 с частотой F измерительного сигнала в выбранном диапазоне значений сопротивлений [0÷2ΔR] измерительный ток будет изменяться от минимального Imin до максимального Imax значений, которые можно записать в виде:With a periodic change in the resistance R 1 of the variable resistor 5 with a frequency F of the measuring signal in the selected range of resistance values [0 ÷ 2ΔR], the measuring current will change from the minimum I min to the maximum I max values, which can be written as:
При этом измерительный ток I можно представить в виде постоянной составляющей I0, определяемой средним значением тока:In this case, the measuring current I can be represented as a constant component I 0 determined by the average current value:
и переменной составляющей с амплитудой ΔI:and a variable component with amplitude ΔI:
Подставляя выражения (2), (3) в выражения (4), (5), для постоянной и переменной составляющих измерительного тока получим:Substituting expressions (2), (3) into expressions (4), (5), for the constant and variable components of the measuring current, we obtain:
Изменяющийся в измерительной цепи ток будет замыкаться через электрокожное сопротивление точки акупунктуры Zx, на котором будет создаваться падение напряжения как от постоянной, так и от переменной составляющих.The current changing in the measuring circuit will be closed through the electric skin resistance of the acupuncture point Z x , at which a voltage drop will be created from both the constant and the variable components.
С помощью милливольтметра 8 в режиме измерения переменного тока при подключении его к выводам постоянного калиброванного резистора 6 можно определить амплитуду падения напряжения от переменной составляющей измерительного тока на постоянном калиброванном резисторе 6, значение которой можно представить в виде:Using a
При изменении диапазона ΔR изменения сопротивлений переменного резистора 5 будет изменяться переменная составляющая ΔI измерительного тока и падение напряжения U1.When changing the range ΔR of changing the resistances of the
Последовательно изменяя диапазон изменения сопротивлений ΔR переменного резистора 5 и измеряя соответствующие значения падений напряжений U1, можно добиться выполнения условия:By sequentially changing the range of resistance changes ΔR of the
где U0 - заданное постоянное значение напряжения.where U 0 is a given constant voltage value.
Выражение (9) с учетом выражения (8) можно записать в виде:Expression (9) taking into account expression (8) can be written in the form:
где ΔR0 - диапазон изменения сопротивления переменного резистора, соответствующий выполнению условия (9).where ΔR 0 is the range of variation of the resistance of the variable resistor corresponding to the fulfillment of condition (9).
Из выражения (10) можно представить значение амплитуды переменной составляющей измерительного тока ΔI:From expression (10), one can represent the value of the amplitude of the variable component of the measuring current ΔI:
Поскольку значения U0 и R0 при реализации способа выбираются постоянными, то амплитуда переменной составляющей ΔI измерительного тока также будет постоянной и не будет зависеть от параметров исследуемых зон кожного покрова. При этом амплитуда ΔI переменной составляющей измерительного тока будет определяться значениями параметров U0 и R0, изменением которых при реализации способа можно обеспечить выбор заданного значения амплитуды измерительного тока.Since the values of U 0 and R 0 during the implementation of the method are chosen constant, the amplitude of the variable component ΔI of the measuring current will also be constant and will not depend on the parameters of the studied areas of the skin. In this case, the amplitude ΔI of the variable component of the measuring current will be determined by the values of the parameters U 0 and R 0 , the change of which during the implementation of the method can provide the choice of a given value of the amplitude of the measuring current.
Если с помощью коммутатора 7 милливольтметр 8 подключить между измерительным 2 и вторым индифферентным 4 электродами и провести измерение амплитуды переменной составляющей напряжения U2, то милливольтметр 8 зарегистрирует следующее значение, справедливое при условии, что измерительный ток в цепи второго индифферентного электрода 4 равен нулю:If, using a
Как показывает выражение (12), напряжение U2 является пропорциональным измеряемому электрокожному сопротивлению Zx зоны точки акупунктуры, что позволяет проводить отсчет электрокожного сопротивления по шкале милливольтметра 8 при реализации предлагаемого способа измерения.As expression (12) shows, the voltage U 2 is proportional to the measured electric skin resistance Z x of the acupuncture point zone, which allows counting the electric skin resistance on a
При этом измерение электрокожного сопротивления осуществляется при заданном значении амплитуды переменной составляющей измерительного тока, а регистрируемое значение электрокожного сопротивления не зависит от электрокожных потенциалов зон расположения измерительного и индифферентных электродов и электрокожных сопротивлений индифферентных зон.In this case, the measurement of the electric skin resistance is carried out at a given value of the amplitude of the variable component of the measuring current, and the recorded value of the electric skin resistance does not depend on the electric skin potentials of the zones of the location of the measuring and indifferent electrodes and the electric skin resistance of the indifferent zones.
В первом варианте предлагаемого способа значение постоянной составляющей измерительного тока не нормируется и определяется в соответствии с выражением (6).In the first embodiment of the proposed method, the value of the constant component of the measuring current is not standardized and is determined in accordance with expression (6).
Отличие второго варианта предлагаемого способа заключается в обеспечении возможности проведения измерений при заданных значениях как переменной, так и постоянных составляющих измерительного тока.The difference of the second variant of the proposed method lies in the possibility of taking measurements at given values of both the variable and the constant components of the measuring current.
Это достигается следующим образом. При реализации второго варианта способа измерения электрокожного сопротивления после установки измерительного 2 и индифферентных 3, 4 электродов в исследуемых зонах кожного покрова протекающий в цепи между измерительным 2 и первым индифферентным 3 электродами измерительный ток I можно представить в виде:This is achieved as follows. When implementing the second variant of the method for measuring electric skin resistance after installing measuring 2 and indifferent 3, 4 electrodes in the studied areas of the skin, the measuring current I flowing in the circuit between measuring 2 and the first indifferent 3 electrodes can be represented as:
где R1, R2 - сопротивления первого 9 и второго 5 переменных резисторов соответственно.where R 1 , R 2 - resistance of the first 9 and second 5 variable resistors, respectively.
Предположим, что максимальный диапазон изменения сопротивлений (определяемый во втором варианте способа изменением сопротивления второго переменного резистора 5), необходимый для формирования в измерительной цепи заданной амплитуды переменной составляющей измерительного тока, определяется значениями [0÷2ΔRmax]. При этом среднее значение сопротивления второго переменного резистора 5 будет равно:Suppose that the maximum range of resistance changes (determined in the second variant of the method by changing the resistance of the second variable resistor 5), necessary for forming a given amplitude of the variable component of the measuring current in the measuring circuit, is determined by the values [0 ÷ 2ΔR max ]. In this case, the average resistance value of the second
С учетом предположения (14) выражение (13) можно переписать в виде:Given assumption (14), expression (13) can be rewritten in the form:
При реализации второго варианта способа сначала милливольтметр 8 подключают с помощью коммутатора 7 к постоянному калиброванному резистору 6 и измеряют падение напряжения U3 от постоянного измерительного тока I, которое с учетом выражения (15) можно представить в виде:When implementing the second variant of the method, first the
Если падение напряжения U3 не равно первому заданному напряжению Uo1, то проводят последовательное изменение сопротивления R1 первого переменного резистора 9 и измерение падений напряжения U3, изменяющихся в соответствии с выражением (16) при изменении сопротивления R1 первого переменного резистора 9.If the voltage drop U 3 is not equal to the first predetermined voltage U o1 , then conduct a sequential change in the resistance R 1 of the first variable resistor 9 and measure the voltage drops U 3 that change in accordance with expression (16) when the resistance R 1 of the first variable resistor 9 changes.
Процесс изменения сопротивления R1 осуществляют до тех пор, пока не будет достигнуто условие:The process of changing the resistance R 1 is carried out until the condition is reached:
где R1o - соответствующее значение сопротивления R1 первого переменного резистора 9 при выполнении условия (17).where R 1o is the corresponding value of the resistance R 1 of the first variable resistor 9 under condition (17).
Из выражения (17) можно выразить значение постоянного измерительного тока I, протекающего через электрокожное сопротивление Zx.From expression (17), one can express the value of the constant measuring current I flowing through the electric skin resistance Z x .
В соответствии с выражением (18) значение измерительного тока I будет определяться величинами Uo1 и RO, значения которых при реализации способа выбираются постоянными. В результате этого при реализации второго варианта способа выбором параметров Uo1, RO можно обеспечить проведение измерений при заданном значении измерительного тока I, которое не будет зависеть от параметров исследуемых зон кожного покрова.In accordance with expression (18), the value of the measuring current I will be determined by the values of U o1 and R O , the values of which, when implementing the method, are chosen constant. As a result of this, when implementing the second variant of the method by selecting the parameters U o1 , R O, it is possible to provide measurements at a given value of the measuring current I, which will not depend on the parameters of the studied areas of the skin.
После установки заданного постоянного значения измерительного тока I периодически с частотой измерительного сигнала F в диапазоне изменения сопротивлений [0÷2ΔR] (аналогично первому варианту способа) изменяют сопротивление второго переменного резистора 5, в результате чего измерительный ток I будет изменяться в диапазоне от Imin до Imax, значения которых можно представить аналогично выражениям (2), (3) в виде:After setting a predetermined constant value of the measuring current I periodically with the frequency of the measuring signal F in the range of resistance changes [0 ÷ 2ΔR] (similar to the first variant of the method), the resistance of the second
При этом амплитуду переменной составляющей измерительного тока I аналогично выражениям (5), (7) можно представить в виде:In this case, the amplitude of the variable component of the measuring current I, similarly to expressions (5), (7), can be represented as:
От переменной составляющей измерительного тока ΔI на электрокожном сопротивлении точки акупунктуры Zx создастся падение напряжения U4:From the alternating component of the measuring current ΔI on the electric skin resistance of the acupuncture point Z x a voltage drop U 4 will be created:
Измеряя с помощью милливольтметра 8 в режиме измерения переменных напряжений падение напряжения U4 и последовательно изменяя диапазон изменения сопротивлений ΔR (аналогично первому варианту способа измерения), можно добиться выполнения условия:By measuring with a
илиor
где ΔRO - диапазон изменения сопротивлений второго переменного резистора 5.where ΔR O is the range of variation of the resistances of the second
Из выражения (23) можно представить значение амплитуды переменной составляющей измерительного тока ΔI:From the expression (23), one can represent the value of the amplitude of the variable component of the measuring current ΔI:
которая аналогично первому варианту способа будет определяться параметрами U02 и RO и не будет зависеть от параметров исследуемых зон кожного покрова.which, similarly to the first variant of the method, will be determined by the parameters U 02 and R O and will not depend on the parameters of the studied areas of the skin.
Если с помощью коммутатора 7 милливольтметр 8 подключить между измерительным и вторым индифферентным электродом 4 и провести измерение переменной составляющей напряжения U5, то полученное значение будет пропорционально измеряемому электрокожному сопротивлению:If, using a
Таким образом, измеряя напряжение U5 при реализации второго варианта способа, по шкале милливольтметра 8 можно проводить отсчет измеряемого электрокожного сопротивления Zx.Thus, by measuring the voltage U 5 during the implementation of the second variant of the method, on the scale of a
При этом во втором варианте способа измерение электрокожного сопротивления осуществляется при заданном значении постоянного измерительного тока I и амплитуды ΔI переменной составляющей измерительного тока, а регистрируемые значения электрокожного сопротивления, как и в первом варианте способа, не зависят от электрокожных потенциалов зон расположения измерительного и индифферентных электродов и электрокожных сопротивлений индифферентных зон.Moreover, in the second variant of the method, the measurement of the electric skin resistance is carried out at a given value of the constant measuring current I and the amplitude ΔI of the variable component of the measuring current, and the recorded values of the electric skin resistance, as in the first version of the method, are independent of the electric skin potentials of the zones of the measuring and indifferent electrodes and electrodermal resistances of indifferent zones.
Отмеченное определяет высокую точность измерений при использовании предложенных вариантов способа измерения электрокожного сопротивления, что позволяет обеспечить высокую достоверность регистрируемых диагностических показателей.The aforementioned determines the high accuracy of measurements when using the proposed variants of the method for measuring electric skin resistance, which allows to ensure high reliability of the recorded diagnostic indicators.
Первый вариант устройства для измерения электрокожного сопротивления (фиг.3), предназначенный для осуществления первого варианта предложенного способа, работает следующим образом.The first version of the device for measuring electric resistance (figure 3), designed to implement the first version of the proposed method, works as follows.
В устройстве измерительный ток в цепи между измерительным 2 и первым индифферентным 3 электродами создается при подключении к соответствующей цепи последовательно соединенных постоянного калиброванного резистора 6 и управляемого резистора 5, выполняющего функцию переменного резистора 5 в первом варианте способа измерения. При этом переменная составляющая измерительного тока формируется за счет периодического изменения сопротивления управляемого резистора 5 путем периодического замыкания его первого входа и выхода с помощью электронного ключа 11, а частота измерительного сигнала F определяется частотой выходного сигнала мультивибратора 15, управляющего работой электронного ключа 11.In the device, the measuring current in the circuit between the measuring 2 and the first indifferent 3 electrodes is created by connecting to the corresponding circuit a series-connected constant calibrated
Учитывая, что в устройстве диапазон изменения сопротивлений первого переменного резистора - управляемого резистора 5 определяется половиной значения сопротивления R3 управляемого резистора, амплитуду переменной составляющей измерительного тока в соответствии с выражением (7) можно представить в виде:Considering that in the device the range of resistance changes of the first variable resistor - controlled
Амплитуду падения напряжения U1 на постоянном калиброванном резисторе 6 от переменной составляющей измерительного тока с учетом выражения (26) можно представить в виде:The amplitude of the voltage drop U 1 on the constant calibrated
С помощью первого усилителя 10 и амплитудного детектора 13 на выходе первого амплитудного детектора 13 формируется напряжение U6, которое является пропорциональным напряжению U1:Using the
где K1 - общий коэффициент передачи последовательного канала, состоящего из первого усилителя 10 и первого амплитудного детектора 13.where K 1 is the total transmission coefficient of the serial channel, consisting of the
С помощью компаратора 14 напряжение U6 сравнивается с выходным напряжением U0 источника 18 эталонного напряжения и на выходе компаратора 14 формируется напряжение, пропорциональное разности напряжений U6, U0. При изменении выходного напряжения компаратора 14 пропорционально изменяется сопротивление R3 управляемого резистора 5, что в свою очередь приводит к изменению в соответствии с выражениями (27), (28) амплитуды ΔI переменной составляющей измерительного тока и падения напряжения U1 на постоянном калиброванном резисторе 6.Using the
Процесс изменения амплитуды ΔI измерительного тока и сопротивления R3 управляемого резистора 5 происходит до тех пор, пока выходное напряжение U6 первого амплитудного детектора 13 не станет равным заданному постоянному значению напряжения U0, что соответствует условию (9) при реализации первого варианта предложенного способа:The process of changing the amplitude ΔI of the measuring current and resistance R 3 of the controlled
где R3о - сопротивление управляемого резистора 5, соответствующее выполнению условия (9).where R 3o is the resistance of the controlled
После переходного процесса значение амплитуды переменной составляющей измерительного тока остается постоянным и равным в соответствии с выражением (29):After the transition process, the amplitude value of the variable component of the measuring current remains constant and equal in accordance with the expression (29):
С помощью второго усилителя 12 и второго амплитудного детектора 16 осуществляется выработка выходного напряжения U7 второго амплитудного детектора 16, пропорционального амплитуде переменной составляющей разности потенциалов между измерительным 2 и вторым индифферентным 4 электродами при прохождении в цепи между измерительным 2 и первым индифферентным 3 электродами переменной составляющей измерительного тока с заданной амплитудой ΔI, которое с учетом анализа цепи прохождения измерительного тока при условии, что в цепи второго индифферентного электрода (при высоком входном сопротивлении второго усилителя 12) измерительный ток равен нулю, можно представить в виде:Using the
где К2 - общий коэффициент передачи последовательного канала, состоящего из второго усилителя 12 и второго амплитудного детектора 16.where K 2 is the total transmission coefficient of a serial channel consisting of a
С помощью регистратора 17 по напряжению U7 обеспечивается определение измеряемого значения электрокожного сопротивления Zx, которое в соответствии с выражением (31) является пропорциональным напряжению U7. При этом отношением U0/R0 определяется амплитуда переменной составляющей измерительного тока, а коэффициентом передачи К2 - диапазон измерения электрокожного сопротивления.Using the
Таким образом в первом варианте устройства обеспечивается возможность измерения электрокожного сопротивления на основе первого варианта способа измерения. При этом выбором параметров устройства: K1, К2, U0, R0 можно обеспечить заданные параметры при проведении измерений.Thus, in the first embodiment of the device, it is possible to measure electric skin resistance based on the first embodiment of the measurement method. In this case, the choice of device parameters: K 1 , K 2 , U 0 , R 0 you can provide the specified parameters during the measurement.
Работа второго варианта устройства для измерения электрокожного сопротивления (фиг.4), реализующего первый вариант способа измерения, осуществляется следующим образом.The work of the second variant of the device for measuring electric resistance (Fig. 4), which implements the first variant of the measurement method, is as follows.
Здесь в отличие от первого варианта устройства используется один канал усиления и выделения амплитуды переменных составляющих напряжений, состоящий из усилителя 10 и амплитудного детектора 13, для подключения которого к соответствующим цепям применяются два коммутатора 7 и 21.Here, unlike the first version of the device, one channel for amplifying and isolating the amplitudes of the variable voltage components is used, consisting of an
С помощью первого мультивибратора 15, аналогового ключа 11 и управляемого резистора 5 во втором варианте устройства аналогично первому варианту устройства обеспечивается формирование переменного измерительного тока. С помощью второго мультивибратора 19 измерительный цикл работы устройства разбивается на два полупериода. При формировании управляющего сигнала на втором выходе второго мультивибратора 19 в первые полупериоды работы устройства выходы коммутаторов 7, 21 подключаются к их первым входам, в результате чего с помощью усилителя 10 и амплитудного детектора 13 формируется выходное напряжение амплитудного детектора 13, соответствующее напряжению U6 первого варианта устройства. Это напряжение через второй коммутатор 21 подается на второй вход компаратора 14, где сравнивается с напряжением U0, подаваемым на первый вход компаратора 14 с выхода источника 18 эталонного напряжения.Using the
В первые полупериоды работы второго варианта устройства управляющим сигналом со второго выхода второго мультивибратора 19 открыт второй блок 20 памяти, в результате чего выходное напряжение компаратора 14 проходит на выход второго блока 20 памяти и воздействует на второй вход управляемого резистора 5. В результате этого в первые полупериоды работы второго варианта устройства, как и в первом варианте устройства, обеспечивается изменение сопротивления R3 управляемого резистора 5 для установки заданного значения амплитуды ΔI переменной составляющей измерительного тока.In the first half-periods of operation of the second variant of the device, the
При этом длительность выходных сигналов второго мультивибратора 19 в первые полупериоды работы устройства для обеспечения установки заданной амплитуды переменной составляющей измерительного тока выбирается больше длительности соответствующего переходного процесса.Moreover, the duration of the output signals of the
При изменении состояния второго мультивибратора 19 во вторые полупериоды работы устройства первый блок 20 памяти закрывается и его выходное напряжение остается постоянным в течение второго полупериода работы устройства. В результате этого во вторые полупериоды работы устройства амплитуда переменной составляющей измерительного тока остается постоянной и равной заданному значению, определяемому выражением (30).When the state of the
Управляющим сигналом с первого выхода второго мультивибратора 19 во вторые полупериоды работы устройства переключаются коммутаторы 7, 21, в результате чего их выходы соединяются со вторыми входами.The control signal from the first output of the
В результате этого второй вход усилителя 10 подключается к второму индифферентному электроду 4 и на выходе амплитудного детектора 13 формируется выходное напряжение U7-1, равное в соответствии с выражением (31):As a result of this, the second input of the
Напряжение U7-1 через второй коммутатор 21 подается на первый блок 22 памяти и запоминается в нем. При этом с помощью регистратора 17, как и в первом варианте устройства, осуществляется регистрация измеряемого значения электрокожного сопротивления Zx по напряжению U7-1.The voltage U 7-1 through the
Таким образом, во втором варианте устройства, как и в первом варианте, обеспечивается измерение электрокожного сопротивления при использовании переменного измерительного тока заданной амплитуды. Причем на результаты измерений не оказывают влияние электрокожные потенциалы зон расположения измерительного и индифферентных электродов и электрокожные сопротивления индифферентных зон кожного покрова.Thus, in the second embodiment of the device, as in the first embodiment, the measurement of electric skin resistance is provided using an alternating measuring current of a given amplitude. Moreover, the measurement results are not affected by the electrodermal potentials of the zones of the measuring and indifferent electrodes and the electrodermal resistances of the indifferent skin zones.
Работа третьего варианта устройства для измерения электрокожного сопротивления (фиг.5), реализующего второй вариант способа измерения, осуществляется следующим образом.The work of the third variant of the device for measuring electric resistance (Fig. 5), which implements the second variant of the measurement method, is as follows.
В третий вариант устройства для обеспечения возможности установки заданного значения измерительного тока I и амплитуды ΔI переменной составляющей измерительного тока в цепь прохождения измерительного тока включены два управляемых резистора 5, 9. При этом с помощью первого управляемого резистора 9 при работе устройства осуществляется установка заданного значения постоянного измерительного тока, а с помощью второго управляемого резистора 5 - заданной амплитуды его переменной составляющей.In the third embodiment of the device, in order to be able to set the set value of the measuring current I and the amplitude ΔI of the variable component of the measuring current, two controlled
С помощью электронного ключа 11 с частотой измерительного сигнала, определяемой частотой выходных импульсов первого мультивибратора 15, осуществляется формирование в измерительной цели между измерительным 2 и первым индифферентным 3 электродами измерительного тока I, значение которого определяется выражением (15). От измерительного тока I, включающего как постоянную, так и переменную составляющие, на постоянном калиброванном резисторе 6 создается падение напряжения U4, определяемое выражением (16).Using an electronic key 11 with a frequency of the measuring signal determined by the frequency of the output pulses of the
С помощью первого усилителя 10 и блока выделения модуля 23 напряжений на выходе блока выделения модуля 23 напряжений формируется напряжение U8, которое в моменты времени, соответствующие формированию управляющего сигнала на выходе первого мультивибратора 15 (при открытом электронном ключе 11), пропорционально падению напряжения на постоянном калиброванном резисторе 6 от максимального значения измерительного тока (при ΔRmax=0), которое можно представить в виде:Using the
где К3 - общий коэффициент передачи первого усилителя 10 и блока 23 выделения модуля напряжений; R1 - сопротивление первого управляемого резистора.where K 3 is the total transmission coefficient of the
Напряжение U8 с помощью второго компаратора 24 сравнивается с заданным постоянным напряжением U0, в результате чего на выходе второго компаратора 24 пропорционально разности сравниваемых напряжений формируется выходное напряжение, которое через открытый в моменты времени воздействия управляющего сигнала на выходе первого мультивибратора 15 блок 20 памяти проходит на его выход и воздействует на второй вход первого управляемого резистора 9.The voltage U 8 using the
В результате этого сопротивление R1 первого управляемого резистора 9 будет изменяться, что приведет к изменению максимального значения измерительного тока. Процесс изменения максимального значения измерительного тока и сопротивления R1 будет происходить до тех пор, пока напряжение U8 не станет равным напряжению U0, что соответствует выполнению условия (17).As a result of this, the resistance R 1 of the first controlled resistor 9 will change, which will lead to a change in the maximum value of the measuring current. The process of changing the maximum value of the measuring current and resistance R 1 will occur until the voltage U 8 becomes equal to the voltage U 0 , which corresponds to the fulfillment of condition (17).
При этом с учетом выражений (17), (33) максимальное значение измерительного тока будет определяться выражением:Moreover, taking into account expressions (17), (33), the maximum value of the measuring current will be determined by the expression:
Переходный процесс установления заданного максимального значения измерительного тока должен заканчиваться в течение периода действия выходного сигнала первого мультивибратора 15, при изменении состояния которого и выключении управляющего сигнала блок 20 памяти закрывается и его выходное напряжение остается постоянным до следующего периода воздействия управляющего сигнала мультивибратора 15.The transition process of establishing a preset maximum value of the measuring current should end during the period of the output signal of the
В результате установления необходимого значения сопротивления R1 первого управляемого резистора 9 в третьем варианте устройства обеспечивается нормирование максимального значения измерительного тока, которое не будет зависеть от параметров исследуемых зон кожного покрова. Выбор для нормирования максимального значения тока в рассмотренном варианте устройства определен его независимостью от сопротивления второго управляемого резистора 5, что позволяет обеспечить устойчивость работы устройства, содержащего две цепи автоматического регулирования. При этом поддержание постоянным максимального значения измерительного тока в определенной мере целесообразно, поскольку степень воздействия на биологические структуры в значительной степени определяется максимальным значением тока.As a result of establishing the necessary resistance value R 1 of the first controlled resistor 9 in the third embodiment of the device, the maximum value of the measuring current, which will not depend on the parameters of the studied areas of the skin, is normalized. The choice for normalizing the maximum current value in the considered embodiment of the device is determined by its independence from the resistance of the second controlled
В третьем варианте устройства аналогично первым двум вариантам устройства также обеспечивается установка заданной амплитуды переменной составляющей измерительного сигнала, которая осуществляется с помощью второго управляемого резистора 5, изменение сопротивления которого происходит пропорционально выходному напряжению первого компаратора 14, к входам которого прикладывается постоянное напряжение U0 источника эталонного напряжения 18 и выходное напряжение первого амплитудного детектора 13.In the third embodiment of the device, similarly to the first two variants of the device, the set amplitude of the variable component of the measuring signal is also set, which is carried out using the second controlled
В результате этого в третьем варианте устройства амплитуда переменной составляющей измерительного тока будет постоянной и равной:As a result of this, in the third embodiment of the device, the amplitude of the variable component of the measuring current will be constant and equal to:
Регистрация измеряемого значения электрокожного сопротивления в третьем варианте устройства аналогично первому варианту устройства осуществляется с помощью регистратора 17 по выходному напряжению U7-2 второго амплитудного детектора 16, подключенного к выходу второго усилителя 12:The registration of the measured value of the electric skin resistance in the third embodiment of the device is similar to the first embodiment of the device using the
Таким образом, в третьем варианте устройства обеспечивается измерение электрокожного сопротивления при обеспечении нормирования амплитуды переменной составляющей измерительного сигнала и максимального значения измерительного тока, постоянные значения которых в соответствии с выражениями (34), (35) можно задавать путем выбора необходимых значений величин: K1, К2, U0, R0.Thus, in the third embodiment of the device, the measurement of electric skin resistance is ensured while normalizing the amplitude of the variable component of the measuring signal and the maximum value of the measuring current, the constant values of which can be set in accordance with expressions (34), (35) by choosing the necessary values of values: K 1 , K 2 , U 0 , R 0 .
Четвертый вариант устройства (фиг.6) обеспечивает измерение электрокожного сопротивления на основе второго предложенного способа. При этом в четвертом варианте устройства аналогично третьему варианту устройства обеспечивается нормирование значений амплитуды переменной составляющей и максимального значения измерительного тока.The fourth version of the device (Fig.6) provides a measurement of electrical resistance based on the second proposed method. Moreover, in the fourth embodiment of the device, similarly to the third embodiment of the device, normalization of the values of the amplitude of the variable component and the maximum value of the measuring current is provided.
Отличие четвертого варианта устройства от третьего варианта заключается в использовании одного усилительного и преобразующего канала, выполненного на усилителе 10 и амплитудном детекторе 13.The difference between the fourth embodiment of the device and the third embodiment is the use of one amplifying and converting channel, made on the
С помощью первого коммутатора 7 аналогично второму варианту устройства входы усилителя 10 могут подключаться к постоянному калиброванному резистору 6 или к цепи между измерительным 2 и вторым индифферентным 4 электродами, а второго коммутатора 21 выход амплитудного детектора 13 подключается либо к первому блоку 22 памяти при регистрации выходного напряжения устройства, либо к первому компаратору 14 при формировании заданной амплитуды переменной составляющей измерительного тока.Using the
Для управления коммутаторами используется второй мультивибратор 19, с помощью которого цикл работы устройства разбивается на два полупериода. В первые полупериоды при формировании управляющего сигнала на втором выходе второго мультивибратора 19 открываются первые входы второго 20 и третьего 25 блоков памяти, выходными напряжениями которых осуществляется изменение сопротивлений второго 5 и первого 9 управляемых резисторов для обеспечения возможности установки заданного значения амплитуды переменной составляющей измерительного тока и максимального значения измерительного тока соответственно.To control the switches, a
Процесс установки заданных значений амплитуды переменной составляющей измерительного тока и максимального значения измерительного тока в четвертом варианте устройства осуществляется аналогично третьему варианту устройства с той лишь разницей, что в цепь управления второго управляемого резистора 5 включен второй блок 20 памяти, который открывается, как и третий блок 25 памяти, в первые полупериоды работы устройства.The process of setting the given values of the amplitude of the variable component of the measuring current and the maximum value of the measuring current in the fourth embodiment of the device is carried out similarly to the third embodiment of the device with the only difference being that a
Во вторые полупериоды работы устройства управляющий сигнал формируется на первом выходе второго мультивибратора 19. При этом закрываются второй 20 и третий 25 блоки памяти, в результате чего сопротивления управляемых резисторов 5, 9, а следовательно, и значения соответствующих измерительных токов остаются постоянными в течение вторых полупериодов работы устройства. Входы усилителя 10 во вторые полупериоды работы устройства подключаются между измерительным 2 и вторым индифферентным 4 электродами, а выходное напряжение амплитудного детектора 13 через второй коммутатор 21 проходит в первый блок 22 памяти, запоминаясь в нем и обеспечивая регистрацию измеряемого параметра электрокожного сопротивления с помощью регистратора 17.In the second half-periods of operation of the device, a control signal is generated at the first output of the
Таким образом, в рассмотренных вариантах устройств с помощью регистратора 17 обеспечивается измерение электрокожного сопротивления зоны расположения измерительного электрода 2. При этом в первых двух вариантах устройств измерения проводятся с использованием заданного значения амплитуды переменной составляющей измерительного тока, в третьем и четвертом вариантах устройств - с использованием заданного значения амплитуды переменной составляющей измерительного тока и максимального значения измерительного тока, что определяет исключение погрешностей измерений от изменения условий измерений. Кроме того, измеряемое значение электрокожного сопротивления во всех четырех вариантах устройств не зависит от электрокожных сопротивлений зон расположения индифферентных электродов и электрокожных (включая электродные) потенциалов, что дополнительно определяет высокую точность измерений электрокожного сопротивления предложенными устройствами.Thus, in the considered variants of the devices, using the
Таким образом, предлагаемые два варианта способа и четыре варианта устройств для измерения электрокожного сопротивления обеспечивают высокую точность измерений, что определяет высокую достоверность диагностических исследований на основе использования предложенных технических решений. Предложенные варианты способа и устройства для измерения электрокожного сопротивления могут быть использованы при реализации медицинских диагностических электропунктурных методов, широко применяемых в настоящее время. При этом высокая точность измерений при использовании предложенных вариантов способа и устройства позволяет получать высокодостоверные диагностические показатели, определяющие высокую эффективность проводимых медицинских исследований.Thus, the proposed two variants of the method and four variants of devices 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. The proposed method and device for measuring electrical resistance can be used to implement medical diagnostic electro-puncture methods that are widely used at present. Moreover, the high accuracy of the measurements using the proposed variants of the method and device allows to obtain highly reliable diagnostic indicators that determine the high efficiency of medical research.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001123627/14A RU2268644C2 (en) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device and method for the realization of the methods (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001123627/14A RU2268644C2 (en) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device and method for the realization of the methods (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001123627A RU2001123627A (en) | 2003-05-10 |
| RU2268644C2 true RU2268644C2 (en) | 2006-01-27 |
Family
ID=36047989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001123627/14A RU2268644C2 (en) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device and method for the realization of the methods (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2268644C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2699731C2 (en) * | 2015-02-17 | 2019-09-09 | Ионклиникс Энд Деионик, С.Л. | Apparatus for diagnosing and induced tissue regeneration |
-
2001
- 2001-08-23 RU RU2001123627/14A patent/RU2268644C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2699731C2 (en) * | 2015-02-17 | 2019-09-09 | Ионклиникс Энд Деионик, С.Л. | Apparatus for diagnosing and induced tissue regeneration |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3851641A (en) | Method and apparatus for determining internal impedance of animal body part | |
| US3949736A (en) | Circuit for automatically deriving and measuring relative voltages associated with impedance components of a biological object | |
| JP3907353B2 (en) | Bioimpedance measurement device | |
| US9615761B2 (en) | Methods and apparatus for measuring individual electrode impedances | |
| TW201545718A (en) | Signal process system and method for the same and bioimpedance detection device and element | |
| US5264798A (en) | Autonulling AC bridge using differential and integration feedback | |
| RU2268644C2 (en) | Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device and method for the realization of the methods (versions) | |
| US4331160A (en) | Method for detecting and recording physiological changes accompanying emotional stresses | |
| US20200268274A1 (en) | Device and method for measuring tissue impedance | |
| US3889184A (en) | Electronic hazard tester for medical facilities | |
| US4448196A (en) | Delta modulator for measuring voltage levels in a heart pacer | |
| RU2268643C2 (en) | Method of measurement of electric-skin resistance of acupuncture points, device for realization (versions) | |
| US20040005024A1 (en) | Apparatus and method for measuring current flow in an animal or human body | |
| JP4161460B2 (en) | Bioimpedance measurement device | |
| RU2173537C2 (en) | Device for measuring electric skin resistance | |
| RU2277851C2 (en) | Method for measuring electrocutaneous resistance of acupuncture points, its variants and variants of devices for implementation of the present method | |
| JOHNSTON et al. | An Integrating Circuit for Measurement of the Areas of the Waves in the Electrocardiogram | |
| EP1053715B1 (en) | Method for measuring the electrical conduction of organic tissues | |
| RU2269928C2 (en) | Method and device for measuring electric skin resistance in acupuncture points | |
| RU2207806C2 (en) | Device for setting diagnosis after folle approach | |
| RU2195867C1 (en) | Device for measurement of electrodermal resistance | |
| JPH0119107Y2 (en) | ||
| RU2121293C1 (en) | Device for measuring of electrodermal resistance | |
| US4038975A (en) | Method of and apparatus for the detector of neoplasms and other morphologic changes in mucous membrane samples | |
| RU2262296C2 (en) | Device for setting diagnosis using r. voll's method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |