SK2552000A3 - Metering circuit - Google Patents

Metering circuit Download PDF

Info

Publication number
SK2552000A3
SK2552000A3 SK255-2000A SK2552000A SK2552000A3 SK 2552000 A3 SK2552000 A3 SK 2552000A3 SK 2552000 A SK2552000 A SK 2552000A SK 2552000 A3 SK2552000 A3 SK 2552000A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
amplifier
signal
circuit
amplifier circuit
antenna
Prior art date
Application number
SK255-2000A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Afilani
Original Assignee
Dkl Int Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dkl Int Inc filed Critical Dkl Int Inc
Publication of SK2552000A3 publication Critical patent/SK2552000A3/sk

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/60Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrostatic variables, e.g. electrographic flaw testing
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22Electrical actuation
    • G08B13/24Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
    • G08B13/2491Intrusion detection systems, i.e. where the body of an intruder causes the interference with the electromagnetic field
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22Electrical actuation
    • G08B13/26Electrical actuation by proximity of an intruder causing variation in capacitance or inductance of a circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Cookers (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu lokalizácie rozdielnych objektov detekciou dielektrokinéznej odozvy v dotyčnom objekte a zariadenia na uskutočňovanie tohto spôsobu. Vynález sa najmä týka spôsobu a zariadenia na detekciu a meranie indikátorov prúdu dielektrokinéznej odozvy.
Doterajší stav techniky
Ľudia, zvieratá, organické objekty a iné objekty generujú externé elektrické polia a gradienty týchto polí, čo spôsobuje polarizáciu, depolarizáciu a opätovnú polarizáciu v bunkových membránach. Tieto javy vedú k polarizačným stavom, ktoré môžu byť detekované detekčným zariadením opísaným v patentovej prihláške US 08/758 248 a 08/840 649. Opis dielektrokinéznych účinkov a spôsobu ich detekcie je dôkladne vykonaný v uvedených patentových prihláškach, a preto z dôvodov zachovania stručnosti nebude v tomto texte znova uvedený.
Vynález sa týka zlepšenia detekčného a meracieho obvodu združeného s vynálezom opísaným vo vyššie uvedených prihláškach vynálezu. Najmä sa týka obvodu opísaného v patentovej prihláške US 8/758 248 a zobrazeného, napr. na obrázku 5. Tento obvod zahŕňa anténu 102, na ktorú pôsobia sily prislúchajúce dielektrokinéznym účinkom. Táto anténa je spojená s optimálnym dolnopriepustným filtrom F1, ktorého výstup je pripojený k detektoru prúdu (na obr. 5 zobrazený ako JFETs J1, J2 a J3). Z detektora prúdu JFETs je prúd vedený do merača prúdu M1 a piezoelektrického bzučiaka. Detektory prúdu (JFETs J1, J2 a J3) spoločne s meračom M1 a piezoelektrickým bzučiakom sú použité na detekciu slabých prúdov na anténe 102, ktoré sú indukované dielektrokinéznymi účinkami.
V opise obvodu zobrazeného v patentovej prihláške US 08/758 248 sa uvádza, že operátor používa anténu na snímanie dielektrokinéznych účinkov
31412 T súvisiacich s prítomnosťou objektu, ktorý má byť detekovaný, pričom počas detekcie sú generované prúdy s veľmi nízkymi hodnotami. Detektor na obr. 5 prijíma tieto nízke prúdy indukované na anténe 102 a vedie ich cez dolnopriepustný filter F1 a potom k hradlu príslušného detektora prúdu JFETs. V prípade, že hodnota prúdu na hradle príslušného detektora prúdu JFETs prekročí prahovú hodnotu stanovenú pre príslušný detektor prúdu JFETs, potom sa detektor prúdu JFETs otvorí, čím uzavrie obvod napájaný batériou a zahrňujúci merač M1 a piezoelektrický bzučiak P1. V tomto prípade prúd indukovaný na anténe 102 reguluje prevádzku merača M1 a piezoelektrického bzučiaka PI, v dôsledku čoho je možné detekovať dielektrokinézne účinky v blízkosti antény 102 a indikovať tieto účinky pomocou merača M1 a piezoelektrického bzučiaka PI.
Vynález je tvorený obvodom, ktorý je špecificky navrhnutý na zlepšenie detekcie nízkych prúdov, ktoré sú indukované na anténe dielektrokinéznymi účinkami neznámeho objektu, ktorý sa nachádza v blízkosti antény. Je najmä žiaduca zmena vzdialenosti, na ktorú detektor môže byť použitý na presnú detekciu neznámeho objektu. To v prípade detektora znamená, že je žiaduce zníženie vzdialenosti, na ktorú detektor môže jednoznačne identifikovať prítomnosť objektu. Avšak, keď sa vzdialenosť medzi detektorom a objektom, ktorý má byť detekovaný, zvýši, intenzita signálu prijatého detektorom v dôsledku dielektrokinéznych účinkov neznámeho objektu sa výrazne zníži, čo môže viesť k nesprávnej identifikácií prítomnosti objektu. Pretože hodnoty prúdov indukovaných na anténe 102 môžu už byť relatívne nízke (hodnoty okolo prahovej hodnoty stanovené pre príslušný detektor prúdu alebo pod túto prahovú hodnotu), zníženie prúdových hodnôt, a teda pomeru signálu k šumu, môže mať značný vplyv na operačné charakteristiky, medzi ktoré patri maximálna účinná vzdialenosť detekcie.
Okrem toho detektor opísaný v patentových prihláškach US 08/758 248 a US 08/840 649 zahŕňa obvod, ktorý je určený na snímanie elektrického poľa pôsobiaceho v blízkosti detektora a spôsobeného dielektrokinéznymi účinkami vyvolanými prítomnosťou neznámeho objektu. K detekcii objektu dochádza, keď hodnota prúdu, indukovaného na anténe 102, prekročí prahovú hodnotu
31412 T stanovenú pre príslušný detektor prúdu JFETs J1, J2 a J3. Hodnoty prúdu nižšie než prahová hodnota sa zle detekujú. Spôsob uskutočnený uvedeným detektorom poskytuje nízku operačnú citlivosť, pretože operátor prijíma buď pozitívnu indikáciu (realizovanú pohybom ručičky merača alebo bzučaním bzučiaka), keď prahová hodnota je prekročená, alebo žiadnu indikáciu, keď prahová hodnota nie je prekročená.
Merací obvod podľa vynálezu spolupracuje s anténou, filtrovacím obvodom a detekčným obvodom, ktoré sú opísané v patentovej prihláške US 08/758 248 a US 08/840 069. Výmenou detektora prúdu JFETs zobrazeného v patentovej prihláške US 08/758 248 za obvod podľa vynálezu môže operátor detekovať slabšie indikácie prítomnosti neznámeho objektu.
Pomocou meracieho obvodu podľa vynálezu operátor nastaví úroveň detekcie a konkrétnu hodnotu (výhodne nulovú hodnotu), v dôsledku čoho sú zmeny dielektrokinéznych účinkov citlivejšie detekované. Tak napr., keď intenzita okolitého elektrického poľa je 20 gV/cm a zmeny poľa, spôsobené dielektrokinéznym účinkom, vyvolaným zavedením neznámeho objektu do účinného dosahu antény 102, vedú ku zmene intenzity okolitého poľa o +1 gV/cm, zmena intenzity z 20 na 21 gV/cm na meradle nemôže byť pre hradia detektora prúdu JFET rozoznateľná. V tomto prípade meradlo a piezoelektrický bzučiak nedostatočne rozlíši medzi východiskovou intenzitou okolitého elektrického poľa a zmenou tejto intenzity.
Avšak v prípade, že sa pri dotyčnej východiskovej intenzite okolitého poľa detekčný obvod prúdu vynuluje, potom zmena intenzity z nuly (východisková intenzita elektrického poľa) na + 1 gV/cm, ku ktorej dôjde, keď neznámy objekt je zavedený do účinného dosahu antény 102, môže byť citlivejšie identifikovaná detekčným obvodom, čím sa operátorovi poskytne zreteľnejšia identifikácia neznámeho objektu.
Vynález teda výhodne poskytuje zlepšenú citlivosť detekcie prítomnosti neidentifikovaného objektu a rovnako poskytuje dlhší operačný dosah.
31412 T
Prehľad obrázkov na výkresoch
Znaky a výhody vynálezu budú lepšie pochopené z opisu príkladu uskutočnenia vynálezu, v ktorom budú robené odkazy na priložený výkres, na ktorom obrázok zobrazuje schému zapojenia jedného príkladu uskutočnenia vynálezu.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Obr. 5 v patentovej prihláške US 08/758 248 zobrazuje schému zapojenia, v ktorej anténa 102 detekuje elektrické pole v blízkosti detektora a vedie prúd s nízkou hodnotou do detekčného obvodu prúdu. Vynález môže byť začlenený do zariadenia opísaného v patentovej prihláške US 08/758 248 náhradou detekčného obvodu prúdu zobrazeného v patentovej prihláške US 08/758 248 na obr. 5 obvodom zobrazeným v predloženej prihláške na obr. 1 a spojením tohto obvodu s anténou 102 zariadenia opísaného v patentovej prihláške US 08/758 248.
Obr. 1 zobrazuje príklad uskutočnenia zlepšeného detekčného obvodu prúdu 10 podľa vynálezu. Ako je to zrejmé z obr. 1, obvod 10 je spojený s anténou 2 (zhodnou s anténou 102 zobrazenou v patentovej prihláške US 08/758 248). Anténa 2 poskytuje prúd s nízkou hodnotou, keď elektrické pole je zavedené do účinnej vzdialenosti od antény. Detektor prúdu 10 sníma prúd poskytnutý anténou 2 a poskytuje operátorovi indikáciu tohto prúdu meradlom 50, ako to bolo opísané v patentovej prihláške US 08/758 248.
Detekčný obvod prúdu 10 zahŕňa rad zosilovačov, ktorý začína prvým operačným zosilňovačom 12 zapojeným do série so zosilňovacími obvodmi 30, 32, 34 a 36. Operačný zosilňovač 12 je výhodne tvorený nízkošumovým, nízkofrekvenčným presným operačným zosilňovačom, ktorý pripúšťa veľmi nízke hodnoty vstupných prúdov (rádovo pA). Ako príklad operačného zosilňovača 12 vhodného pre detekčný obvod prúdu 10 môže byť uvedený operačný zosilňovač dostupný u firmy Analóg Devices of Norwood, Massachusetts pod označením AD645. Prípadne operačný zosilňovač 12
31412 T môže byť tvorený rovnako’i inými operačnými zosilňovačmi, ktoré majú krivku spektrálnej hustoty rušivého napätia takú, že sú schopné funkcie pri frekvencii, pri ktorej dielektrokinézne účinky môžu byť detekované s dostatočnou citlivosťou. Tak napríklad na detekciu ľudí detekciou dielektrických účinkov elektrických signálov v ľudskom srdci postačuje zosilovač s takou spektrálnou krivkou rušivého napätia, že je schopný funkcie okolo frekvencie 18 Hz alebo nižšej. Iné odlišné operačné charakteristiky môžu byť vhodnejšie na detekciu iných typov objektov alebo na detekciu alternatívnych fyziologických charakteristík ľudí.
Operačná frekvencia vhodná na detekciu človeka závisí od tepovej frekvencie srdca. Tepová frekvencie srdca je okolo 1 až 2 Hz. Fourierovou transformáciou tepovej frekvencie srdca sa získa základná frekvencia približne
17,5 Hz (teda ideálna operačná charakteristika pri 18 Hz, alebo nižšej frekvencii). Je samozrejmé, že zameraním pozorností na vyššie koncové zložky Fourierového signálu môžu byť použité vyššie frekvencie, a to až do frekvencie, pre ktorú pomer signál k šumu ostáva dostatočne nízky pre extrapolarizáciu použiteľného signálu. Bolo zistené, že so súčasnými technológiami tieto vyššie zložky Fourierového signálu môžu byť použité až do frekvencie približne 50 Hz v Európe a 60 Hz v USA, bez toho aby šum pozadia prehlušil zložky Fourierového signálu.
Invertujúci vstup operačného zosilňovača 12 prijíma spätnoväzbový signál z výstupu spätnoväzbového operačného zosilňovača 12. Neinvertujúci vstup operačného zosilňovača 12 prijíma signál z antény cez sériovo zapojený kondenzátor Cl. Kondenzátor C1 môže byť zvolený na základe obmedzujúcich podmienok týkajúcich sa špecifického zapojenia použitého systému, avšak môže byť výhodne tvorený kovovým vrstveným kondenzátorom s kapacitou, napr. 0,47 pF.
Výstup operačného zosilňovača 12 je spojený s invertujúcim vstupom zosilňovača 14, zahrnutého v prvom zosilňovacom obvode 30, cez rezistor R5.
Takýto rezistor zahrňujú rovnako i ďalšie zosilňovacie obvody na invertujúcom vstupe príslušného operačného zosilňovača. To konkrétne znamená, že druhý
31412 T zosilňovací obvod 30 zahŕňa rezistor R6 na invertujúcom vstupe operačného zosilňovača 16, tretí zosilňovací obvod 34 zahŕňa rezistor R7 na invertujúcom vstupe operačného zosilňovača 18, a štvrtý zosilňovací obvod zahŕňa sériovú kombináciu rezistora R8 a rezistora R9 na invertujúcom vstupe operačného zosilňovača 20. Okrem toho výstup každého operačného zosilňovača príslušného zosilňovacieho obvodu je spojený so svojim invertujúcim vstupom cez paralelnú kombináciu príslušného rezistora a kondenzátora. To konkrétne znamená, že výstup operačného zosilňovača 14 prvého zosilňovacieho obvodu 30 je spojený so svojim invertujúcim vstupom cez paralelnú kombináciu rezistora R1 a kondenzátora C2, výstup operačného zosilňovača 16 druhého zosilňovacieho obvodu 32 je spojený so svojim invertujúcim vstupom cez paralelnú kombináciu rezistora R2 a kondenzátora C3, výstup operačného zosilňovača 18 tretieho zosilňovacieho obvodu 34 je spojený so svojím invertujúcim vstupom cez paralelnú kombináciu rezistora R3 a kondenzátora C4, a výstup operačného zosilňovača 20 štvrtého zosilňovacieho obvodu 36 je spojený so svojim invertujúcim vstupom cez paralelnú kombináciu rezistora R4 a kondenzátora C5. Rovnako na výstupe operačného zosilňovača 14 je väzbový kondenzátor C6, ktorý môže byť tvorený keramickým kondenzátorom s kapacitou 2,2 pF, pričom väzbový kondenzátor C6 je zapojený do série medzi operačný zosilňovač 14 a druhý zosilňovací obvod 32.
Neinvertujúce vstupy zosilňovača 14 a zosilňovača 16 sú uzemnené cez rezistor R11 resp. R12. Neinvertujúce vstupy operačného zosilňovača 18 a operačného zosilňovača 20 tretieho zosilňovacieho obvodu 34 resp. štvrtého zosilňovacieho obvodu 36 sú vybavené prostriedkom na automatické nastavenie nulovej hodnoty. To konkrétne znamená, že neinvertujúci vstup operačného zosilňovača 18 tretieho zosilňovacieho obvodu 34 je spojený s premenným rezistorom R14, ktorý je cez rezistor R13 spojený so svorkou kladného napäťového potenciálu (napr. +9 V) a je spojený cez rezistor R15 so svorkou záporného napäťového potenciálu (napr. -9 V). Premenný rezistor R14 je súčasťou kompenzačného obvodu 22 na nastavenie nuly, pričom tento obvod je pripojený k neinvestujúcemu vstupu operačného zosilňovača 18.
Kompenzačný obvod 22 na nastavenie nuly umožňuje operátorovi
31412 T nastaviť zisk tretieho zosilňovacieho obvodu 34, a tým vyrovnať samovoľný posuv, ku ktorému môže dôjsť v zosilňovacích obvodoch s vysokými ziskami. V príkladnom uskutočnení kompenzačného obvodu 22 na nastavenie nuly rezistor R13 môže mať odpor 100 kQ, rezistor R15 môže mať odpor 100 kQ a rezistor R14 môže mať odpor 5 kQ, pričom kondenzátor C9 môže mať kapacitu 0,1 pF a môže byť tvorený kovovým vrstveným kondenzátorom.
Štvrtý zosilňovací obvod 36 zahŕňa operačný zosilňovač 20 a vstupný rezistor R8 zapojený do série s rezistorom R9. Rezistor R8 je tvorený premenným rezistorom a môže mať odpor 250 kQ, zatiaľ čo rezistor R9 je tvorený pevným rezistorom a môže mať odpor 220 kQ. Rezistor R8 je tvorený potenciometrom, ktorý poskytuje operátorovi citlivé nastavenie. Okrem toho k neinvestujúcemu vstupu operačného zosilňovača 20 je pripojený nastavovací obvod 24 na nastavenie stredu v použitom meradle. To umožňuje operátorovi stanoviť, či prítomnosť neznámeho objektu spôsobí to, že merací obvod vytvorí kapacitu alebo získa kapacitu. Nastavovací obvod 24 zahŕňa premenný rezistor R16 zapojený medzi kladnú napäťovú svorku a zápornú napäťovú svorku. Rezistor R16 môže byť tvorený rezistorom s odporom 50 kQ a zapojený do paralelnej kombinácie s kondenzátorom C10, ktorý môže byť tvorený kovovým vrstveným kondenzátorom s kapacitou 0,1 pF. V ideálnom prípade je rezistor R16 nastavený na stred rozsahu stupnice merača, keď vstupný signál nie je prítomný.
Na výstup štvrtého zosilňovacieho obvodu 36 je pripojený rezistor R10, ktorý môže mať odpor 47 kn, avšak odpor tohto rezistora je zvolený v závislosti od použitého merača. Na výstup rezistora R10 je pripojené meradlo 50 na identifikáciu prítomnosti prúdu na anténe 2, ktorý je zosilený rôznymi vyššie uvedenými zosilňovacími obvodmi.
Počas prevádzky sa detekuje veľmi malý prúd na anténe 2, kedykoľvek dielektrokinézne účinky spôsobia zmenu okolitého elektrického poľa. Veľkosť tohto prúdu je rádovo v pA, pričom tento prúd je z antény vedený cez blokovací kondenzátor C1 do neinvertujúceho vstupu operačného zosilňovača 12. Tento operačný zosilňovač je frekvenčné obmedzený na 10 Hz, čo je výhodná
31412 T frekvencia, pri ktorej, ako testy ukázali, slabé dielektrokinézne účinky prítomnosti neidentifikovaného objektu sú detekovateľné a väzba medzi neidentifikovaným objektom a detektorom je maximalizovaná. Operačný zosilňovač 12 zvyšuje intenzitu signálu a poskytuje výstup pre prvý zosilňovací obvod 30, druhý zosilňovací obvod 32, tretí zosilňovací obvod 34 a štvrtý zosilňovací obvod 36. Tieto zosilňovacie obvody ďalej zosilujú hodnotu signálu tak, že meradlo 50 pri výstupe detekčného obvodu prúdu 10 môže identifikovať s vysokým stupňom presnosti prítomnosť neidentifikovaného objektu, dokonca i pri väčších vzdialenostiach tohto neidentifikovaného objektu, napr. 20 m a viac.
Obvod 10 sa prispôsobuje podmienkam okolitého elektrického poľa tak, že po, napr. 2 až 3 s, sa sám od seba vynuluje za týchto podmienok. Teda zmeny elektrického poľa spôsobené dielektrokinéznymi účinkami zavedeného iného objektu do blízkosti antény 2 sú zaznamenané meracím obvodom. Týmto spôsobom ktorákoľvek zmena podmienok okolitého elektrického poľa môže byť detekovaná s väčšou citlivosťou priamo na meradle.
Vynález nie je obmedzený na detekčný obvod prúdu 10 zobrazený na obr. 1, pričom odborníkovi v danom odbore sú zrejme ďalšie príklady uskutočnenia vynálezu, tj. dolnopriepustného zariadenia s krivkou spektrálnej hustoty napäťového šumu, ktorá umožňuje funkciu zariadenia pri frekvencii okolo 50 Hz, výhodne frekvencii z rozmedzia 10 až 18 Hz. To umožňuje obvodu 10 snímať elektrický náboj na anténe 2 a po jeho niekoľkonásobnom zosilnení ho použiť na detekciu neidentifikovaného objektu pomocou merača alebo iného vhodného zariadenia.
Vynález má mnoho použití a nie je nutne obmedzený na ľubovolné jedno konkrétne použitie. Bolo zistené, že detekčný obvod s anténou a merací obvod môžu byť použité na detekciu prítomnosti zakrytých objektov, akými sú napr. ľudia, zvieratá, polyméry, kontrolované látky, apod. Ďalšia možná aplikácia spočíva v detekcii pohybu (pohybové detektory) v definovanom prostredí. Tak napríklad keď sa vo vnútri miestnosti nachádza dotyčný objekt, detekčný obvod najprv detekuje tento objekt, a potom (po niekoľkých sekundách) sa sám vynuluje na základe podmienok okolitého elektrického poľa. Potom, čo
31412 T sa objekt uvedie do pohybu, meradlo zaznamená zmeny dielektrokinéznych účinkov v miestnosti spôsobené, napr. zmenou fyzikálnej orientácie srdca človeka vzhľadom na anténu 2, pričom zmeny dielektrokinéznych účinkov zase spôsobia zmeny elektrického poľa snímané anténou 2.
Ďalšia aplikácia vynálezu môže byť v oblasti lekárskej diagnostiky. Najmä vynález môže byť použitý na numerické vyjadrenie elektrického poľa prislúchajúceho ľudskému srdcovému svalu a vodivým nervom. To umožňuje operátorovi porovnať charakteristické veličiny tohto elektrického poľa so štandardnými charakteristickými veličinami, a tým posúdiť zdravotný stav srdcového svalu. Jednou z možných charakteristických veličín, ktoré môžu byť detekované, je variabilita srdcového rytmu a synchronizácia medzi sympatickým a parasympatickým rytmom. V tomto ohľade vynález citlivejšie detekuje srdcové podmienky než, napr. doteraz používané testy typu ECG.
Ďalším alternatívnym použitím vynálezu je prevádzka v autonómnom režime bez prítomnosti referenčného objektu (napr. operátora) a v styku so zemnou plochou, ako je to zobrazené na obr. 5 patentovej prihlášky US 08/758 248 a opísané na str. 12 tejto patentovej prihlášky. Bolo zistené, že voľbou vhodných operačných charakteristických veličín zosilňovača 12 detekčné a meracie obvody sú schopné funkcie bez prítomnosti referenčného objektu v spojení so zemnou plochou. To umožňuje prevádzku zariadení vo forme samostatného zariadenia bez nutnosti fyzickej prítomnosti operátora.
Je samozrejme, že vyššie uvedenými uskutočneniami vynálezu sa rozumejú výhodné príklady uskutočnenia vynálezu, a teda odborníkovi v danom odbore sú zrejmé ďalšie modifikované uskutočnenia, ktoré spadajú do rozsahu predmetu vynálezu definovaného priloženými patentovými nárokmi.

Claims (25)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Zariadenie na detekciu zmien dielektrokinéznych účinkov v prostredí charakterizovanom v každom okamihu okamžitým okolitým dielektrokinéznym stavom, vyznačujúce sa tým, že zahŕňa detekčný obvod prúdu elektricky spojený s anténou na prijatie signálu, indikujúceho zmenu dielektrokinéznych účinkov, z tejto antény, pričom detekčný obvod prúdu zahŕňa zosilňovač s nízkoprúdovým vstupom, pričom tento zosilňovač má krivku spektrálnej hustoty napäťového šumu takú, že je schopný funkcie pri frekvencii 50 Hz alebo nižšej frekvencii, a je zapojený tak, že je schopný prijať signál z antény a produkovať na výstupe prvý signál, pričom uvedený detekčný obvod prúdu ďalej zahŕňa zosilňovací obvod zapojený do série s uvedeným zosilňovačom na zosilenie uvedeného prvého signálu a jeho prevedenie na výstupný signál použiteľný detekčným zariadením na identifikáciu zmien dielektrokinéznych účinkov, pričom uvedený zosilňovací obvod zahrňuje nulovací obvod na periodické vyvažovanie výstupného signálu na vopred stanovenú hodnotu zodpovedajúcu okamžitému okolitému dielektrokinéznemu stavu.
  2. 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že signál z antény na nízkoprúdovom vstupe uvedeného zosilňovača má nízku frekvenciu a nízky prúd.
  3. 3. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že zosilňovačom s nízkoprúdovým vstupom je operačný zosilňovač, ktorý má krivku spektrálnej hustoty napäťového šumu takú, že je schopný funkcie pri frekvencii 18 Hz.
  4. 4. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že zosilňovač s nízkoprúdovým vstupom je schopný funkcie pri frekvencii 10 Hz alebo pri nižšej frekvencii.
  5. 5. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že zosilňovačom s nízkoprúdovým vstupom je operačný zosilňovač so spätnou väzbou.
    31412T
  6. 6. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že zosilňovací obvod zahŕňa rad dielčích zosilňovacích obvodov.
  7. 7. Zariadenie podľa nároku 6, vyznačujúce sa tým, že rad dielčích zosilňovacích obvodov zahrňuje prvý zosilňovací obvod, druhý zosilňovací obvod a tretí zosilňovací obvod, pričom prvý zosilňovací obvod zahŕňa zosilňovač s pevným ziskom, pričom druhý zosilňovací obvod zahŕňa zosilňovač s premenným ziskom, ktorý sa mení podľa nastavenia nuly, pričom tretí zosilňovací obvod zahŕňa zosilňovač s premenným ziskom, ktorý sa mení podľa nastavenia stredu.
  8. 8. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že druhý zosilňovací obvod zahŕňa delič napätia na poskytnutie uvedeného nastavenia nuly.
  9. 9. Zariadenie podľa nároku 7 , vyznačujúce sa tým, že tretí zosilňovací obvod zahŕňa delič napätia pre poskytnutie uvedeného nastavenia stredu.
  10. 10. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahŕňa potenciometer usporiadaný medzi druhým a tretím zosilňovacím obvodom.
  11. 11. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že prvý zosilňovací obvod, druhý zosilňovací obvod a tretí zosilňovací obvod sú zapojené do série.
  12. 12. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahŕňa štvrtý zosilňovací obvod.
  13. 13. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že nulovací obvod je určený na periodické vyvažovanie výstupného signálu na nulovú hodnotu.
  14. 14. Spôsob detekcie zmeny dielektrokinéznych účinkov v prostredí charakterizovanom v ľubovolnom okamihu okamžitým okolitým dielektrokinéznym stavom, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa stupeň spočívajúci v prijatí signálu, indikujúceho zmenu dielektrokinéznych účinkov, z antény, pričom spôsob ďalej zahŕňa stupeň spočívajúci v prvom zosilení signálu z antény zosilňovačom s nízkoprúdovým vstupom, pričom tento zosilňovač má krivku spektrálnej hustoty napäťového šumu takú, že je schopný funkcie pri frekvencii 50 Hz, pričom tento stupeň ďalej spočíva vo vyvedení zosilneného signálu na výstup vo forme prvého signálu, pričom spôsob ďalej zahŕňa stupeň
    31412 T spočívajúci v druhom zosifení prvého signálu a jeho vyvedení na výstup vo forme výstupného signálu, ktorého detekčné zariadenie používa na identifikáciu zmeny dielektrokinéznych účinkov, pričom stupeň spočívajúci v druhom zosilení prvého signálu a jeho vyvedení na výstup vo forme výstupného signálu zahŕňa stupeň spočívajúci v periodickom vyvažovaní výstupného signálu na vopred stanovenú hodnotu zodpovedajúci okamžitému okolitému dielektrokinéznemu stavu.
  15. 15. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že uvedené prvé zosilenie signálu z antény spočíva v zosilení tohto signálu pri nízkej frekvencii.
  16. 16. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že uvedené prvé zosilenie signálu z antény spočíva v zosilení tohto signálu za použitia operačného zosilňovača, ktorý má krivku spektrálnej hustoty napäťového šumu takú, že je schopný funkcie pri frekvencii 18 Hz.
  17. 17. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že uvedené prvé zosilenie signálu z antény spočíva v zosilení tohto signálu za použitia zosilňovača, ktorý je schopný funkcie pri frekvencii 10 Hz.
  18. 18. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že stupeň spočívajúci v prvom zosilení signálu z antény zosilňovačom s nízkoprúdovým vstupom zahŕňa stupeň spočívajúci v spätnom vedení prvého signálu.
  19. 19. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že stupeň spočívajúci v druhom zosilení prvého signálu spočíva v zosilení prvého signálu radom po sebe idúcich zosilňovacích obvodov.
  20. 20. Spôsob podľa nároku 19, vyznačujúci sa tým, že stupeň spočívajúci v druhom zosilení prvého signálu spočíva v zosilení prvého signálu prvým zosilňovacím obvodom, druhým zosilňovacím obvodom a tretím zosilňovacím obvodom, pričom prvý zosilňovací obvod poskytuje pevný zisk, pričom druhý zosilňovací obvod poskytuje premenný zisk, ktorý sa mení podľa nastavenia nuly, pričom tretí zosilňovací obvod poskytuje premenný zisk, ktorý sa mení podľa nastavenia stredu.
  21. 21. Spôsob podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že druhý zosilňovací
    31412T obvod zahrňuje delič napätia pre nastavenie nuly.
  22. 22. Spôsob podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že tretí zosilňovací obvod zahŕňa delič napätia pre nastavenie stredu.
  23. 23. Spôsob podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahŕňa stupeň spočívajúci v nastavení tretieho zosilňovacieho obvodu pomocou potenciometra usporiadaného medzi druhým a tretím zosilňovacím obvodom.
  24. 24. Spôsob podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že stupeň spočívajúci v druhom zosilení prvého signálu zahŕňa stupeň spočívajúci v zosileni prvého signálu štvrtým zosilňovacím obvodom.
  25. 25. Spôsob podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že stupeň spočívajúci v periodickom vyvažovaní výstupného signálu na vopred stanovenú hodnotu zodpovedajúcu okamžitému okolitému dielektrokinéznemu stavu je tvorený stupňom spočívajúcim v periodickom vyvažovaní výstupného signálu na nulovú hodnotu.
SK255-2000A 1997-08-25 1998-08-20 Metering circuit SK2552000A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/917,223 US6011476A (en) 1996-11-27 1997-08-25 Metering circuit to detect dielectrokinetic response
PCT/US1998/017266 WO1999010853A1 (en) 1997-08-25 1998-08-20 Metering circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK2552000A3 true SK2552000A3 (en) 2000-09-12

Family

ID=25438506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK255-2000A SK2552000A3 (en) 1997-08-25 1998-08-20 Metering circuit

Country Status (20)

Country Link
US (1) US6011476A (sk)
EP (1) EP1016051B1 (sk)
JP (1) JP4224204B2 (sk)
KR (1) KR20010023305A (sk)
CN (1) CN1277705A (sk)
AT (1) ATE239959T1 (sk)
AU (1) AU740926B2 (sk)
BR (1) BR9811354A (sk)
CA (1) CA2300919A1 (sk)
DE (1) DE69814423T2 (sk)
EE (1) EE200000087A (sk)
HU (1) HUP0003635A3 (sk)
IL (1) IL134595A (sk)
NO (1) NO20000895D0 (sk)
NZ (1) NZ502854A (sk)
PL (1) PL338851A1 (sk)
SK (1) SK2552000A3 (sk)
TR (1) TR200000510T2 (sk)
UA (1) UA55474C2 (sk)
WO (1) WO1999010853A1 (sk)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004085327A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Oyo Denshi Kenkyusho:Kk 生体検出装置
US8026725B2 (en) * 2007-11-13 2011-09-27 Dalke James A Optical fiber coupled antenna current monitor
US9075029B2 (en) * 2011-01-31 2015-07-07 Scott Technologies, Inc. System and method for automatically adjusting gas sensor settings and parameters
WO2012073116A2 (en) * 2010-05-05 2012-06-07 Dieter Wolfgang Blum Electric field signature detection using exciter-sensor arrays
ES2534702B1 (es) * 2013-09-24 2016-02-09 Ontech Security, Sl Sensor de campos electrostáticos y sistema de seguridad en espacios interiores
DE102014011831A1 (de) * 2014-08-08 2016-02-11 ChenYang Technologies GmbH & Co. KG Nullpunktoffset-Reduzierung bei Magnetfeldsensoren
US9877658B2 (en) * 2014-10-29 2018-01-30 Dkl International, Inc. Passive method and system for contact and/or non-contact with or without intervening materials for detection and identification of the incidence, traverse and physiological condition of a living human at any instant
WO2020028234A1 (en) 2018-08-01 2020-02-06 Dkl International, Inc. Dynamic selective polarization matching
US11333627B2 (en) * 2018-08-01 2022-05-17 Dkl International, Inc. Remote detector for dielectric material
US11300541B2 (en) 2018-08-01 2022-04-12 Dkl International, Inc. Dynamic selective polarization matching for remote detection of smokeless gunpowder
US11614474B2 (en) * 2020-07-24 2023-03-28 Dkl International, Inc. Remote detection of animate entities

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3771152A (en) * 1972-05-25 1973-11-06 Mb Ass Intrusion detector
US4138641A (en) * 1977-04-18 1979-02-06 Sun Electric Corporation Instrument amplifier and load driver having offset elimination and common mode rejection
JPS58154671A (ja) * 1983-02-22 1983-09-14 Hitachi Ltd 信号検出回路
US4621258A (en) * 1983-08-22 1986-11-04 Campman James P Proximity detecting apparatus
US5019804A (en) * 1989-04-10 1991-05-28 Jacob Fraden Apparatus and method for detecting movement of an object
US5566388A (en) * 1990-08-28 1996-10-15 Ericsson Inc. RF trunking multisite switch configuration and diagnostics interface
US5300889A (en) * 1991-04-25 1994-04-05 Bakhoum Ezzat G Ground-free electrostatic measurement device with electrical charge storing capacitor
US5434798A (en) * 1991-05-23 1995-07-18 Telefonaktiebolaget L M Ericcson Reconfiguration in a cellular communications network
US5353332A (en) * 1992-09-16 1994-10-04 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. Method and apparatus for communication control in a radiotelephone system
US5471359A (en) * 1993-02-25 1995-11-28 Impco Inc. Polyphase current monitor and control system
US5526489A (en) * 1993-03-19 1996-06-11 3Com Corporation System for reverse address resolution for remote network device independent of its physical address
US5436955A (en) * 1993-07-30 1995-07-25 Hughes Aircraft Company Compatible analog channel unit for a digital cellular telephone system
US5544163A (en) * 1994-03-08 1996-08-06 Excel, Inc. Expandable telecommunications system
US5541978A (en) * 1994-08-18 1996-07-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and system for implementing a backup digital control channel within a cellular telecommunications network
US5475870A (en) * 1994-09-12 1995-12-12 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for adding and removing a base station from a cellular communications system
US5748088A (en) * 1996-11-27 1998-05-05 Afilani; Thomas L. Device and method using dielectrokinesis to locate entities

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010023305A (ko) 2001-03-26
UA55474C2 (uk) 2003-04-15
CN1277705A (zh) 2000-12-20
US6011476A (en) 2000-01-04
EE200000087A (et) 2000-12-15
EP1016051A1 (en) 2000-07-05
BR9811354A (pt) 2000-09-12
NO20000895L (no) 2000-02-23
HUP0003635A3 (en) 2002-06-28
JP4224204B2 (ja) 2009-02-12
ATE239959T1 (de) 2003-05-15
AU9027698A (en) 1999-03-16
EP1016051B1 (en) 2003-05-07
WO1999010853A1 (en) 1999-03-04
AU740926B2 (en) 2001-11-15
CA2300919A1 (en) 1999-03-04
PL338851A1 (en) 2000-11-20
TR200000510T2 (tr) 2000-07-21
NO20000895D0 (no) 2000-02-23
DE69814423T2 (de) 2004-01-15
JP2001514393A (ja) 2001-09-11
DE69814423D1 (de) 2003-06-12
IL134595A0 (en) 2001-04-30
HUP0003635A2 (hu) 2001-02-28
NZ502854A (en) 2001-09-28
IL134595A (en) 2003-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6252512B1 (en) Monitoring system and method
US5371469A (en) Constant current loop impedance measuring system that is immune to the effects of parasitic impedances
US5921939A (en) Device for monitoring measurement electrodes to detect the presence of faults in electrode, leads and in the connection of the electrodes to a patient
KR100566547B1 (ko) 자기검출기
SK2552000A3 (en) Metering circuit
US5598847A (en) Implantable flow sensor apparatus and method
EP0315854A1 (en) Measurement method for moisture content in the skin and apparatus therefor
EP1232690B1 (en) Method and device for measuring frequency of specific behavior of animal
US3988669A (en) Automatic control and detector for three-terminal resistance measurement
US4864282A (en) Method and apparatus for detecting or measuring the presence of humans or biological organism
Wikswo Jr Cellular action currents
JPS5818102A (ja) 容量式変位計
CZ2000709A3 (cs) Způsob detekce změny dielektrokinézních účinků a zařízení k jeho provádění
US20120086448A1 (en) Amplifying driving unit using giant magneto resistance sensor and diagnosis device using the same
MXPA00001964A (en) Metering circuit
US4346373A (en) Intrusion warning system utilizing a differential electric field
US3604411A (en) Electroencephalograph having meter probe movable in a calvarium-shaped liquid filled tank and method of use
US3039048A (en) Gyromagnetic resonance detection method and apparatus
Cirstea et al. An inductive system for measuring microampere currents
CN215449611U (zh) 基于液体闪烁测量的能量探测电路
CA1226620A (en) Magnetometer circuit for measuring the period of beat frequency maxima
SU1222273A1 (ru) Измеритель токового воздействи электрического пол на биологически активные точки кожи
US5008523A (en) Current measuring circuit with means for nullifying the effects of current source and lead resistance
Dalichaouch et al. Broadband frequency-domain magnetic system for landmine/UXO detection and discrimination
WO2018151011A1 (ja) 生体情報測定装置、生体情報測定装置の装着状態検出方法、及び生体情報測定装置の制御プログラム