SU1156635A1 - Apparatus for investigating motor activity of biological objects - Google Patents
Apparatus for investigating motor activity of biological objects Download PDFInfo
- Publication number
- SU1156635A1 SU1156635A1 SU802950567A SU2950567A SU1156635A1 SU 1156635 A1 SU1156635 A1 SU 1156635A1 SU 802950567 A SU802950567 A SU 802950567A SU 2950567 A SU2950567 A SU 2950567A SU 1156635 A1 SU1156635 A1 SU 1156635A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- bridge
- differential amplifier
- transformers
- primary winding
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, содержащее генератор , соединенный с мосте переменного тока, масштабный усилитель и регистратор, отличающеес тем, что, с целыо повышени точности исследовани , оно снабжено дифференциальньм усилителем, двум разв зывающими трансформаторами, первична обмотка одного из которых соединена со сравнительным плечом моста переменного тока, а первична обмотка другрго - с измерительньм плечом моста переменного тока, к вторичньм обмоткам каждого трансформатора подключены соответственно последовательно соединенные детектор , выполненный на прецизионных диодах, и интегратор, причем выходам интеграторов подключены к входам (Л дифференциального усилител , выход которого через масштабный усилитель соединен с регистратором. A DEVICE FOR STUDYING MOTOR ACTIVITY OF BIOLOGICAL OBJECTS, comprising a generator connected to an AC bridge, a large-scale amplifier and a recorder, characterized in that, in order to increase the accuracy of research, it is equipped with a differential amplifier, two transformers, a primary winding of one of which is equipped with a differential amplifier, two transformers, a primary winding of one of which is equipped with a differential amplifier, two transformers, a primary winding of one of which, one of them, one of which of them will be equipped with a differential amplifier, two transformers, a winding of the research, one of them will be equipped with a differential amplifier, two transformers, a winding of one of which will be equipped with a differential amplifier, two transformers. the comparative shoulder of the AC bridge, and the primary winding of the other is with the measuring arm of the AC bridge, to the secondary windings of each transformer Pa connected respectively series-connected detector, made on precision diodes, and an integrator, and the integrator outputs are connected to the inputs (L of a differential amplifier, the output of which is connected to a recorder through a large-scale amplifier.
Description
елate
Од Од СО От Изобретение относитс к медицине кой технике, а именно к устройствам дл изучени физиологических ха рактеристик биологических объектов наход щихс в провод щих средах. Цель изобретени - повьшение точности исследовани . На чертеже представлена блоксхема одного независимого измерительного канала. Устройство содержит источник 1 питани генератора, генератор 2, мост 3 переменного тока, разв зывающие трансформаторы 4, прецизионные диоды 5, интеграторы 6,источник 7 питани , общий дл всех оконечных каскадов всех канало:В, дифференциальиьй усилитель 8, индикатор 9 баланса моста переменного тока, масштабный усилитель 1Q, регистрирующее устройство t1. Устройство работает следующим образом. Мост 3 переменного тока каждого независимого канала питаетс от своего генератора 2 и источника 1 питани . В измерительное плечо моста 3 включают электроды датчика (не обозначены), которые в свою очередь закрегш ют на изусаемом животном или его подвижных органах .(част х). Напр жени со сравнительного и измерительного гшечей моста 3 поступают на разв зывающие трансформаторы 4. Сигналы с вторичньгх об моток трансформаторов 4 попадают на систему балансировки моста 8 переме ного тока, где они, выпр мленные прецизионными диодами 5, поступают на интеграторы 6 и далее на входы дифференциального усилител 8, на выходе которого получают разность амплитудных значений напр жений в сравнительном и измерительнс плечах моста 3 переменного тока. Мост балансируют переменным резистором в сравнительном плече моста по ин;ц1к тору нулевого уровн 9. Все дальней шие изменени проводимости измерительного плеча моста 3, обусловленн движением электродов датчика, закрепленного на биологическом объекте или движением органов, наход щихс между электродами, или изменением сопротивлени других датчиков, включенных в измерительное плечо мо та (дат.чики солености, температуры освещенности, скорости течени и т.д.), создают на вьпсоде масштабного усилител 10 посто нное напр жение, подаваемое в зависимости от задач на различные регистрирующие устройства 11. На исследуемых биологических объектах закрепл ют электроды датчиков (форма и размер электродов обусловлены задачей исследовани , видом и размером животного), соединенных с измерительным плечом моста 3 тонкими легкими проводами (лини св зи). Вследствие того, что металл датч ков погружен в провод щую среду (электролит), металл пол ризуетс , на границе металл-среда образуетс двойной электрический слой. При прохождении переменного тока между электродами датчика такой слой про вл ет свойства емкости. Потенциал пол ризации, определ ющий емкость , зависит от матерн(ала (драгоценные металлы имеют наименьший потенциал пол ризации), формы электродов . Таким образом, в измерительнон плече моста 3 датчик обладает комплексным сопротивлением. Комплексное сопротивление среды вызьюает сдвиг фазы в измерительном плече моста 3 переменного тока, что затрудн ет его балансировку по нулевому уровню. Компенсаци сдвига фазы в измерительном плече моста 3 требует введени СЛОЯ31ЫХ и гр(1оэдких фазосдвигающих устройств. Однако в конкретных биологических исследовани х двигательной активности разных видо животных требуютс определенные конструкции датчиков. Например дл изучени двигательной активности морского гребешка используют датчики в виде двух стальных пластин, закрепленных на створках его равокин. Друга форма датчиков - тонкие вольфрамовые иглы используютс дл регистрации сердцебиени этого моллюска. Форма датчиков , их материал длина линии св зи их с аппаратурой могут мен тьс в втроких пределах, & следовательно, необходимо перестраивать фазосдвигаюасие устройства моста 3 в конкретном случав.Предлагаема схема балансировки мосте 3 позвол ет избежать таких трудностей. Схема работает следующим образом .Od CO. From the Invention relates to medical engineering, namely to devices for studying the physiological characteristics of biological objects in conducting media. The purpose of the invention is to increase the accuracy of the study. The drawing shows the block diagram of one independent measuring channel. The device contains a generator power supply 1, a generator 2, an AC bridge 3, isolation transformers 4, precision diodes 5, integrators 6, a power source 7 common to all terminal stages of all channels: B, differential amplifier 8, variable bridge balance indicator 9 current, scale amplifier 1Q, recording device t1. The device works as follows. The AC bridge 3 of each independent channel is powered by its generator 2 and power supply 1. The measuring arm of bridge 3 includes sensor electrodes (not indicated), which in turn are fixed on the animal to be erected or its moving organs (parts). The voltages from the comparative and measuring bridge 3 are fed to isolation transformers 4. The signals from the secondary coil of transformers 4 fall on the balancing system of bridge 8 of alternating current, where they, rectified by precision diodes 5, go to integrators 6 and then to the inputs the differential amplifier 8, the output of which receives the difference in the amplitude values of the voltages in the comparative and measuring arms of the AC bridge 3. The bridge is balanced by a variable resistor in the comparative shoulder of the bridge along the zero axis 9. All further changes in the conductivity of the measuring arm of bridge 3 are caused by the movement of the sensor electrodes attached to a biological object or the movement of organs between other electrodes included in the measuring arm of the model (salinity sensors, light temperatures, flow rates, etc.), create a constant voltage on the output of the scale amplifier 10 Depending on the tasks to various recording devices 11. At study biological objects is secured sensor electrodes (the shape and size of the electrodes due to the study, type and size of the animal) connected to the measuring arm of the bridge 3 thin light conductors (link). Due to the fact that the metal of the sensors is immersed in a conductive medium (electrolyte), the metal is polarized, and a double electric layer is formed at the metal – medium interface. With the passage of alternating current between the electrodes of the sensor, such a layer exhibits the properties of capacitance. The polarization potential, which determines the capacitance, depends on the maternity (ala (precious metals have the lowest polarization potential), the shape of the electrodes. Thus, in the measuring arm of bridge 3, the sensor has complex resistance. The complex resistance of the medium causes a phase shift in the measuring shoulder of bridge 3 AC, which makes it difficult to balance on a zero level. Compensation for phase shift in the measuring arm of bridge 3 requires the introduction of LAYERS 31 and R (1 ed phase-shifting devices. However, in specific biological For example, to study the motor activity of different species of animals, certain sensor constructions are required. For example, to study the marine activity of the scallop, sensors are used in the form of two steel plates fixed on the flaps of its ravokin. Another form of sensors - thin tungsten needles are used to register the heartbeat of this mollusk. their material; the length of their communication link with the equipment may vary in-band, & therefore, it is necessary to rebuild the phase shift of the device of bridge 3 in a particular case. The proposed balancing scheme of bridge 3 avoids such difficulties. The scheme works as follows.
3 . 3
Напр жени со сравнительного и измерительного плечей моста 3 через раз в зьтающие трансформаторы 4 подаютс на схему балансировки моста 3. Сигналы с вторичных обмоток разв зьтающих трансформатор 4 выпр мл ютс малосигнальными диодами 5 и интегрируютс в интеграторах 6. Малосигнальные диоды 5 примен ют из-за того, что обычные диоды про вл ют свойства диодов при напр жении вьше 0,3-0,7 В, а малосигнальные , вьтолненные на операционных усилител х, работают при напр жении ниже 1 мВ. Таким образом, при введении малосигнальных (прецизионных ) диодов 5 и интеграторов 6 мост 3 переменного тока вл етс высокочувствительным измерительньм мост.ом посто нного тока. Посто нные напр жени с плечей,моста 3 поступают на входы дифференциального усилител 8 и вычитаютс , на выходе дифференциального усилител 8 получаетс посто нный сигнал рассогласовани , теперь утке не завис щий от сдвига фазы напр жени в измерительном плече моста 3, и вращением ручки переменного резисторав сравнительном плече моста 3 он балансируетс по нулевому уровню.The voltages from the comparative and measuring arms of the bridge 3 are fed to the transformer 4 each time to the balancing circuit of bridge 3. The signals from the secondary windings of the transformer 4 are rectified by small signal diodes 5 and integrated into integrators 6. Small signal diodes 5 are used because of The fact that conventional diodes exhibit properties of diodes with voltages higher than 0.3-0.7 V, while small-signal diodes implemented on operational amplifiers operate at voltages lower than 1 mV. Thus, with the introduction of low-signal (precision) diodes 5 and integrators 6, the ac bridge 3 is a highly sensitive measuring dc bridge. Constant voltages from the arms of bridge 3 are fed to the inputs of differential amplifier 8 and subtracted. At the output of differential amplifier 8, a constant error signal is received, now the weft is not dependent on the phase shift of the voltage in the measuring arm of bridge 3, and the rotation of the variable resistor knob the comparative shoulder of bridge 3 is balanced at the zero level.
Одним из основных назначений предлагаемого устройства вл етс о новременна регистраци двигательной активности нескольких животных. Дл этого датчики, закрепленные на животных, должны быть электрически, не св заны, т.е. не должны вли ть на работу один другого. Поэтому используют следующий тех р1ческий тфнем гальванической разв| зки каналов . Генераторы 2, питающие измеритепьные мосты 3 с датчиксж в из566354One of the main purposes of the proposed device is the modern registration of the motor activity of several animals. For this, sensors mounted on animals must be electrically not connected, i.e. should not affect the work of one another. Therefore, use the following one p1n tfnem galvanic development | channels. Generators 2, supplying measuring bridges 3 with sensors in iz566354
мерительном плече, имеют гальванически не св занные блоки питани каждый из них имеет собственную обмотку на силовом трансформаторе 4, 5 что позвол ет избежать непосредственной электрической св зи ме ду датчиками разных каналов (источники питани могут быть батарейного типа ) .The measuring arm has galvanically unrelated power supply units, each of them has its own winding on the power transformer 4, 5, which allows to avoid direct electrical connection between sensors of different channels (power sources can be of battery type).
10 При подключении регистрирз ющей аппаратуры, например четьфехканального самописца Н-338-4П, к выходу каналов гальваническа св зь возникает между ними, так как средние10 When connecting recording equipment, such as the four-channel H-338-4P recorder, to the output of the channels, galvanic communication occurs between them, since the average
5 -:точки их питани соедин ютс с общей землей самописца. Чтобы избежать этогоj используют трансформ ; торы 4, которые гальванически разв зывают каждый генератор 1 и5 -: their feeding points are connected to the common ground of the recorder. To avoid this, use transform; tori 4, which galvanically dissipate each generator 1 and
20 мост 3 от последующих каскадов. Последующие каскады всех каналов (малосигнальные диоды 5, дифференциальные усилители 10, нуль-индикатор 9) питаютс от своего источника 7 питани , гальванически не св занного- с источником 1 питани генераторов который также имеет соответственную на / силовом трансформаторе-4. Средние точки источников t и 7 питани также изолированы одна от другой. Таким образом, только одновреъсенное использование этих двух приемов полностью устран ет гальваническую св зь между датчика каналов,что позвол ет вести.независимую одновременную регистращоо двигательной активности грутш животных.20 bridge 3 from subsequent cascades. Subsequent cascades of all channels (small-signal diodes 5, differential amplifiers 10, zero-indicator 9) are powered from their power source 7, which is not galvanically connected to the power source 1 of the generators, which also has a corresponding on / power transformer-4. The midpoints of the sources t and 7 of the power supply are also isolated from one another. Thus, only the simultaneous use of these two methods completely eliminates the galvanic coupling between the sensor channels, which allows us to conduct independent simultaneous recording of motor activity of animals.
Конкретное вьшолнекие устройства произведено на базе измерите ьного моста переденногр тока с использованием оперз1щонньас у лителей (микросхем) типа 140УЯ1Б иThe specific devices were made on the basis of a measuring bridge of the forward current using the power unit of the type (UC) of the type UL1B1B and
iMA725.iMA725.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802950567A SU1156635A1 (en) | 1980-07-03 | 1980-07-03 | Apparatus for investigating motor activity of biological objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802950567A SU1156635A1 (en) | 1980-07-03 | 1980-07-03 | Apparatus for investigating motor activity of biological objects |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1156635A1 true SU1156635A1 (en) | 1985-05-23 |
Family
ID=20906028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802950567A SU1156635A1 (en) | 1980-07-03 | 1980-07-03 | Apparatus for investigating motor activity of biological objects |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1156635A1 (en) |
-
1980
- 1980-07-03 SU SU802950567A patent/SU1156635A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Pascual Е. Utilisation du Kinrographe pour tetude das effets de la pollution sur les coquillages. - Nature, 1976, 7, 159-160. Truman E.R. Activity and heart rate of bivalve molluses in their natural habitat. - Nature, London, 214, 1974, p. 214. 832-833. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1044326A (en) | Measurement system including bridge circuit | |
SU1156635A1 (en) | Apparatus for investigating motor activity of biological objects | |
US3754186A (en) | Power factor measuring cell arrangement | |
Barlow | The design of semi-conductor wattmeters for power-frequency and audio-frequency applications | |
CN2591577Y (en) | Automatic correcting temperature and salinity sensor | |
US3786345A (en) | Measuring equipment, especially for measuring the ph-value of a liquid | |
US2898543A (en) | Transmitter potentiometer | |
SU1531027A1 (en) | Digital instrument converter of fluid electric conductivity | |
SU1458846A1 (en) | Apparatus for electric testing of wells | |
SU1320779A1 (en) | Device for measuring field spatial derivatives | |
RU2088942C1 (en) | Pressure and temperature converter | |
SU842594A1 (en) | Transformer bridge for measuring complex resistor parameters | |
SU416634A1 (en) | ||
SU485471A1 (en) | Device for modeling magnetic and electric fields | |
SU883757A1 (en) | Device for touch-free current strenghth measuring | |
SU1190275A1 (en) | Method of measuring density of current in current conductor and apparatus for accomplishment of same | |
SU687424A1 (en) | Device for measuring magnetic induction vector | |
US2446015A (en) | Electrolytic concentration indicator | |
SU1138762A1 (en) | Device for measuring electric conductivity | |
SU941915A1 (en) | Device for measuring energy losses in super-conducting magnets | |
SU779954A1 (en) | Magnetic field induction gradient measuring device | |
SU1422184A1 (en) | Impedance to voltage converter | |
SU901956A1 (en) | Device for measuring losses in magnetic core | |
SU1215032A1 (en) | Apparatus for measuring liquid electrical conductance | |
SU658505A1 (en) | Meter of distance to fault in cable insulation |