SU1287843A1 - Apparatus for measuring electric signal of bioobject - Google Patents
Apparatus for measuring electric signal of bioobject Download PDFInfo
- Publication number
- SU1287843A1 SU1287843A1 SU853885513A SU3885513A SU1287843A1 SU 1287843 A1 SU1287843 A1 SU 1287843A1 SU 853885513 A SU853885513 A SU 853885513A SU 3885513 A SU3885513 A SU 3885513A SU 1287843 A1 SU1287843 A1 SU 1287843A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- current
- bioobject
- input
- electrodes
- generator
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение предназначено дл измерени диагностических параметров биологического объекта при проведении физиологических и психологических исследований и позвол ет повысить точность измерени путем компенсации низкочастотных помех. Устройство содержит источник 1 тока, электроды 2 и 3, генератор 4, коммутатор 5, усилители 6 и 8, элемент 7 задержки, элемент 9 пам ти, интерпол торы 10 и 14, блок 11 коррекции, регистратор 12 и измеритель 13 напр жени . При работе генератора 4 в режиме однократного запуска регистратор 12 фиксирует сопротивление биообъекта . Устройство осуществл ет компенсацию низкочастотных помех, возникающих из- за собственного тока биообъекта на электродах 2 и 3, путем измерени этого тока, дл чего коммутатором 5 электроды 2 и 3 подклю- чаютс к усилителю 6. Сигнал, пропорциональный собственному току, фиксируетс элементом 9 пам ти и одновременно подаетс на блок 11 коррекции, где суммируетс с измеренным значением, пропорциональным сопротивлению биообъекта. Может осуществл тьс компенсаци посто нной и медленно мен ющейс составл ющей тока биообъекта с поправкой, сформированной и занесенной в элемент 9 при однократном запуске генератора, и динамических значений тока с поправкой дл каждого дискретного измерени , что позвол ет снизить погрещ- ность измерени ниже 5%. 1 ил. S (Л Ю 00 00 4; соThe invention is intended to measure the diagnostic parameters of a biological object during physiological and psychological studies and to improve measurement accuracy by compensating for low-frequency interference. The device comprises a current source 1, electrodes 2 and 3, a generator 4, a switch 5, amplifiers 6 and 8, a delay element 7, a memory element 9, interpolators 10 and 14, a correction unit 11, a recorder 12 and a voltage meter 13. When the generator 4 in the single-run mode, the recorder 12 captures the resistance of the bioobject. The device compensates for low-frequency interference arising from the bioobject's own current on electrodes 2 and 3 by measuring this current, for which switch 5 electrodes 2 and 3 are connected to amplifier 6. The signal proportional to its own current is detected by memory element 9 At the same time, it is fed to a correction unit 11, where it is summed up with a measured value proportional to the resistance of the bio-object. Compensation can be made of the constant and slowly varying component of the bioobject's current with the correction generated and stored in the element 9 with a single start of the generator, and the dynamic values of the current corrected for each discrete measurement, which makes it possible to reduce the measurement error below 5% . 1 il. S (L you 00 00 4; with
Description
Изобретение относитс к медицинской технике, а именно к приборам дл измерени диагностических параметров биологического объекта, и может быть использовано при проведении физиологических и психологических исследований.The invention relates to medical technology, namely to devices for measuring diagnostic parameters of a biological object, and can be used in physiological and psychological studies.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерени путем компенсации низкочастотных помех.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by compensating for low-frequency interference.
На чертеже приведена структурна электрическа схема устройства.The drawing shows a structural electrical circuit of the device.
Устройство дл измерени электрического сопротивлени биообъекта содержит источник 1 тока, первый электрод 2, второй электрод 3, последовательно соединенные генератор 4 импульсов, коммутатор 5, усилитель 6 тока, элемент 7 задержки, нормирующий усилитель 8, элемент 9 пам ти, второй (управл ющий) вход которого подключен к выходу генератора 4 импульсов, первый интерпол тор 10, блок 11 коррекции и регистратор 12, измеритель 13 напр жени , вход которого соединен с выходом первого интерпол тора 10, и второй интерпол тор 14, выход которого подключен к второму входу блока 11 коррекции, а вход - к второму выходу коммутатора 5, второй вход которого соединен с выходом источника 1 тока, а третий и четвертый входы - соответственно с первым 2 и вторым 3 электродами.A device for measuring the electrical resistance of a bioobject contains a current source 1, a first electrode 2, a second electrode 3, a pulse generator 4 connected in series, a switch 5, a current amplifier 6, a delay element 7, a normalizing amplifier 8, a memory element 9, a second (control) the input of which is connected to the output of the pulse generator 4, the first interpolator 10, the correction block 11 and the recorder 12, the voltage meter 13, the input of which is connected to the output of the first interpolator 10, and the second interpolator 14 whose output is connected to The second input of the correction unit 11, and the input to the second output of the switch 5, the second input of which is connected to the output of the current source 1, and the third and fourth inputs to the first 2 and second 3 electrodes respectively.
Кроме того, в конструкции генератора 4 импульсов предусмотрены режим однократного запуска и непрерывный импульсный режим . Элемент 7 задержки имеет регулируемую задержку At, а нормирующий усилитель 8 выполнен на операционном усилителе и имеет регулируемый коэффициент усилени К. Элемент 9 пам ти выполнен в виде блока аналоговой пам ти замкнутого типа и имеет вход синхронизации. Блок 11 коррекции может быть выполнен, например, в виде аналогового сумматора, а первый 10 и второй 14 интерпол торы - в виде активных фильтров низкой частоты. В качестве регистратора 12 может быть использован самопишущий прибор с проградуиро- ванной щкалой.In addition, the design of the generator 4 pulses provides a single start mode and a continuous pulse mode. The delay element 7 has an adjustable delay At, and the normalizing amplifier 8 is made on an operational amplifier and has an adjustable gain factor K. Memory element 9 is made in the form of a block of analogue memory of a closed type and has a synchronization input. Correction unit 11 can be performed, for example, in the form of an analog adder, and the first 10 and second 14 interpolators can be made in the form of active low-frequency filters. As the recorder 12, a recording device with a graduated scale can be used.
Устройство дл измерени электрического сопротивлени биообъекта работает следующим образом.A device for measuring the electrical resistance of a bioobject works as follows.
Генератор 4 импульсов устанавливаетс в режим однократного запуска и при отсутствии сигнала на его выходе коммутатор 5 подключает к первому и второму электродам 2 и 3 параллельно источник 1 тока и второй интерпол тор 14. При посто нстве измерительного тока I|, поступающего из источника 1 тока через электроды 2 и 3 в биообъект , напр жение Yfi(t), подаваемое с электродов 2 и 3 на вход второго интерпол тора 14, пропорционально значению измер емого сопротивлени Ra(t) биообъекта, которое в общем случае зависит от времени t. UK(i)7x-BaCt).The pulse generator 4 is set to the single-shot mode and in the absence of a signal at its output, the switch 5 connects to the first and second electrodes 2 and 3 parallel to the current source 1 and the second interpolator 14. At a constant measuring current I |, coming from the current source 1 through electrodes 2 and 3 to the bioobject, the voltage Yfi (t) supplied from electrodes 2 and 3 to the input of the second interpolator 14, is proportional to the value of the measured resistance Ra (t) of the bioobject, which generally depends on time t. UK (i) 7x-BaCt).
Сигнал, пропорциональный сопротивлению биообъекта, фиксируетс регистратором 12, проградуированным в единицах сопротивлени . В режиме непрерывного измерени сопротивлени функци второго интерпол тора 14 заключаетс только в усилении сигнала.A signal proportional to the resistance of the bioobject is recorded by the recorder 12, calibrated in units of resistance. In the continuous resistance measurement mode, the function of the second interpolator 14 is only to amplify the signal.
Одновременно на электроды 2 и 3 поступает собственный ток биообъекта, вызываемый электрофизиологическими процессами, происход щими в структурах биообъекта и пол ризацией тканей, наводимой измерительным током устройства. Ток биообъекта I(t) также зависит от времени, и искажает сигнал UR(t), что может привести к росту погрешности измерени сопротивлени биообъекта .At the same time, electrodes 2 and 3 receive their own bioobject current, caused by electrophysiological processes occurring in the structures of the bioobject and the polarization of tissues induced by the measuring current of the device. The current of the bio-object I (t) also depends on time, and distorts the signal UR (t), which can lead to an increase in the measurement error of the resistance of the bio-object.
Устройство осуществл ет коррекцию низ0 кочастотных помех, обусловленных собственным током биообъекта, путем измерени тока биообъекта и введени поправки блоком 11 коррекции, котора формируетс на основании того, что зависимости Ra(t) и I(t)The device corrects low-frequency interference caused by the bioobject's own current, by measuring the bioobject's current and introducing the correction by the correction unit 11, which is formed on the basis that the dependences Ra (t) and I (t)
5 подобны друг другу и между ними существует определенный временной сдвиг. При подаче импульса с генератора 4 импульсов коммутатор 5 отключает электроды 2 и 3 от источника 1 тока и второго интерпол тора 14 и подключает электроды 2 и 3 к5 are similar to each other and there is a certain time shift between them. When a pulse is applied from the pulse generator 4, switch 5 disconnects electrodes 2 and 3 from current source 1 and second interpolator 14 and connects electrodes 2 and 3 to
0 входу усилител 6 тока. При этом производитс измерение собственного тока биообъекта . Напр жение сигнала Ui(t) на входе усил-ител 6 тока равно0 input amplifier 6 current. In this case, the measurement of the bioobject's own current is made. The voltage of the signal Ui (t) at the input of amplifier 6 current is equal to
и, (t) I(t) RBx,and, (t) I (t) RBx,
где RBX - входное сопротивление усилител 6where RBX is the input impedance of amplifier 6
тока. current.
После усилени сигнал поступает на элемент 7 задержки, где осуществл етс его фиксированный временной сдвиг At в диапазоне от 10 мс до 10 с. Далее сигнал масшта0 бируетс нормирующим усилителем 8 и фиксируетс элементом 9 пам ти. Это значение напр жени через первый интерпол тор 10 поступает на измеритель 13 напр жени и одновременно в качестве поправки подаетс на первый вход блока 11 коррекции,After amplification, the signal arrives at delay element 7, where its fixed time shift At is carried out in the range from 10 ms to 10 s. The signal is then scaled by the normalizing amplifier 8 and fixed by the memory element 9. This voltage value is fed through the first interpolator 10 to the voltage meter 13 and at the same time, as a correction, is fed to the first input of the correction unit 11,
5 где алгебраически суммируетс с измеренным значением Uj(t), пропорциональным сопротивлению биообъекта.5 where algebraically summed with the measured value Uj (t) proportional to the resistance of the bio-object.
Поправки ввод тс с учетом индивидуальных особенностей исследуемого биологического объекта следующим образом.Amendments are introduced taking into account the individual characteristics of the biological object under study as follows.
Измерительному току I| даетс единичное 10%-ное , приращение ступенчатой формы. При этом Ii±0,l , где Ьор - значение абсолютного порога чувствительности биологического объекта к токовому раздражителю.Measuring current I | a single 10% increment of the stepped shape is given. At the same time, Ii ± 0, l, where Lop is the value of the absolute threshold of sensitivity of a biological object to a current stimulus.
5 Во врем скачка измерительного тока регистрируетс функци Ra(t) и по достижении ею 90% установивщегос значени сопротивлени фиксируетс момент времени ti. Тогда 5 During the jump in the measuring current, the function Ra (t) is recorded and, when it reaches 90% of the steady-state resistance value, the instant ti is recorded. Then
00
временной сдвиг At, который необходимо выставить в элементе 7 задержки, равенthe time shift At, which must be set in delay element 7, is equal to
-to, -to,
где to - момент времени подачи приращени тока.where to is the time instant of the current increment.
Коэффициент передачи нормирующего усилител 8 устанавливаетс численно равным отнощениюThe gain of the normalizing amplifier 8 is set numerically equal to the ratio
I I
-1ттгAll-1ttrAll
где All -величина скачка измерительногоwhere All is the magnitude of the measurement jump
тока;current;
измеренное значение приращени напр жени , поступившее на регистратор 12 при скачке тока величиной All. the measured value of the voltage increment received by the recorder 12 at a current jump of All.
Устройство работает в двух режимах. При компенсации посто нной и медленно мен ющейс составл ющей тока биообъекта производитс непрерывное измерение сопротивлени , а формирование поправки осуществл етс при однократном (или дискретном с интервалом 10-15 мин) запуске генератора 4 импульсов. Напр жение поправки запоминаетс элементом 9 пам ти и посто нно подаетс на первый вход блока 11 коррекции, где вычитаетс из сигнала U, поступающего с электродов 2 и 3 при измерении сопротивлени .The device works in two modes. When compensating for a constant and slowly varying component of the current of a bioobject, a continuous measurement of the resistance is made, and the correction is formed during a single (or discrete with an interval of 10-15 min) start of the generator of 4 pulses. The correction voltage is memorized by the memory element 9 and is continuously fed to the first input of the correction unit 11, where it is subtracted from the signal U coming from electrodes 2 and 3 when measuring the resistance.
При компенсации динамических значений тока биообъекта поправка вноситс непрерывно при одновременном измерении Ra(t) и 1(1). Генератор 4 работает в непрерывном импульсном режиме, подава на первый вход коммутатора 5 импульсы со сква- женностью I и частотой следовани 10 Гц. При этом с электродов 2 и 3 снимаетс две последовательности амплитудно-модули- рованных импульсов URiи I/. Перва последовательность импульсов Ун,- восстанавливает с в виде аналоговой функции вторым интерпол тором 14, с выхода которого сигнал l(t)When compensating for the dynamic values of the bioobject current, the correction is made continuously while measuring Ra (t) and 1 (1). The generator 4 operates in a continuous pulsed mode, applying pulses to a first input of the switch 5 with a quench I and a frequency of 10 Hz. In this case, two sequences of amplitude-modulated pulses URi I / are removed from electrodes 2 and 3. The first sequence of pulses Un, - restores the second interpolator 14 from the output of which signal l (t)
5five
поступает на второй вход блока 11 коррекции . На первый вход блока 11 коррекции подаетс напр жение поправки, сформированное по промасштабированной и получив- щей необходимый временной сдвиг второй последовательности импульсов If. Сигнал поправки при этом дл каждого дискретного измерени запоминаетс элементом 9 пам ти и далее через первый интерпол тор 10 в виде аналогового сигнала подаетс на первый вход блока 11 коррекции. Работа элемента 9 пам ти засинхронизирована управл ющим сигналом частотой 10 Гц, поступающим с выхода генератора 4 импульсов.arrives at the second input of the block 11 correction. A correction voltage is applied to the first input of the correction unit 11, which is formed from the second sequence of pulses If, scaled and received the required time shift. The correction signal is then stored for each discrete measurement by the memory element 9 and further through the first interpolator 10 as an analog signal is fed to the first input of the correction unit 11. The operation of the memory element 9 is synchronized by a control signal with a frequency of 10 Hz, coming from the output of the generator of 4 pulses.
Предлагаемое устройство позвол ет измер ть сопротивление биологического объекта с погрещностью, не превышающей 5%, в диапазоне сопротивлений 20-200 кОм.The proposed device makes it possible to measure the resistance of a biological object with an error not exceeding 5% in the resistance range of 20–200 kΩ.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853885513A SU1287843A1 (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Apparatus for measuring electric signal of bioobject |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853885513A SU1287843A1 (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Apparatus for measuring electric signal of bioobject |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1287843A1 true SU1287843A1 (en) | 1987-02-07 |
Family
ID=21173619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853885513A SU1287843A1 (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Apparatus for measuring electric signal of bioobject |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1287843A1 (en) |
-
1985
- 1985-03-25 SU SU853885513A patent/SU1287843A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 940742, кл. А 61 В 5/05, 22.04.80. Авторское свидетельство СССР № 888935, кл. А 61 В 5/05. 04.01.80. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0315854B1 (en) | Measurement method for moisture content in the skin and apparatus therefor | |
US4213467A (en) | Monitoring myoelectric signals | |
WO1997045162A1 (en) | Method for recording skin galvanic reactions and device for realizing the same | |
US4305132A (en) | Method to eliminate the noise at known frequency | |
JPS60246737A (en) | Signal controller for living body signal | |
Degen et al. | Enhancing interference rejection of preamplified electrodes by automated gain adaption | |
SU1287843A1 (en) | Apparatus for measuring electric signal of bioobject | |
JPS592349B2 (en) | power measurement device | |
US3456493A (en) | Method and apparatus for determining the octane rating of fuel used in internal combustion engines | |
SU1311707A1 (en) | Apparatus for investigating functional state of biotissue | |
RU2190994C2 (en) | Method and device for measuring biological tissue parameters | |
SU769424A1 (en) | Device for measuring electrode potentials under non-standard conditions of electrolysis | |
SU949622A1 (en) | Device for measuring transient process time | |
SU783729A1 (en) | Device for measuring variable magnetic field induction | |
SU1149937A1 (en) | Device for measuring transfer impedance of electrodes | |
SU1580191A1 (en) | Apparatus for measuring pressure | |
SU1427282A1 (en) | Voltamperograph | |
SU674253A1 (en) | Device for operability testing of apparatus with piezoelectric transducers | |
SU1138770A1 (en) | Device for measuring pulse magnetic fields | |
RU2103676C1 (en) | Method of compensation of series active resistance of electrochemical cell in voltammetry | |
SU744354A1 (en) | Active power meter | |
RU2154402C2 (en) | Rheopletismograph | |
SU631829A1 (en) | Unipolar pulsed electric signal registering device | |
SU1757095A1 (en) | Method for comparation of alternating current from root-mean-square value | |
SU1543318A1 (en) | Device for measuring initial amplitude of pulse signals of nuclear magnetic resonance |