SU1544369A1 - Device for measuring equivalent parameters of electrode impedance - Google Patents
Device for measuring equivalent parameters of electrode impedance Download PDFInfo
- Publication number
- SU1544369A1 SU1544369A1 SU884366302A SU4366302A SU1544369A1 SU 1544369 A1 SU1544369 A1 SU 1544369A1 SU 884366302 A SU884366302 A SU 884366302A SU 4366302 A SU4366302 A SU 4366302A SU 1544369 A1 SU1544369 A1 SU 1544369A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrodes
- output
- signal
- adder
- inverting input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к медицинской технике и может быть использовано дл измерений активного и реактивного сопротивлени электродов, а также дл измерени диагностических параметров биообъекта. Цель изобретени - упрощение конструкции и повышение точности измерени за счет осуществлени пр мого измерени искомой величины. Сигнал от генератора 1 низкой частоты поступает на вход повторител напр жени 6, выходной сигнал с которого одновременно подаетс на исследуемые электроды 2 и 3 и на регулируемый потенциометр 10. Сигнал, прошедший через электроды 2 и 3, инвертируетс в инверторе 7, проходит второй регулируемый потенциометр 11 и фазовращатель 8. Выходной сигнал фазовращател через резистор 15 суммируетс с сигналом, прошедшим регулируемый потенциометр 10 на инверсионном входе сумматора 9. В процессе измерени при выбранной частоте сигнала добиваютс путем подстройки регулируемых потенциометров 10 и 11 того, чтобы выходное напр жение сумматора стало равным нулю. Эквивалентные параметры электродов определ ют по значени м потенциометров 10 и 11, сопротивлению резистора 16, емкости конденсатора 17 и частоте подавл емого сигнала. 1 з.п., 1 ил.The invention relates to medical technology and can be used to measure active and reactive resistances of electrodes, as well as to measure diagnostic parameters of a bioobject. The purpose of the invention is to simplify the design and improve the measurement accuracy by directly measuring the desired quantity. The signal from the low-frequency generator 1 is fed to the input of the voltage follower 6, the output signal from which is simultaneously fed to the electrodes 2 and 3 under study and to the adjustable potentiometer 10. The signal passed through the electrodes 2 and 3 is inverted in the inverter 7, the second adjustable potentiometer passes 11 and the phase shifter 8. The output signal of the phase shifter through the resistor 15 is summed with the signal having passed the adjustable potentiometer 10 at the inversion input of the adder 9. During the measurement process, at the selected frequency, the signal is obtained by Adjustable potentiometers 10 and 11 ensure that the output voltage of the adder becomes zero. The equivalent parameters of the electrodes are determined by the values of potentiometers 10 and 11, the resistance of the resistor 16, the capacitance of the capacitor 17, and the frequency of the suppressed signal. 1 Cp, 1 Il.
Description
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к приборам для исследования электрических параметров электродов, применяемых в датчиках медицинской аппаратуры, кроме того, может быть использовано в приборах для измерения диаг- 5 ностических параметров биологического объекта.The invention relates to medical equipment, namely to devices for studying the electrical parameters of electrodes used in sensors of medical equipment, in addition, can be used in devices for measuring diagnostic parameters of a biological object.
Цель изобретения — повышение точности измерения.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement.
На чертеже представлена электрическая ю схема устройства для измерения эквивалентных параметров импеданса электродов.The drawing shows an electrical diagram of a device for measuring equivalent parameters of the impedance of the electrodes.
Устройство содержит генератор 1 переменного тока,электроды 2 и 3, импеданс 4 биообъекта, измеритель 5 напряжения, построенные на операционных усилителях, повторитель 6 напряжения, инвертор 7, фазовращатель 8 и сумматор 9, а также два потенциометра 10 и 11, пять резисторов 12—16 и конденсатор 17.The device contains an alternating current generator 1, electrodes 2 and 3, a biological object 4 impedance, a voltage meter 5 built on operational amplifiers, a voltage follower 6, an inverter 7, a phase shifter 8, and an adder 9, as well as two potentiometers 10 and 11, five resistors 12— 16 and capacitor 17.
Генератор 1 переменного тока соединен 20 с неинвертирующим входом повторителя 6 напряжения, выход которого через потенциометр 10 соединен с инвертирующим входом сумматора 9. Выход повторителя 6 напряжения соединен через электрод 2, импеданс 4, электрод 3 с инвертирующим ^5 входом инвертора 7. Выход инвертора 7 через потенциометр 11 соединен с неинвертирующим, а через резистор 13 — с инвертирующим входами фазовращателя 8. Выход фазовращателя 8 соединен через резистор 15 с инвертирующим входом сумматора 9. Резисторы 12, 14 и 16 включены соответственно в цепи отрицательных обратных связей инвертора 7, фазовращателя 8 и сумматора 9. Неинвертирующие входы инвертора 7 и сумматора 9 заземлены, а неинвертирующий 35 вход фазовращателя 8 заземлен через конденсатор 17.The alternator 1 is connected 20 to the non-inverting input of the voltage follower 6, the output of which through the potentiometer 10 is connected to the inverting input of the adder 9. The output of the voltage follower 6 is connected through the electrode 2, impedance 4, electrode 3 with the inverter 7 inverting ^ 5 input. Inverter 7 output through a potentiometer 11 is connected to a non-inverting, and through a resistor 13 - to the inverting inputs of the phase shifter 8. The output of the phase shifter 8 is connected through a resistor 15 to the inverting input of the adder 9. Resistors 12, 14 and 16 are included respectively in the The negative feedback loop of inverter 7, phase shifter 8 and adder 9. Non-inverting inputs of inverter 7 and adder 9 are grounded, and non-inverting 35 input of phase shifter 8 is grounded through capacitor 17.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Сигнал от генератора 1 переменного тока (низкой частоты) поступает на неинвер- 40 тирующий вход повторителя 6 напряжения. Выходной сигнал с повторителя 6 напряжения одновременно подается на электрод 2 и на потенциометр 10. Сигнал, прошедший через электроды 2 и 3, а также через био- 45 объект, инвертируется в схеме инвертора 7. Далее этот сигнал проходит потенциометр 11, фазовращатель 8. Выходной сигнал фазовращателя 8 через резистор 15 суммируется с выходным сигналом повторителя 6 напряжения, прошедшим через потенциометр 50 10, на инвертирующем входе сумматора 9.The signal from the generator AC 1 (low frequency) is applied to neinver- 40 6 tiruyuschy input voltage repeater. The output signal from the voltage follower 6 is simultaneously supplied to the electrode 2 and to the potentiometer 10. The signal transmitted through the electrodes 2 and 3, as well as through the bio- 45 object, is inverted in the inverter circuit 7. Then this signal passes through the potentiometer 11, phase shifter 8. The output the signal of the phase shifter 8 through the resistor 15 is summed with the output signal of the voltage follower 6 passed through the potentiometer 50 10 at the inverting input of the adder 9.
В случае равенства сопротивлений резисторов 12 и 15, а также резисторов 13 и 14 значение напряжения выходного сигнала сумматора LU связано с значением напряжения входного сигнала от генератора Цех 55 уравнениемIn case of equal resistance of the resistors 12 and 15, as well as the resistors 13 and 14, the voltage value of the output signal of the adder LU is connected with the voltage value of the input signal from the generator Shop 55 by the equation
Ц вых —itCT JRo_ Rot т г +шт ’ Z К/ ‘ и вх, где L — искомая комплексная величина сопротивления электродов;C o —itCT JRo_ Rot r g + pcs 'Z K /' and in, where L is the desired complex value of the resistance of the electrodes;
Ro— сопротивление резистора 16;Ro is the resistance of the resistor 16;
Ri, R.2—сопротивление потенциометров 11 и 10;Ri, R.2 — resistance of potentiometers 11 and 10;
С— емкость конденсатора 17;C is the capacitance of the capacitor 17;
ω — угловая частота сигнала.ω is the angular frequency of the signal.
В процессе измерения параметров комплексной величины L при выбранной частоте сигнала добиваются путем подстройки потенциометров 11 и 10 того, что выходное напряжение равно нулю.In the process of measuring the parameters of the complex quantity L at a selected signal frequency, by adjusting the potentiometers 11 and 10, the output voltage is equal to zero.
Тогда искомое сопротивлениеThen the desired resistance
L=R2·L = R 2
1—ίωτ1 — ίωτ
-j-ίωτ’ (2)-j-ίωτ ’(2)
Решая уравнение (2), получаем соответствующие значения модуля сопротивления |L|, активной и реактивной составляющей а и b сопротивления L и угла фазового сдвига между активной и реактивной составляющими |L| = R2;Solving equation (2), we obtain the corresponding values of the modulus of resistance | L |, the active and reactive component a and b of the resistance L and the angle of the phase shift between the active and reactive components | L | = R 2 ;
— (ωτ)2 + (ωτ)2'- (ωτ) 2 + (ωτ) 2 '
2ωτ p2.2ωτ p2.
-j- (ojt)'z ’-j- (ojt) ' z '
R2 R 2
Таким образом, меняя частоту сигнала, определяем эквивалентные параметры электродов как функцию частоты.Thus, changing the frequency of the signal, we determine the equivalent parameters of the electrodes as a function of frequency.
В процессе каждого измерения получаем суммарную величину импеданса двух электродов и подкожного слоя биообъекта. Для получения эквивалентного значения каждого отдельного электрода исследованию подвергают три пары электродов, которые попарно подключают к указанной схеме измерения. Определяют комплексные величины импедансов для каждой пары электродов L,2, Li3,L23, которые можно представить системой уравненийIn the process of each measurement, we obtain the total impedance of the two electrodes and the subcutaneous layer of the biological object. To obtain the equivalent value of each individual electrode, three pairs of electrodes are examined, which are connected in pairs to the indicated measurement circuit. The complex values of the impedances are determined for each pair of electrodes L, 2 , Li3, L 2 3, which can be represented by a system of equations
Li 2= L1 -ф Ln -ф L2;Li 2 = L 1 -ph Ln -ph L 2 ;
L13= L1 + Lt 1-j-Lt2+L3;L13 = L1 + Lt 1-j-Lt 2 + L3;
L2s— L2-|-Lt2-|-L3, где L|, L2, L3 — эквивалентный импеданс каждого электрода;L 2 s — L 2 - | -Lt 2 - | -L 3 , where L |, L 2 , L3 is the equivalent impedance of each electrode;
Ln, Lt2 — эквивалентные импедансы биообъекта.Ln, Lt 2 - equivalent impedances of a biological object.
Учитывая, что импеданс подкожного слоя на два-три порядка ниже импеданса электродов, получаем эквивалентные параметры импеданса каждого исследуемого электрода по формулам т L|2-|-L|3t-L23. .Considering that the impedance of the subcutaneous layer is two to three orders of magnitude lower than the impedance of the electrodes, we obtain the equivalent impedance parameters of each electrode under study by the formulas t L | 2 - | -L | 3t-L23. .
L| Т ' L | T '
L2^= L12-L|3 + L23;L 2 ^ = L 12-L | 3 + L 23;
т —Li 2 —|— L1 з~|— L23 3 9 >t - Li 2 - | - L1 s ~ | - L23 3 9>
(1)(1)
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884366302A SU1544369A1 (en) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | Device for measuring equivalent parameters of electrode impedance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884366302A SU1544369A1 (en) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | Device for measuring equivalent parameters of electrode impedance |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1544369A1 true SU1544369A1 (en) | 1990-02-23 |
Family
ID=21350789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884366302A SU1544369A1 (en) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | Device for measuring equivalent parameters of electrode impedance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1544369A1 (en) |
-
1988
- 1988-01-20 SU SU884366302A patent/SU1544369A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Проблемы создани аппаратуры дл медицинских лабораторных исследований. Тезисы докладов Всесоюзной конференции ч. V.-Л., 1974, с. 117-120. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ackmann | Complex bioelectric impedance measurement system for the frequency range from 5 Hz to 1 MHz | |
EP0417796B1 (en) | Hematocrit measuring instrument | |
Hayes et al. | Operational-Amplifier, Alternating-Current Polarograph with Admittance Recording. | |
SU1544369A1 (en) | Device for measuring equivalent parameters of electrode impedance | |
CN111289806A (en) | Dynamic measurement circuit of array type capacitive sensor | |
Torrents et al. | Compensation of impedance meters, when using an external front-end amplifier | |
CN212364429U (en) | Dynamic measurement circuit of array type capacitive sensor | |
RU2204839C2 (en) | Electrochemical object parameter meter | |
SU1479883A1 (en) | Bridge for measuring components of complex conductivity in high-frequency range | |
RU2016543C1 (en) | Method of studying functional status of biological test object and apparatus for effecting same | |
SU949539A1 (en) | Conductometric pickup resistance meter | |
SU718919A1 (en) | Frequency converter | |
SU991339A2 (en) | Hall-effect generator temperature compensation device | |
RU2103676C1 (en) | Method of compensation of series active resistance of electrochemical cell in voltammetry | |
SU737821A1 (en) | Dipole moment measuring method | |
SU904102A1 (en) | Device for symmetrization of three-phase network operation method | |
RU2174688C1 (en) | Method for measuring separate parameters of n- element two-terminal networks by means of multiple-port transformer bridge | |
SU712775A1 (en) | Automatic meter of complex resistance components | |
SU676868A1 (en) | Gyroinstrument testing device | |
RU2209441C2 (en) | Filter of symmetrical components of electric signal | |
SU954891A1 (en) | Three-element two-terminal network parameter converter | |
SU879493A2 (en) | Device for measuring power amplifier harminic coefficient | |
SU883816A2 (en) | Hall generator temperature compensation device | |
SU1075333A1 (en) | Device for measuring concentrations of doping additions in semiconductors | |
SU890256A2 (en) | Device for measuring complex resistance |