SU747475A1 - Электроимпульсатор - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСАТОР

I

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к устройствам дл  электролечени  и электродиагностики и может быть использовано при исследовании возбудимости нервных стволов, тканей, мышц и лечении различных поражений нервно- s мышечной системы человека.

Известен электроимпульсатор, который содержит задающий генератор, диодный мост, измерительный прибор, активный и пассивный электроды 1.

Однако этот электроимпульсатор имеет низкий коэффициент изменени  частоты генератора и.скважности, что снижает эффективность сн ти  болевого синдрома в процессе воздействи . Кроме того, электроимпульсатор потребл ет большую мощность.

Цель изобретени  - повышение эффективности сн ти  болевого синдрома в процессе воздействи  путем увеличени  коэффициента изменени  частоты генератора и скважности, а также уменьшение потреблени  мощности.20

Это достигаетс  тем., что в электроимпульсатор введены ограничительное сопротивление и реверсивный переключающий блок, причем ограничительное сопротивление

включено в диагональ диодного моста последовательно с измерительным прибором, один выход реверсивного переключающего блока соединен с пассивным электродом, а другой через диодный мост соединен с активным электродом, вход реверсивного переключающего блока соединен с выходом задающего генератора, и оба выхода реверсивного переключающего блока соединены соответственно с двум  входами задающего генератора.

Кроме того, задающий генератор содержит стабилитрон, два транзистора, переключатель , врем задающий конденсатор и импульсный трансформатор с двум  обмотками , вывод одной из которых соединен с эмиттером первого транзистора, а вывод другой - с коллектором этого же транзистора , второй вывод обмотки, подключенной к эмиттеру, соединен через переключатель, врем задающий конденсатор и базо-эмиттерный переход второго транзистора с выводом другой обмотки, подключенной к коллектору первого транзистора, база которого соединена через стабилитрон с минусовой щиной питани , а коллектор второго транзистора соединен через резистор со входом реверсивного переключающего блока. Кроме того, реверсивный переключающий блок состоит из двух плеч и двух выходных каскадов, причем каждое плечо включает к себ  два транзистора, которые соединены между собой базо-коллекторными выводами, а плечи соединены между собой через выходные каскады. На чертеже изображена структурна  схема предлагаемого электроимпульсатора. Электроимпульсатор состоит из задающего генератора, выполненного на транзисторах 1, 2, импульсном трансформаторе 3, стабилитроне 4, переключателе 5, врем задающих конденсаторах 6, 7, 8 и 9, резисторах 10, И и 12, потенциометрах 13, 14, задающих длительность импульсов и врем  между импульсами, и диодах 15 и 16; реверсивного переключающего блока, одно плечо которого выполнено на транзисторах 17 и 18 разной проводимости и резисторах 19, 20 и 21, а другой - на транзисторах 22, 23 и резисторах 24, 25 и 26; выходных каскадов , один из которых выполнен на транзисторе 27, свето-диоде 28, конденсаторе 29 и резисторах 30 и 31, а другой - на транзисторе 32, свето-диоде 33, конденсаторе 34 и резисторах 35 и 36; распределительной  чейке на диодах 37, 38 и резисторе 39. Кроме того, импульсатор содержит токозадающий потенциометр 40 с ограничительным резистором 41 и резистором 42 и схему замера амплитуды импульса выходного тока, выполненную в виде диодного моста на диодах 43, 44, 45 и 46, измерительном приборе 47, щунте 48 и переключателе 49 предела измерений; схемы двухнаправленного выпр мител  на диодах 50, 51 и переключател х 52 и 53 направлени  выходного тока. Кроме того, Электроимпульсатор содержит тумблер 54, с помощью которого источник 55 питани  подключаетс  к электрической цепи. Один выход реверсивного переключающего блока соединен через клемму 56 с пассивным электродом,а другой выход - через диодный мост и клемму 57 с активным электродом. Одновременно оба выхода реверсивного переключающего блока соединены соответственно с двум  входами задающего генератора. Электронмпульсатор работает следующим образом. После включени  тумблера 54, обеспечивающего подачу напр жени  питани  на схему импульсатора, транзисторы 17, 18 и 22, 23 реверсивного переключающего блока закрыты. Этот режим обеспечиваетс  выбранными значени ми номиналов сопротивлений резисторов 19, 24 и 21, 26. Заперты также транзисторы 1 и 2, поскольку наприжение на базе транзистора 1 равно напр жению пробо  стабилитрона 4, которое меньще по величине напр жени  источника 55, а напр жение на коллекторе и эмиттере транзистора 1 в первый момент после подачи напр жени  питани  равно напр жению источника, так как эмиттер транзистора 1 через контакт переключател  5 подключен к одному из врем задающих конденсаторов 6-9. Этот конденсатор после подачи на схему напр жени  питани  через резистор 12, потенциометр 14, диоды 15 и 16 и выходы реверсивного переключающего блока зар жаетс  от источника 55 питани . Когда напр жение на эмиттере транзистора 1 станет несколько меньще напр жени  пробо  стабилитрона 4, транзистор 1 открываетс , и из-за положительной обратной св зи между коллекторной и эмиттерной обмотками импульсного трансформатора 3 развиваетс  блокинг-процесс, при котором указанный конденсатор разр жаетс  через переход эмиттер-база транзистора 2 и переход коллектор-эмиттер транзистора 1. При этом на коллекторе транзистора 2 формируетс  импульс , который через резистор 39, диоды 37 и 38 воздействует на входы триггеров . В результате разброса емкости конденсаторов 29 и 34, параметров транзисторов 27, 32 после окончани  воздействи  импульса с задающего генератора одно из плеч реверсивного переключающего блока переходит во второе устойчивое состо ние, при котором транзисторы соответствующего плеча насыщаютс . Например, изменило состо ние плечо, выполненное на транзисторах 17 и 18. Конденсатор 29 зар жаетс  до напр жени  начала проводимости светодиода 28. Свечение этого диода указывает на то, что данное плечо реверсивного переключающего устройства находитс  во втором устойчивом состо нии. Особенностью использовани  свето-диода  вл етс  то, что ток, вызывающий его свечение, одновременно  вл етс  током, насыщающим транзистор 27 выходного каскада . Выходна  клемма 56 через замкнутые контакты переключателей 52 и 53 и через переход эмиттер-коллектор насыщенного транзистора 17 подключена к положительному полюсу источника 55 питани , а выходна  клемма 57 через переход эмиттерколлектор насыщенного транзистора 27 соединена с отрицательным полюсом источника 55 питани . После повторного зар да врем задающего конденсатора до напр жени  проводимости транзистора 1 формируетс  второй импульс на коллекторе транзистора 2. Этот импульс цепочкой (резистор 39, диод 38) направл етс  на вход триггера, выполненного на транзисторах 22 и 23, вследствие того, что диод 37 заперт, поскольку напр жение на базе транзистора 18, равное напр жению зар да конденсатора 29, значительно больше напр жени  на базе транзистора 23 из-за того, что конденсатор 34 не зар жен.

С приходом второго импульса триггер (на транзисторах 22, 23) переходит во второе устойчивое состо ние, начинает светитьс  свето-диод 33 и насыщаетс  транзистор 32 а триггер на транзисторах 17, 18 выключаетс , так как в момент отпирани  транзистора 32 прерываетс  ток базы транзистора 18, протекающий через резистор 20.

Несмотр  на переход триггера на транзисторах 17, 18 в исходное состо ние и продолжающеес  воздействие импульса с задающего генератора, диод 37 остаетс  в запертом состо нии, поскольку конденсатор 29 продолжает оставатьс  зар женным. Выбором посто нной времени зар да конденсатора 29 обеспечиваетс  надежность синхронного переключени  состо ни  плеч реверсивного переключающего блока при значительном изменении длительности воздействующего на триггер импульса с выхода задающего генератора. С переходом плеча реверсивного переключающего блока на транзисторах 17, 18 в исходное состо ние, а плеча на транзисторах 22, 23 во второе устойчивое состо ние, выходна  клемма 56 окажетс  подключенной через насыщенный транзистор 32 к минусовой щине источника питани , а клемма 57 через насыщенный транзистор 22 - к плюсовой щине источника 55 питани .

Таким образом, с каждым тактом срабатывани  задающего генератора клеммы 56 и 57 соедин ютс  через малые дифференциальные сопротивлени  насыщенных транзисторов с двум  разнопол рными щинами источника 55 питани , вследствие чего происходит реверсирование тока через поверхность тела пациента, подключенного через электроды к клеммам 56 и 57.

На выходе электроимпульсатора можно получать как разнопол рные симметричные импульсы, так и разнопол рные с разной длительностью. Это осуществл етс  переключателем 58. В положении переключател , когда закорочены аноды диодов 15 и 16, посто нна  времени зар да врем задающего конденсатора задаетс  потенциометром 14 при любом состо нии триггеров. С изменением величины сопротивлени  потенциометра 14 мен етс  частота симметричных выходных разнопол рных импульсов. Схема задающего генератора позвол ет одной регулировкой потенциометра 14 измен ть в щироких пределах врем  между импульсами. Это обеспечиваетс  тем, что минимальный ток, необходимый дл  работы задающего генератора, определ етс  только токами утечки врем задающих конденсаторов и чувствительностью регенеративной схемы. Схема имеет чувствительность запуска пор дка единиц микроампер (верхний предел величины сопротивлени  потенциометра 14).

Нижний предел сопротивлени  резистора в цепи эмиттера транзистора 1 определ етс 

допустимым током через эмиттер этого транзистора . Если считать, что допустимый ток эмиттера равен, например, дес ткам миллиампер , то практически можно получить изменение времени между импульсами за счет регулировани  сопротивлени  потенциометра 14 более чем на четыре пор дка. В элек.троимпульсаторе дл  обеспечени  значительного диапазона регулировани5 частоты переключателем 5 образовано несколько диапазонов плавной регулировки частоты путем дискретного изменени  емкости врем задающего конденсатора.

В электроимпульсаторе номиналы резистора 12 и потенциометра 14 установлены, например, соответственно равными 75 кОм и 1 мОм.

При подключении переключателем 5 врем задающего конденсатора,емкость которого равна 2200 пФ, врем  .между импульсами измен етс  от 0,14 до 1 мс. При подключении конденсатора равного 0,1 пФ врем  между импульсами мен етс  от 3 до 40 мс. При конденсаторе величиной 2 мкФ врем  измен етс  от 0,05 до 0,8 с, при величине конденсатора 20 мкФ оно лежит в пределах 0,6-9 с и при значении конденсатора 300 мкФ это врем  измен етс  от 3 до 65 с.

При подключении переключателем 58 анода диода 15 к потенциометру 13 на выходе формируютс  импульсы со скважностью , измен ющейс  в больших пределах. Это обусловлено тел, что катоды диодов 15 и 16 подключены к разным выходам триггеров , поэтому на одном из катодов диодов имеетс  всегда положительный потенциал, равный источнику питани , который запирает этот диод, а на другом катоде диода потенциал близок к нулю, и диод проводит ток. При одном цикле работы посто нна  времени зар да врем задающего конденсатора определ етс  одним потенциометром, а при другом - только сопротивлением другого потенциометра.

Таким образом, при изменении величины одного потенциометра происходит изменение длительности импульса при посто нной величине времени между импульсами, и наоборот , при изменении другим потенциометром времени между импульсами сохран етс  посто нной длительность импульсов.

В схеме электроимпульсатора при величине резистора 12 равным 20 кОм скважность импульсов измен етс  от значени  1,03 до 30. При других соотнощени х параметров врем задающей цепи скважность можно получить около 160.

Claims (3)

1. На клеммах 56 и 57 электроимпульсатора получаютс  однопол рные импульсы с указанной выше скважностью. При отключении переключател  53 на клемме 56 относительно клеммы 57 сохран етс  положительный сигнал , п при отключении переключател  52 при замкнутом переключателе 53 - отрицательный сигнал. На клеммах 59 и 60 действуют сигналы, повтор ющие сигналы на клемме 56, но ограниченные по мощности резисторами 41 и 42 и регулировочным потенциометром 40. Напр жение, снимаемое с клеммы 59, используетс  дл  обезболивани  при препарировании твердых тканей зуба. При протекании тока через зуб происходит обезболивание его нервных окончани . При длительной обработке кариозной полости посто нным током тер етс  обезболивающий эффект за счет пол ризации зуба. При исПользовании рассматриваемого генератора дл  цели обезболивани  происходит автоматическа  смена пол рности тока, подаваемого на больной зуб, в результате чего у пациента в процессе всего лечени  сохран етс  обезболивающий эффект. Напр жение, прикладываемое к клеммам 57 и 60, используетс  дл  воздействи  на биологически активные токи поверхности тела человека или животных при различных заболевани х или диагностики заболевани . Использование описываемого электроимпульсатора обеспечивает эффективное сн тие болевого синдрома в процессе воздействи , что расщир ет его функциональные возможности. Простота конструкции и мала  потребл ема  мощность обеспечивают более высокую надежность работы. Формула изобретени  1. Электроимпульсатор, состо щий из задающего генератора, диодного моста, измерительного прибора и активного и пассивного электродов, отличающийс  тем, что, с целью повьииени  эффективности сн ти  болевого синдрома в процессе воздействи  путем увеличени  коэффициента изменени  частоты генератора и скважности, в него введены ограничительное сопротивление и реверсивный переключающий блок, причем ограничительное сопротивление включено в диагональ диодного моста последовательно с измерительным прибором, один выход реверсивного переключающего блока соединен с пассивным электродом, а другой через диодный мост соединен с активным электродом , вход реверсивного переключающего блока соединен с выходом задающего генератора , и оба выхода реверсивного переключающего блока соединены соответственно с двум  входами задающего генератора.
2. 2. Электроимпульсатор по п. 1, отличающийс  тем, что задающий генератор содержит стабилитрон, два транзистора, переключатель , врем задающий конденсатор и импульсный трансформатор с двум  обмотками , вывод одной из которых соединен с эмиттером первого транзистора, а вывод другой - с коллектором этого же транзистора , второй вывод обмотки, подключенной к эмиттеру, соединен через переключатель, врем задающий конденсатор и базо-эмиттерный переход второго транзистора с выводом другой обмотки, подключенной к коллектору первого транзистора, база которого соединена через стабилитрон с минусовой шиной питани , а коллектор второго транзистора соединен через резистор с входом реверсивного переключающего блока.
3. 3.Электроимпульсатор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  потреблени  мощности, реверсивный переключающий блок состоит из двух плеч и двух выходных каскадов, причем каждое плечо включает в себ  два транзистора, которые соединены между собой базо-коллекторными выводами, а плечи соединены между собой через выходные каскады. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3718132, кл. А 61 N 1/00, опублик. 1973.