SU930145A1 - Analog frequency meter - Google Patents

Analog frequency meter Download PDF

Info

Publication number
SU930145A1
SU930145A1 SU802887090A SU2887090A SU930145A1 SU 930145 A1 SU930145 A1 SU 930145A1 SU 802887090 A SU802887090 A SU 802887090A SU 2887090 A SU2887090 A SU 2887090A SU 930145 A1 SU930145 A1 SU 930145A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
capacitor
electronic
pulse
Prior art date
Application number
SU802887090A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Леонидович Славинский
Александр Григорьевич Радченко
Original Assignee
Всесоюзный Заочный Политехнический Институт
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 Всесоюзный Заочный Политехнический Институт filed Critical Всесоюзный Заочный Политехнический Институт
Priority to SU802887090A priority Critical patent/SU930145A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU930145A1 publication Critical patent/SU930145A1/en

Links

Description

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аналоговым измерителям частоты сердечных сокращений, и может быть использовано в системах непрерывного наблюдения за больными и в спортивной медицине для измерения мгновенного или среднего значения частоты пульса.The invention relates to medical equipment, in particular to analog heart rate meters, and can be used in continuous patient monitoring systems and in sports medicine for measuring instant or average heart rate values.

В настоящееsвремя известны измерители частоты пульса» основанные на измерении периода пульсации и преобразовании этого значения в частоту ударов в минуту, содержащие источники питания, формирователи, ключи [1].At the known gauges time s pulse rate "based on the measurement of the pulsation period and converting this value into a frequency per minute, containing the power supplies, conditioners, keys [1].

Однако эти устройства обладают низкой надежностью.However, these devices have low reliability.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее формирователь, выход которого соединен с входами первого и второго одновибраторов, выходы последних соединены с первыми входами первого и второго электронных ключей, второй вход первого элект2 ронного ключа соединен с одним из полюсов источников питания, а выход соединен с вторым входом второго электронного ключа Е2].The closest in technical essence to the proposed one is a device containing a driver, the output of which is connected to the inputs of the first and second single vibrators, the outputs of the latter are connected to the first inputs of the first and second electronic keys, the second input of the first electronic key is connected to one of the poles of the power sources, and the output is connected to the second input of the second electronic key E2].

Недостаток известного устройства низкая надежность.A disadvantage of the known device is low reliability.

Цель изобретения - повышение на- ‘ дежности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Эта цель достигается тем, что 8 аналоговый измеритель частоты, содержащий формирователь, выход которого соединен со входами первого и второго одновибраторов, выходы последних соединены с первыми входами первого и второго электронных ключей, второй вход первого электронного ключа соединен с одним из полюсов источника питания, а выход - с вторым входом второго электронного ключа, введены два конденсатора, резистор, истоковый повторитель и измерительный прибор, причем резистор подключен параллельно первому конденсатору, одна обкладка которого подклюизприбор 8, два конденсаи резистор 11. устройство следующим об3 930145 чена к выходу первого электронного ключа, а другая обкладка - к точке соединения другого полюса источника питания,, первого входа измеритель;ного прибора и одной обкладки второго конденсатора, другая обкладка которого соединена с выходом второго электронного ключа и с управляющим входом истокового повторителя, другой вход которого соединен со вторым входом первого электронного ключа, а выход - с вторым входом измерительного прибора.This goal is achieved by the fact that an 8 analog frequency meter containing a driver, the output of which is connected to the inputs of the first and second single vibrators, the outputs of the latter are connected to the first inputs of the first and second electronic keys, the second input of the first electronic key is connected to one of the poles of the power source, and output - with the second input of the second electronic key, two capacitors, a resistor, a source follower and a measuring device, are introduced, and the resistor is connected in parallel with the first capacitor, one lining of which The device is connected to the output of the first electronic key, and the other lining to the connection point of the other pole of the power supply, the first input of the measuring device and one lining of the second capacitor, the other lining of which is connected to the output of the second electronic key and with the control input of the source repeater, the other input of which is connected to the second input of the first electronic key, and the output to the second input of the measuring device.

На фиг. 1 приведена структурная схема портативного аналогового пульсомера; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу пульсомера.In FIG. 1 is a structural diagram of a portable analog heart rate monitor; in FIG. 2 is a timing chart explaining the operation of the heart rate monitor.

Устройство содержит формирователь 1, одновибраторы 2 и 3, электронные ключи 4·и 5, источник 6 питания, истоковый повторитель 7, .мерительный тора 9 и 10 Работает разом.The device comprises a driver 1, single vibrators 2 and 3, electronic keys 4 · and 5, a power supply 6, a source repeater 7, a measuring torus 9 and 10 It works at once.

Передним формирователем 1 импульса измеряемой частоты запускаются одновибраторы 2 и 3. Одновибратор. 2 формирует импульс стабильной длительности (фиг. 26 ив ), в течение которого через электронный ключ 4 заряжается первый конденсатор 9 до напряжения источника 6.The front shaper 1 of the measured frequency pulse starts single vibrators 2 and 3. Single vibrator. 2 forms a pulse of stable duration (Fig. 26 willow), during which the first capacitor 9 is charged through the electronic switch 4 to the voltage of the source 6.

В момент окончания импульса одновибратора 2 электронный ключ.4 размыкается и происходит разряд первого конденсатора 9 через резистор 11 (фиг. 2,г·) до момента прихода следующего импульса измеряемой частоты F\ по закону 'At the end of the pulse of the one-shot 2, the electronic switch 4 opens and the first capacitor 9 is discharged through the resistor 11 (Fig. 2, d) until the next pulse of the measured frequency F \ arrives according to the law

U ^( t) = U пит е &U ^ (t) = U pit e &

фронтом сформированного (1)formed front (1)

В момент прихода следующего сформированного импульса (фиг. 2,q) на короткое время от одновибратора 3 открывается электронный ключ 5. В течение этого времени напряжение U 4 на конденсаторе 9 передается на второй конденсатор 10. Это напряжение через истоковый повторитель 7 передается на измерительный прибор 8, который отградуирован в единицах измеряемой частоты. На фиг. 2t, показано, что при уменьшении мгновенного значения измеряемой частоты (фиг.2,а) напряжение на вторичном приборе также уменьшается (Uq).At the moment of arrival of the next generated pulse (Fig. 2, q), the electronic key 5 is opened for a short time from the one-shot 3. During this time, the voltage U 4 on the capacitor 9 is transmitted to the second capacitor 10. This voltage is transmitted through the source follower 7 to the measuring device 8, which is calibrated in units of measured frequency. In FIG. 2t, it is shown that with a decrease in the instantaneous value of the measured frequency (Fig. 2, a), the voltage at the secondary device also decreases (Uq).

где <0 4where <0 4

Итак, для измеряемой частоты с учетом (1) можно записать г 4 ·, пгт ГТ— Чар рсп __4 . - ,(Q.) тзар4к Vma+c\Ren 1/7 ТдцдДрсП длительность выходного импульса одновибратора 2;So, for the measured frequency, taking into account (1), we can write r 4 ·, pgt GT - Char rsp __4. -, (Q.) T charge + s 4 to Vma + c \ Re n 1/7 Tdddrsp the duration of the output pulse of one-shot 2;

- емкость конденсатора 9;- capacitor capacitance 9;

- сопротивление резистора 11;- resistance of the resistor 11;

- напряжение заряда конденсатора 9.- charge voltage of the capacitor 9.

т то UcMP- Unur t then UcMP- Unur

4dP„ ’ TPcn*Kn ---В формуле (2) все величины, кроявляются постоянными величипоэтому (2) можно CT4dP „' T Pcn * Kn --- In formula (2), all quantities turn out to be constant, therefore (2) we can C T

Uc ме нами и в виде переписать где К= тэар1Кеи^иТ Uc IU us and a rewrite where K = t + C 1 Ear Ke "and ^ and T

Соответствующим выбором постоянной времени C^R можно на определенном интервале измеряемых частот свести к минимуму погрешность аппроксимации функции Fx = 1/Ту функцией Fx = = 1/(К<-C4R0h1/Ux).By appropriate selection of the time constant C ^ R, it is possible to minimize the approximation error of the function F x = 1 / Tu by the function F x = = 1 / (K <-C 4 R0 h 1 / U x ) at a certain interval of the measured frequencies.

! Таким образом, показания прибора 8 (с учетом времени успокоения прибора) соответствуют мгновенному значению частоты пульса. Если парал-t лельно вторичному прибору 8 подключить конденсатор, то его показания будут соответствовать среднему значению. Вместо измерительного прибора 8, в принципе, можно подключить самописец и тогда будем иметь информацию об изменении частоты пульса во времени.! Thus, the readings of the device 8 (taking into account the calm time of the device) correspond to the instantaneous value of the heart rate. If a capacitor is connected in parallel with the secondary device 8, then its readings will correspond to the average value. Instead of measuring device 8, in principle, you can connect a recorder and then we will have information about the change in heart rate over time.

Предлагаемое устройство имеет систематическую составляющую погрешности, обусловленную конечной длительностью выходного импульса одновибратора 3, конденсаторе 10 несколько больше чем на конденсаторе 9 (фиг. 2,t, ка А). Но это явление может быть учтено при тарировке показывающего бора. С целью уменьшения этой составляющей погрешности, вместо одновибратора 3 практически достаточно вследствие чего напряжения на точпри-The proposed device has a systematic component of the error due to the finite duration of the output pulse of the one-shot 3, the capacitor 10 is slightly larger than the capacitor 9 (Fig. 2, t, ka A). But this phenomenon can be taken into account when calibrating the showing boron. In order to reduce this component of the error, instead of a single-vibrator 3, it is practically sufficient, as a result of which the voltage at

930 применить дифференцирующую RC-цепочку.930 apply differentiating RC chain.

Дискретная часть предлагаемого устройства выполнена на микросхемах МОП-структуры, что позволило все 5 элементы вместе с автономным источником питания разместить в корпусе головки прибора М 304.The discrete part of the proposed device is made on microchips of the MOS structure, which allowed all 5 elements together with an autonomous power source to be placed in the head body of the M 304 device.

юYu

Claims (2)

Изобретение относитс  к медицинской .технике, в частности к аналоговым измерител м частоты сердечных со кращений, и может быть использовано в системах непрерывного наблюдени  за больными и в спортивной медицине дл  измерени  мгновенного или среднего значени  частоты пульса. В насто щееiврем  известны измерители частоты пульса основанные на измерении периода пульсации и преобррзовании этого значени  в частоту ударов в минуту, содержащие источники питани , формирователи, ключи ГП Однако эти устройства обладают низкой надежностью. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее формирователь выход которого соединен с входами первого и второго одновибраторов, выходы последних соединены с первыми входами первого и второго электронных ключей, второй вход первого элек ронного ключа соединен с одним из полюсов источников питани , а выход соединен с вторым входом второго электронного ключа 2. . Недостаток известного устройства низка  надежность. Цель изобретени  - повышение надежности устройства. Эта цель достигаетс  тем, что в аналоговый измеритель частоты, содержащий формирователь, выход которого соединен со входами первого и второго одновибраторов, выходы последних соединены с первыми входами первого и второго электронных ключей, второй вход первого электронного клпча соединен с одним из полюсов источника питани , а выход - с вторым входом второго электронного ключа, введены два конденсатора, резистор, истоковь1Й повторитель и измерительный прибор, причем резистор подключен параллельно первому конденсатору , одна обкладка которого подклю3Э чена к выходу первого электронного ключа, а друга  обкладка - к точке соединени  другого полюса источника питани ,, первого входа измерительгного прибора и одной обкладки второго конденсатора, друга  обкладка которого соединена с выходом второго электронного ключа и с управл ющим входом истокового повторител , другой вход которого соединен со вто рым входом первого электронного ключа , а выход - с вторым входом измери тельного прибора. На фиг. 1 приведена структурна  схема портативного аналогового пульсомера; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие работу пульсомера Устройство содер : ит формирователь 1, одновибраторы 2 и 3, электронные ключи -И 5j источник 6 питани , истоковый повторитель 7, из .мерительный прибор 8, два конденсатора 9 и -10 и резистор 11, Работает устройство следующим образом . Передним фронтом сформированного формирователем 1 импульса измер емой частоты запускаютс  одновибраторы 2 и 3. Одновибратор. 2 формирует импульс стабильной длительности (фиг. 26 ив ), в течение которого через электронный ключ зар жаетс  первый конденсатор 9 до напр жени  источника 6. В момент окончани  импульса одновибратора 2 электронный ключ.k размыкаетс  и происходит разр д первог конденсатора 9 через резистор 11 (фиг. 2,г.) до момента прихода следующего импульса измер емой частоты FX по закону t u.(t) и в мо(лент прихода следующего сфор мированного импульса (фиг. 2,cf) на короткое врем  от одновибратора 3 открываетс  электронный ключ 5. В т чение этого времени напр жение U на конденсаторе 9 передаетс  на вто рой конденсатор 10. Это напр х ение через истоковый повторитель 7 передаетс  на измерительный прибор 8, который отградуирован в единицах из мер емой частоты. На фиг. 21, показано , что при уменьшении мгновенного значени  измер емой частоты (фиг.2,а напр жение на вторичном приборе так же уменьшаетс  (Ufj). Итак, дл  измер емой частоты с ( 1) можно записать учетом vH sdP рс(ъ . fAe Ти.,д,Трс, длительность выходного импульса одновибратора 2; емкость конденсатора 9; сопротивление резистора 11; напр жение зар да конденсатора 9Uc-jdr и пит МР., У Tpcj-i n jj В формуле (2) все величины, кроме и,  вл ютс  посто нными величинами и поэтому (2) можно переписать в виде .. Соответствующим выбором посто нной времени e,R можно на определенно интервале измер емых частот свести к минимуму погрешность аппроксимации функции Fy 1/Т функцией Ру 1/(,1/их). I Таким образом, показани  прибора 8 (с учетом времени успокоени  прибора) соответствуют мгновенному значению частоты пульса. Если парал-i лельно вторичному прибору 8 подключить конденсатор, то его показани  будут соответствовать среднему значению . Вмести измерительного прибора 8, в принципе, можно подключить самописец и тогда будем иметь информацию об изменении частоты пульса во времени Предлагаемое устройство имеет систематическую составл ющую погрешности , обусловленную конечной длительностью выходного импульса одновибратора 3, вследствие чего напр жени  на конденсаторе 10 несколько больше, чем на конденсаторе 9 (фиг. 2,t, точка А). Но это  влейие может быть учтено при тарировке показывающего прибора . С целью уменьшени  этой составл ющей погрешности, вместо одновибратора 3 практически достаточно 5 применить дифференцирующую RC-цепочку . Дискретна  часть предлагаемого устройства выполнена на микросхемах .МОП-структуры, что позволило все элементы вместе с автономным источником питани  разместить в корпусе головки прибора М 30. Формула изобретени  Аналоговый измеритель частоты, содержащий формирователь, выход которого соединен со входами первого и второго одновибратора, выходы последних соединены с первыми входами первого и второго электронных ключе второй вход первого электронного кл ча соединен с одним из полюсов источников питани , а выход - с вторым входом второго электронного клю ча, отли чающи йс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены два конденсатора, ре зистор, истоковый повторитель и . 6 мерительный прибор|Причем резистор подключен параллельно первому конденсатору , одна обкладка которого подключена к выходу первого электронного ключа, а друга  обкладка к точке соединени  другого полюса источника питани , первого входа измерительного прибора и одной обкладки второго конденсатора, друга  обкладка которого соединена с выходом второго электронного ключа и с управл ющим входом истокового повторители, другой вход которого соединен со etoрым входом первого электронного Ключа , а выход - с вторым входом измерительного прибора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Вопросы радиоэлектроники. 1971. Сер. общетехническа , вып. 20 с. 63. The invention relates to medical technology, in particular to analog meters of heart rate, and can be used in continuous patient monitoring systems and in sports medicine to measure the instantaneous or average pulse rate. Currently, pulse rate meters are known based on measuring the pulsation period and converting this value to a frequency of beats per minute, which contain power sources, drivers, and HP keys. However, these devices have low reliability. The closest in technical essence to the present invention is a device containing a driver whose output is connected to the inputs of the first and second single vibrators, the outputs of the latter are connected to the first inputs of the first and second electronic keys, the second input of the first electronic key is connected to one of the poles of the power sources, and the output is connected to the second input of the second electronic key 2.. A disadvantage of the known device is low reliability. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device. This goal is achieved by the fact that in an analog frequency meter containing a driver, the output of which is connected to the inputs of the first and second single-shot, the outputs of the latter are connected to the first inputs of the first and second electronic switches, the second input of the first electronic clamp is connected to one of the poles of the power supply, output - with the second input of the second electronic key, two capacitors, a resistor, a source follower and a measuring device are inserted, with the resistor connected in parallel with the first capacitor, one cover and whose connection is connected to the output of the first electronic switch, and the other facing to the connection point of the other pole of the power source, the first input of the measuring instrument and one facing of the second capacitor, the other facing of which is connected to the output of the second electronic switch and to the control input of the source follower, the other input of which is connected to the second input of the first electronic key, and the output to the second input of the measuring instrument. FIG. 1 shows a structural diagram of a portable analog pulse meter; in fig. 2 - timing diagrams explaining the operation of the pulsomer. The device contains: it shaper 1, one-shot 2 and 3, electronic keys - And 5 j power supply 6, source follower 7, measuring device 8, two capacitors 9 and -10 and resistor 11 The device works as follows. The one-vibrator 2 and 3 are triggered by the leading edge formed by the shaper 1 of the measured frequency. 2 generates a pulse of stable duration (Fig. 26 IV), during which the first capacitor 9 is charged through the electronic key to the source voltage 6. At the moment of the end of the one-shot 2 pulse, the electronic key.k opens and the first capacitor 9 is discharged through the resistor 11 (Fig. 2, d.) until the arrival of the next pulse of the measured frequency FX according to the law t u. (t) and in the MO (the arrival tape of the next formed pulse (Fig. 2, cf), the electronic vibrator 3 opens for a short time) key 5. At this time, the voltage U on the capacitor 9 is transmitted to the second capacitor 10. This voltage is transmitted through the source follower 7 to the measuring device 8, which is calibrated in units of the measured frequency. Fig. 21 shows that as the instantaneous value of the measured frequency decreases ( 2, and the voltage on the secondary device is also reduced (Ufj). So, for the measured frequency, c (1) can be written with allowance for vH sdP pc (f.e fAe Ti., d, Trs, the duration of the output pulse of the single-oscillator 2; capacitor capacitance 9; resistance of resistor 11; capacitor charge voltage 9Uc-jdr and pit MP., Tpcj-i n jj In formula (2), all values except and are constant values, and therefore (2) can be rewritten as .. By appropriate choice time e, R it is possible to minimize the error of approximation of the function Fy 1 / Т by the function Py 1 / (, 1 / them) on a certain interval of measured frequencies. I Thus, the readings of the device 8 (taking into account the time of the calm of the device) correspond to the instantaneous value of the pulse rate. If a capacitor is connected in parallel with the secondary device 8, then its readings will correspond to the average value. Together with the measuring device 8, in principle, you can connect a recorder and then we will have information about the change in pulse rate over time. The proposed device has a systematic component of the error due to the final duration of the output pulse of the one-oscillator 3, as a result of which the voltage on the capacitor 10 is somewhat greater than condenser 9 (Fig. 2, t, point A). But this effect can be taken into account when calibrating the indicating device. In order to reduce this component error, instead of the single-oscillator 3 it is practically enough 5 to apply a differentiating RC-chain. The discrete part of the proposed device is made on microcircuits of the MOS structure, which allowed all elements together with an autonomous power source to be placed in the housing of the head of the device M 30. Invention Analog frequency meter containing a driver, the output of which is connected to the inputs of the first and second single-oscillator, the outputs of the last connected to the first inputs of the first and second electronic keys; the second input of the first electronic cylinder is connected to one of the poles of the power sources, and the output to the second input of the second the electronic key, which is distinguished by the fact that, in order to increase the reliability, two capacitors, a resistor, a source follower and. 6 Measuring device | Moreover, the resistor is connected in parallel to the first capacitor, one plate of which is connected to the output of the first electronic key, and the other plate to the connection point of the other pole of the power supply, the first input of the measuring device and one plate of the second capacitor, the other plate of which is connected to the output of the second electronic the key and with the control input of the source follower, the other input of which is connected to the e input of the first electronic key, and the output to the second input of the measuring switch set. Sources of information taken into account in the examination 1. Issues of radio electronics. 1971. Ser. general technical, vol. 20 s. 63. 2.Кирианаки Н.В. и Дудыкевич В.Б. Методы и устройства цифрового измерени  низких и инфранизких частот. Львов, Вища школа -, 1975, с. 9б, рис. 3-7.2.Kirianaki N.V. and Dudykevich V.B. Methods and devices for digital measurement of low and infra-low frequencies. Lviv, Vishcha school -, 1975, p. 9b, fig. 3-7. юYu «VJ"VJ ee
SU802887090A 1980-02-27 1980-02-27 Analog frequency meter SU930145A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802887090A SU930145A1 (en) 1980-02-27 1980-02-27 Analog frequency meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802887090A SU930145A1 (en) 1980-02-27 1980-02-27 Analog frequency meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU930145A1 true SU930145A1 (en) 1982-05-23

Family

ID=20879707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802887090A SU930145A1 (en) 1980-02-27 1980-02-27 Analog frequency meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU930145A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0025222B1 (en) Apparatus for monitoring neuromuscular transmission
US4022192A (en) Apparatus for measuring the frequency of cardiac pulses
SU930145A1 (en) Analog frequency meter
US8584527B2 (en) Signal transmission system
US4155037A (en) Data acquisition and display device
US4437058A (en) Indicating means for measuring instrument
US4651151A (en) Single-channel measuring head for remote metering apparatus
SU1139405A1 (en) Pulse rate meter
RU56154U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE CENTRAL RELATIONSHIP OF THE JAWS
JPS6331024Y2 (en)
JPS6036009B2 (en) electronic thermometer
US4104590A (en) Digital device for measuring instantaneous parameter values of slowly varying processes
SU740230A1 (en) Digital cardiotachometer
SU767553A1 (en) Testing set for preparing vibration measuring channels for field tests
SU928256A1 (en) Device for measuring noise factor
EP0537144B1 (en) Data encodement and reading method and apparatus
SU1650091A1 (en) Device for investigating biomechanical processes
SU970133A1 (en) Digital temperature meter
US5305642A (en) Portable high precision pressure transducer system
ES8207346A1 (en) Digital adaptation and setting device to be connected between a volume meter and a digital indication device.
SU880408A1 (en) Device for examining volume blood flow
GB1426319A (en) Perfusion monitor
SU909580A1 (en) Capacitive level meter
SU1111731A1 (en) Apparatus for investigating biomechanical processes
SU858770A1 (en) Digital pulse frequency meter