UA61753A - Method for measuring cutaneous impedance - Google Patents
Method for measuring cutaneous impedance Download PDFInfo
- Publication number
- UA61753A UA61753A UA2003043254A UA2003043254A UA61753A UA 61753 A UA61753 A UA 61753A UA 2003043254 A UA2003043254 A UA 2003043254A UA 2003043254 A UA2003043254 A UA 2003043254A UA 61753 A UA61753 A UA 61753A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- voltage
- voltages
- measuring
- low
- frequency
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000001467 acupuncture Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 235000016787 Piper methysticum Nutrition 0.000 description 1
- 240000005546 Piper methysticum Species 0.000 description 1
- 235000006732 Torreya nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000111306 Torreya nucifera Species 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до медичної технікию, а саме, до рефлексотерапії, і може бути використане при 2 діагностиці стану організму за значенням активної складової електрошкіряного опору в точках акупунктури.The invention relates to medical technology, namely, to reflexology, and can be used in 2 diagnostics of the state of the body based on the value of the active component of electrocutaneous resistance in acupuncture points.
Відомий спосіб виміру електрошкіряного опору шляхом прикладання до нього електричної напруги від зовнішнього джерела постійного струму і виміру відповідної сили струму (див. Березовський В.А., КопотиловThere is a known method of measuring the electrical skin resistance by applying an electric voltage to it from an external direct current source and measuring the corresponding current strength (see Berezovsky V.A., Kopotylov
Н.Н., Биофизические характеристики тканей человека. - К.: Наукова думка, 1990. - С. 11-34).N.N., Biophysical characteristics of human tissues. - K.: Naukova Dumka, 1990. - P. 11-34).
Однак електричний сигнал постійного струму від зовнішнього джерела в процесі виміру негативно впливає на 70 точки акупунктури (ТА), відповідні їм тканини, внутрішні органи, і навіть цілісний організм (див. ЗагрядскийHowever, the direct current electrical signal from an external source in the process of measurement negatively affects 70 acupuncture points (TA), their corresponding tissues, internal organs, and even the whole organism (see Zagryadsky
В.А., Злоказов В.П. Метрология и злектробезопасность при пунктурной злектродиагностике // ИзвестияV.A., Zlokazov V.P. Metrology and electrical safety in punctured electrical diagnostics // Izvestiya
Таганрогского радиотехнического университета - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. - С.68-71).Taganrog Radio Technical University - Taganrog: TRTU Publishing House, 1998. - P.68-71).
Зниження шкідливого впливу на організм зовнішнього електричного впливу досягається за рахунок застосування в якості зондувального сигналу постійного струму, стабілізованого по амплітуді на досить 12 низькому рівні (від 20 мкА до 300 мкА), а також використання електродів з фіксованою площею контактів у режимі мікроелектрофорезу (див. Патент України Мо31160А, кл. Аб185/04, бюл. Мо7, 2000 - Спосіб електропунктурної діагностики).The reduction of the harmful effects of external electrical influence on the body is achieved by using as a probing signal a direct current stabilized in amplitude at a fairly low level (from 20 μA to 300 μA), as well as using electrodes with a fixed contact area in the microelectrophoresis mode (see Patent of Ukraine Mo31160A, class Ab185/04, bulletin Mo7, 2000 - Method of electropuncture diagnostics).
Використання іонної провідності в режимі мікроелектрофорезу викликає і негативний вплив на результат виміру через залежність опору вологої шкіри від значення прикладеної напруги і концентрації солей, які виділяються у процесі потовиділення і піддаються електролітичному розкладанню.The use of ionic conductivity in the microelectrophoresis mode also has a negative effect on the measurement result due to the dependence of the resistance of wet skin on the value of the applied voltage and the concentration of salts that are released in the process of sweating and undergo electrolytic decomposition.
Підключення до електродів джерела змінної напруги знижує вплив поляризації й електролітичного розкладання на результат виміру електрошкіряного опору (див. Патент РФ Мо2128942, кл. А61В5/05, бюл. Мо11, 1999, - Способ измерения злектрических характеристик биологических обьектов).Connecting an alternating voltage source to the electrodes reduces the influence of polarization and electrolytic decomposition on the result of the measurement of electrodermal resistance (see RF Patent Mo2128942, class A61B5/05, bulletin Mo11, 1999, - Method of measuring electrical characteristics of biological objects).
Однак підвищення частоти зондувального сигналу до 10 7-102Гц у відомому способі практично виключає 29 поляризацію електродів, але при цьому зростає вплив ємнісної складової опору, що спотворює результати « виміру активної складової електрошкіряного опору, що характеризує стан ТА при рефлексотерапії.However, increasing the frequency of the probing signal to 10 7-102Hz in the known method practically eliminates 29 polarization of the electrodes, but at the same time the influence of the capacitive component of the resistance increases, which distorts the results of the measurement of the active component of the electrocutaneous resistance, which characterizes the state of TA during reflexology.
Відомий також спосіб виміру електрошкіряного опору (патент РФ Мо2132154, кл. АЄ1В5/05, бюл. Мо18, 1999), що включає накладення на точку акупунктури вимірювального і поза нею додаткового електродів, вимір різниці напруг між ними та обчислення електрошкіряного опору. оThere is also a known method of measuring electrical skin resistance (patent RF Мо2132154, cl. АЭ1В5/05, bull. Мо18, 1999), which includes the imposition of measuring electrodes on the acupuncture point and additional electrodes outside it, the measurement of the voltage difference between them and the calculation of electrical skin resistance. at
Крім того відомий спосіб включає операції виміру спадання напруги на каліброваному резисторі юю мілівольтметром з високим вхідним опором, зміну цього опору доти, поки різниця потенціалів між вимірювальним і другим додатковим електродами не стане дорівнювати заданому постійному значенню напруги. -In addition, the known method includes the operation of measuring the voltage drop on a calibrated resistor with a millivoltmeter with a high input resistance, changing this resistance until the potential difference between the measuring and the second additional electrodes becomes equal to the given constant value of the voltage. -
У відомому способі не використовується зовнішнє джерело постійного струму, а електрошкіряний опір ч-- визначається за результатами виміру різниці біопотенціалів між вимірювальним і додатковим електродами.The known method does not use an external direct current source, and the electrocutaneous resistance h-- is determined based on the results of measuring the difference in biopotentials between the measuring and additional electrodes.
Недоліком відомого способу є низька чутливість виміру електрошкіряного опору через малі значення і ї-о мінливість електричних біопотенціалів. Практично спад напруги, що вимірюється мілівольтметром, порівняний з власними шумами каліброваного резистора й електронного підсилювача, що забезпечує великий вхідний опір мілівольтметра, тому точність відомого способу низька. « й В основу винаходу поставлена задача створення такого способу виміру електрошкіряного опору, у якому -о введення нових операцій і обчислення електрошкіряного опору по новій формулі забезпечили б одержання с більш достовірної інформації про активну складову електрошкіряного опору, що підвищить чутливість і точність :з» виміру електрошкіряного опору в точках акупунктури без негативних наслідків.The disadvantage of the known method is the low sensitivity of the measurement of electrical skin resistance due to small values and variability of electrical biopotentials. Practically, the voltage drop measured by the millivoltmeter is comparable to the inherent noise of the calibrated resistor and the electronic amplifier, which provides a large input resistance of the millivoltmeter, so the accuracy of the known method is low. The invention is based on the task of creating such a method of measuring electrical skin resistance, in which the introduction of new operations and the calculation of electrical skin resistance according to a new formula would provide more reliable information about the active component of electrical skin resistance, which would increase the sensitivity and accuracy of the measurement electrocutaneous resistance in acupuncture points without negative consequences.
Поставлена задача вирішується тим, що в спосіб виміру електрошкіряного опору, що включає накладення на точку акупунктури вимірювального і поза нею додаткового електродів, вимір різниці напруг між ними та б» 75 обчислення електрошкіряного опору, згідно до винаходом після накладення вимірювального та додаткового електродів різницеву напругу між ними розщеплюють в смузі частот теплових флуктуацій на дві протифазні - напруги, які підсилюють, одну з підсилених напруг знову розщеплюють на дві протифазні напруги, які по черзі з -1 низькою частотою перемикань перемножують з іншою підсиленою напругою, усереднюють пропорційні добуткам напруги, виділяють з послідовності усереднених напруг низькочастотну напругу частоти перемикань, яку (9) 50 підсилюють вибірково на частоті перемикань, синхронно детектують, згладжують і вимірюють постійну складову со згладженої напруги, а електрошкіряний опір К, обчислюють по формулі пу ен 5Б де о - вимірювана постійна складова згладженої напруги;The problem is solved by the fact that in the method of measuring the electrical skin resistance, which includes applying the measuring and additional electrodes to the acupuncture point, measuring the voltage difference between them and calculating the electrical skin resistance, according to the invention, after applying the measuring and additional electrodes, the differential voltage between they split thermal fluctuations in the frequency band into two anti-phase voltages, which are amplified, one of the amplified voltages is again split into two anti-phase voltages, which are alternately multiplied with the other amplified voltage with a low switching frequency of -1, averaged proportional to the products of the voltages, isolated from the sequence of the averaged voltages, the low-frequency voltage of the switching frequency, which (9) 50 is amplified selectively at the switching frequency, is synchronously detected, smoothed and measured by the constant component of the smoothed voltage, and the electrical skin resistance K is calculated by the formula pu en 5B where o is the measured constant component of the smoothed voltage;
Зн - нормована крутизна перетворення при середній температурі шкіри;Zn - the normalized slope of the transformation at the average skin temperature;
Р» Т - термодинамічна температура точки акупунктури шкіри по шкалі Кельвіна.Р» T - the thermodynamic temperature of the skin acupuncture point on the Kelvin scale.
Використання операції виділення різницевої напруги, що знімають з електродів, змінних напруг у смузі частот теплових флуктуацій, розщеплення їх на дві протифазні напруги, посилення розщеплених напруг двома бо однаковими підсилювачами, додаткове розщеплення одної з посилених напруг також на дві протифазні напруги, що по черзі з низькою частотою перемикань перемножують з іншою посиленою напругою, усереднення перемножених напруг, виділення з послідовності усереднених напруг низькочастотної напруги частоти перемикань, наступне вибіркове посилення її на частоті перемикань, синхронне детектування і згладжування дозволяє одержати постійну напругу, пропорційну середньому значенню квадрата напруги теплових флуктуацій. 65 Шляхом ділення отриманої напруги на нормоване значення крутизни перетворення шумової напруги в постійну напругу і значення термодинамічної температури шкіри обчислюється активна складова електрошкіряного опору без використання зовнішніх джерел електричних сигналів і внутрішніх електрофізіологічних потенціалів, що дозволяє підвищити точність виміру електрошкіряного опору в точках акупунктури без негативних наслідків.The use of the operation of extracting the differential voltage from the electrodes, alternating voltages in the frequency band of thermal fluctuations, splitting them into two anti-phase voltages, amplifying the split voltages with two identical amplifiers, additionally splitting one of the amplified voltages also into two anti-phase voltages, which alternately with a low switching frequency is multiplied with another amplified voltage, averaging of the multiplied voltages, selection of the low-frequency switching frequency voltage from the sequence of averaged voltages, subsequent selective amplification of it at the switching frequency, synchronous detection and smoothing allows to obtain a constant voltage proportional to the average value of the square of the voltage of thermal fluctuations. 65 By dividing the received voltage by the normalized value of the steepness of the noise voltage conversion into a constant voltage and the value of the thermodynamic temperature of the skin, the active component of the electrical skin resistance is calculated without using external sources of electrical signals and internal electrophysiological potentials, which allows to increase the accuracy of measuring the electrical skin resistance at acupuncture points without negative consequences.
Сутть винаходу пояснюється кресленням, де зображена функціональна схема конкретної реалізації пропонованого способу.The essence of the invention is explained by the drawing, which shows the functional scheme of a specific implementation of the proposed method.
Відповідно до пропонованого способу позицією 1 позначений шкіряний покров досліджуваного об'єкта, вимірювальний електрод 2, додатковий електрод 3, розділові конденсатори 4 і 5, диференціальний розщеплювач 6 на операційних підсилювачах 7 і 8, підсилювачі змінних напруг 9 і 10, автоматичний перемикач 11, мультивібратор 12, перемножувач 13, перший фільтр 14 нижніх частот, вибірковий підсилювач 15, 70 синхронний детектор 16, другий фільтр 17 нижніх частот і мілівольтметр 18.According to the proposed method, position 1 indicates the leather cover of the object under study, measuring electrode 2, additional electrode 3, separation capacitors 4 and 5, differential splitter 6 on operational amplifiers 7 and 8, variable voltage amplifiers 9 and 10, automatic switch 11, multivibrator 12, multiplier 13, first low-pass filter 14, selective amplifier 15, 70 synchronous detector 16, second low-pass filter 17 and millivoltmeter 18.
На шкіряному покрові 1 у точці акупунктури (ТА) розміщають вимірювальний електрод 2 і поза її додатковий електрод 3. Електроди 2 і З через розділові конденсатори 4 і 5 підключають до входів диференціального розщеплювача 6, що виконаний на операційних підсилювачах 7 і 8. До виходів диференціального розщеплювача підключені два однакових підсилювачі 9 і 10 змінних напруг, один із яких 10 має диференціальний вихід.A measuring electrode 2 is placed on the skin 1 at the point of acupuncture (TA) and an additional electrode 3 is placed outside it. Electrodes 2 and C are connected through the separation capacitors 4 and 5 to the inputs of the differential splitter 6, which is made on operational amplifiers 7 and 8. To the outputs of the differential two identical amplifiers 9 and 10 of alternating voltages are connected to the splitter, one of which 10 has a differential output.
Автоматичний перемикачії, що по ланцюгу керування підключений до симетричних виходів мультивібратора 12, своїми входами з'єднаний з диференціальними виходами підсилювача 10. Вихід підсилювача 9 з'єднаний з одним входом перемножувача 13, інший вхід якого з'єднаний з виходом автоматичного перемикача 11. До виходу перемножувача 13 підключені послідовно з'єднані перший фільтр 14 нижніх частот, виборчий підсилювач 15 ії синхронний детектор 16, керуючі входи якого з'єднані із симетричними виходами мультивібратора 12. До виходу синхронного детектора 16 через другий фільтр 17 нижніх частот підключений мілівольтметр 18.The automatic switch connected to the symmetrical outputs of the multivibrator 12 by its control circuit is connected with its inputs to the differential outputs of the amplifier 10. The output of the amplifier 9 is connected to one input of the multiplier 13, the other input of which is connected to the output of the automatic switch 11. To the output of the multiplier 13 is connected in series with the first low-pass filter 14, the selective amplifier 15 and the synchronous detector 16, the control inputs of which are connected to the symmetrical outputs of the multivibrator 12. A millivoltmeter 18 is connected to the output of the synchronous detector 16 through the second low-pass filter 17.
Спосіб здійснюється таким чином.The method is carried out as follows.
Як відомо, у будь-якому провідному середовищі, що має активні електричні втрати, виникають теплові флуктуації носіїв електричного заряду (електронів, іонів, диполів), що створюють тепловий шум. За допомогою вимірювального 2 і додаткового З електродів знімається шумова напруга, що змінюється по випадковому закону.As is known, thermal fluctuations of electric charge carriers (electrons, ions, dipoles) that create thermal noise occur in any conductive medium with active electrical losses. With the help of measuring 2 and additional Z electrodes, the noise voltage, which varies according to a random law, is removed.
Середнє значення шумової напруги дорівнює нулю. У той же час квадрат шумової напруги завжди більше нуля і відповідно до рівняння Найквіста визначається виразом « ца - акАт его 0) де т - усереднене значення квадратованої шумової напруги; со 1 адклп 23 т !The average value of the noise voltage is zero. At the same time, the square of the noise voltage is always greater than zero and, according to the Nyquist equation, is determined by the expression "tsa - akat ego 0) where t is the average value of the squared noise voltage; so 1 adklp 23 t !
К-1,38710 2Дж/К - постійна Больцмана; ів)K-1.38710 2J/K - Boltzmann's constant; iv)
ДЕ - смуга частот, у якій виміряються теплові шуми; їч-DE - frequency band in which thermal noises are measured; what-
Ке2-кК, - активна складова повного опору шкіри в зоні контакту електрода.Ke2-kK is an active component of the total resistance of the skin in the contact zone of the electrode.
Контактна поверхня додаткового електрода З вибирається значно більшої аналогічної поверхні -- вимірювального електрода. Тому основний внесок у електрошкірний опір К, вносить досліджувана ТА. Різницева «со шумова напруга, що знімається з електродів 2 і 3, через розділові конденсатори 4 і 5 надходить на диференціальний розщеплювач 6, що має симетричні входи щодо загальної заземленої точки. Ємності розділових конденсаторів разом з опорами резисторів вхідного ланцюга диференціального розщеплювача утворюють фільтр верхніх частот, що не пропускає низькочастотні « 70 Шуми нетеплового характеру (фліккер-шуми, контактні шуми і т.п.), а також постійну складову різниці 73 с біопотенціалів шкіри. . Якщо різницеву шумову напругу представити в комплексному виді їЩ, , то протифазні напруги на виходах я диференціального розщеплювача будуть мати вид: ці - кв ' (2) б» 75 Шо - -КаМЦе о (3) де К/-Ко - коефіцієнти передач каналів диференціального розщеплювача.The contact surface of the additional electrode Z is selected from a much larger similar surface - the measuring electrode. Therefore, the main contribution to the electrical skin resistance K is made by the investigated TA. The differential noise voltage removed from the electrodes 2 and 3 through the separation capacitors 4 and 5 is supplied to the differential splitter 6, which has symmetrical inputs with respect to the common ground point. The capacities of the separation capacitors together with the resistances of the resistors of the input circuit of the differential splitter form an upper frequency filter that does not pass low-frequency "70 Noises of a non-thermal nature (flicker noises, contact noises, etc.), as well as a constant component of the difference 73 s of skin biopotentials. . If the differential noise voltage is presented in the complex form иШ, , then the antiphase voltages at the outputs of the differential splitter will have the form: ци - кв ' (2) b» 75 Sho - -KaMCse o (3) where К/-Ко - transmission coefficients of the channels differential splitter.
При температурі 307-310ОК (34-37"С) шумова напруга від різних ТА дуже мала і навіть менше напруги власних - шумів підсилювачів. Тому вихідні напруги підсилювачів У і 10, підключених до виходів диференціального -І розщеплювача 6, можна представити у виді сумарних комплексних напруг: ца - Кз (Шез - Кв) ' (4) 1At a temperature of 307-310OK (34-37"C), the noise voltage from various TAs is very small and even less than the voltage of the amplifiers' own noise. Therefore, the output voltages of the amplifiers U and 10, connected to the outputs of the differential -I splitter 6, can be represented in the form of total complex voltages: tsa - Kz (Shez - Kv) ' (4) 1
З Оа4 Кава - Кая) о (5) « де Кз-Ку - коефіцієнт підсилення підсилювачів 9 і 10 відповідно;From Oa4 Kava - Kaya) o (5) « where Kz-Ku is the amplification factor of amplifiers 9 and 10, respectively;
Моз і Ше - комплексні напруги власних шумів цих підсилювачів.Moz and She are the complex voltages of the inherent noises of these amplifiers.
На інверсному виході підсилювача 10 формується протифазне відносно (5) шумова напруга р» цу - КаС- ва -КаМе) (6)At the inverse output of the amplifier 10, an anti-phase relative to (5) noise voltage r» tsu - KaS-va-KaMe) is formed (6)
На входи автоматичного перемикача 11 надходять протифазні напруги (5) і (6). Тому при періодичній роботі цього перемикача, який керується низькочастотною прямокутною напругою мультивібратора 12, на один із входів перемножувача 13 по черзі надходять протифазні напруги І/55 54 » а на інший вхід перемножувача - щ безперервно напруга |), з виходу підсилювача 9.Anti-phase voltages (5) and (6) are received at the inputs of the automatic switch 11. Therefore, during the periodic operation of this switch, which is controlled by the low-frequency rectangular voltage of the multivibrator 12, one of the inputs of the multiplier 13 is alternately supplied with anti-phase voltages I/55 54 » and the other input of the multiplier is continuously supplied with the voltage |), from the output of the amplifier 9.
При одному положенні перемикача 11, як зазначено на кресленні, на виході фільтра 14 нижніх частот формується усереднений сигнал від добутку вхідних напруг ' в; ББ- тизОя - тпікзка (ва - КОВО ва Ко Що де т - масштабний коефіцієнт множного перетворення.With one position of the switch 11, as indicated in the drawing, an averaged signal from the product of the input voltages is formed at the output of the low-pass filter 14; BB- tizOya - tpikzka (va - KOVO va Ko What where t is the scale coefficient of the multiple transformation.
В іншому протилежному положенні автоматичного перемикача 11 на виході фільтра 14 нижніх частот формується усереднений сигнал: 05 -тозоя - тікзка(вз - КО Ода - Ко Ов) 9 й При обчисленні добутків напруг (7) і (8) варто врахувати, що власні шуми підсилювачів 9 і 10 між собою некорельовані, а отже, їхній усереднений добуток дорівнює нулю (Овзва - 0) - Точно також вимірювана різницева шумова напруга електродів 2 і З некоррельовано із шумами підсилювачів 9 і 10, тобто Ов ва -0 і 70 Ов ва -д. У той же час шумові комплексні напруги є корельованими, тому що формуються з однієї шумової напруги ШО , що знімається з електродів 2 і 3. Тому добутку напруг (7) і (8) з обліком їхніх кореляційних зв'язків приймуть вид:In the other, opposite position of the automatic switch 11, an averaged signal is formed at the output of the low-pass filter 14: 05 -tozoya - tikzka(vz - KO Oda - Ko Ov) amplifiers 9 and 10 are uncorrelated with each other, and therefore their averaged product is zero (Ovzva - 0) - Similarly, the measured differential noise voltage of electrodes 2 and Z is uncorrelated with the noises of amplifiers 9 and 10, i.e. Ovva -0 and 70 Ovva - d. At the same time, noise complex voltages are correlated, because they are formed from one noise voltage SHO, which is removed from electrodes 2 and 3. Therefore, the product of voltages (7) and (8), taking into account their correlation relations, will take the form:
О5 о - Кок акайв о сх Я (9)О5 о - Kok akaiv о сх Я (9)
Ов" пкукеюока Ов ве в (10) де Е - низька частота переключення шумових напруг автоматичним перемикачем 11.Ov" pkukeyuoka Ov ve in (10) where E is the low switching frequency of noise voltages by automatic switch 11.
Знакозмінну послідовність імпульсів (9) і (10) можна представити як одну змінну напругу частоти перемикання: пе п даThe alternating sequence of pulses (9) and (10) can be represented as one alternating voltage of the switching frequency: пе п да
Це -Шв о. . . . вс - -дф -59п віпзялрї- Це віди віпая РЇ де відп віп 24Рї - функція меандра, що відбиває прямокутну форму низькочастотної напруги.This is Shv o. . . . vs - -df -59p vipzyalri- This is vid vipaya РІ where odp віп 24Рі is a meander function that reflects the rectangular form of low-frequency voltage.
Змінна напруга Ц(О) виділяється з низькочастотних шумів і перешкод шляхом вибіркового посилення підсилювачем 15, набудованим на частоту переключень Е мультивібратора 12. «The alternating voltage Ts(O) is separated from low-frequency noise and interference by selective amplification by the amplifier 15, built to the switching frequency E of the multivibrator 12.
Посилена напруга випрямляється синхронним детектором 16, що керується безпосередньо напругами мультивібратора 12. Випрямлена напруга згладжується фільтром 17 нижніх частот і з урахуванням виражень (9), (10) ї (11) приймає видThe amplified voltage is rectified by the synchronous detector 16, which is controlled directly by the voltages of the multivibrator 12. The rectified voltage is smoothed by the low-pass filter 17 and, taking into account expressions (9), (10) and (11), takes the form
Шк - кока (2) о де Кб - коефіцієнт підсилення вибіркового підсилювача 15; Іо)Shk - coke (2) o where Kb is the amplification factor of the selective amplifier 15; Io)
Кв - коефіцієнт передачі фільтра 17 нижніх частот. МKv - filter transmission coefficient of 17 lower frequencies. M
Підставляючи у вираження (12) значення напруги Т5 з (10), одержуємоSubstituting the value of voltage T5 from (10) into expression (12), we get
Ше пкікокоКакеквОя в - пкІкакаква 3) МShe pkikokoKakekwOya v - pKikakakwa 3) M
Якщо у вираження (13) підставити значення шумової напруги т з (1), то остаточно одержимо Ф 07-Х, (14) 22 де З-4ткІкЗКеКеКАї - крутість перетворення опору в постійну напругу при температурі Т (В/Ом'К). «If in the expression (13) we substitute the value of the noise voltage t with (1), then finally we get Ф 07-Х, (14) 22 where З-4tkIkZKeKeKAi is the steepness of the transformation of the resistance into a constant voltage at the temperature T (V/Ω'K). "
Постійна складова згладженої напруги Од «07 вимірюється мілівольтметром 18. 2 с Електрошкіряний опір обчислюється по формуліThe constant component of the smoothed voltage Od "07 is measured with a millivoltmeter 18. 2 s The electrical skin resistance is calculated by the formula
Мао, (15) "» ЕК, - вт " Н де Зн - нормована при середній термодинамічній температурі Т шкіри (35"С) крутизна перетворення.Mao, (15) "» ЕК, - т " Н where Zn is normalized at the average thermodynamic temperature T of the skin (35"С) steepness of transformation.
Таким чином, по вимірюваному квадрату шумової напруги, що знімається з електродів 2 і 3, і вимірюваній (о) температурі ТА шкіри визначають електрошкіряний опір без зовнішнього впливу на ТА електричної напруги чи - струму. При цьому результат виміру визначається винятково активною складовою повного опору шкіри, тому що реактивна складова опору не бере участь у генеруванні теплового шуму. -і Завдяки періодичному інвертуванню одної із шумових напруг, що перемножуються, виключається вплив сл 50 власних шумів підсилювачів змінної напруги, дрейфу нуля перемножувача (корелятора), а вибіркове посилення періодичної напруги низької частоти придушує вплив низькочастотних шумів і перешкод у тракті виділення со сигналу, пропорційного електрошкірного опору.Thus, based on the measured square of the noise voltage taken from electrodes 2 and 3, and the measured (o) temperature of the TA of the skin, the electrical skin resistance is determined without external influence on the TA of electric voltage or current. At the same time, the measurement result is determined exclusively by the active component of the total skin resistance, because the reactive component of the resistance does not participate in the generation of thermal noise. -and Due to the periodic inversion of one of the noise voltages that are multiplied, the influence of sl 50 inherent noises of the variable voltage amplifiers, the zero drift of the multiplier (correlator) is excluded, and the selective amplification of the low-frequency periodic voltage suppresses the influence of low-frequency noises and interference in the signal selection path, proportional electrodermal resistance.
Нормовану крутизну перетворення визначають за значеннями опорів резисторів з відомими номіналами. Для цього стандартні резистори різних номіналів поміщають у термостат з температурою 35"С і вимірюють їхні шумові напруги. За результатами вимірів будують градуювальну характеристику мілівольтметра і по куті нахилу р» цієї характеристики визначають нормовану крутість перетворення Зн.The normalized slope of the transformation is determined by the resistance values of resistors with known ratings. For this purpose, standard resistors of different ratings are placed in a thermostat with a temperature of 35"C and their noise voltages are measured. Based on the results of the measurements, the calibration characteristic of the millivoltmeter is constructed and the normalized steepness of the Zn transformation is determined by the slope angle p" of this characteristic.
Дослідження показали, що запропонований спосіб забезпечує вимір активної складової електрошкіряного опору в діапазоні значень від 10-20кОм до 1МОм при потужності вхідного шумового сигналу 10713-107148т, частоті переключень Е 75Гц і смузі пропущення частот Лї від 5кГц до 200кГц із відносною похибкою не більш 60 0,595 без яких-небудь шкідливих впливів на організм. Якщо не враховувати реальний розкид по температурі ТА і користуватися середньою температурою, то похибка виміру електрошкіряного опору зростає до 2-2,5965.Studies have shown that the proposed method provides measurement of the active component of electrocutaneous resistance in the range of values from 10-20 kOhm to 1 MΩ at the power of the input noise signal 10713-107148t, the switching frequency E 75Hz and the passband of frequencies Le from 5kHz to 200kHz with a relative error of no more than 60 0.595 without any harmful effects on the body. If you do not take into account the real spread in the temperature of TA and use the average temperature, then the measurement error of the electrical skin resistance increases to 2-2.5965.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003043254A UA61753A (en) | 2003-04-11 | 2003-04-11 | Method for measuring cutaneous impedance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003043254A UA61753A (en) | 2003-04-11 | 2003-04-11 | Method for measuring cutaneous impedance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA61753A true UA61753A (en) | 2003-11-17 |
Family
ID=34392323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003043254A UA61753A (en) | 2003-04-11 | 2003-04-11 | Method for measuring cutaneous impedance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA61753A (en) |
-
2003
- 2003-04-11 UA UA2003043254A patent/UA61753A/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10952633B2 (en) | Method and apparatus for measuring bioimpedance | |
| Grimnes | Impedance measurement of individual skin surface electrodes | |
| JP3907353B2 (en) | Bioimpedance measurement device | |
| KR100938403B1 (en) | Device for measuring moisture on skin | |
| KR101118870B1 (en) | A device for determining a parameter of living tissue | |
| US3568662A (en) | Method and apparatus for sensing bioelectric potentials | |
| US20130338529A1 (en) | Bioelectric signal measurement apparatus | |
| US20130102920A1 (en) | System and circuit for distribution of precise currents to numerous patient electrodes and for non-invasive patient-electrode voltage measurements | |
| US9594104B2 (en) | Simultaneous impedance testing method and apparatus | |
| KR20160144621A (en) | Impedance measuring apparatus | |
| US20180206759A1 (en) | Fluid level determination | |
| Munge et al. | A bio-impedance measurement IC for neural interface applications | |
| US20230337929A1 (en) | Systems and methods for calibrating dry electrode bioelectrical impedance sensing | |
| Ramos et al. | A 1-MHz analog front-end for a wireless bioelectrical impedance sensor | |
| UA61753A (en) | Method for measuring cutaneous impedance | |
| Patil et al. | Design of bioimpedance spectrometer | |
| Liebing et al. | Design of a miniaturized wearable EIT system for imaging and hand gesture recognition | |
| CN110547798B (en) | Semiconductor device, measurement system, and measurement method | |
| Shevchenko et al. | Highly Sensitive Hardware Methods and Means of Determining Acupuncture Points. | |
| US20150308973A1 (en) | Methods and apparatus for measuring electrical properties of cells | |
| JPH1099288A (en) | Organism conductance measuring instrument | |
| RU2209033C1 (en) | Device for evaluating bioelectrical activity of acupuncture points | |
| UA65081A (en) | Device for measuring impedance of acupuncture points in biological objects | |
| RU2195867C1 (en) | Device for measurement of electrodermal resistance | |
| WO2024046827A1 (en) | Bioimpedance measurement circuit, method and electronic device |