Устройство для определения активной составляющей электрического сопротивления кожи

(5) 4 А 61 В ф ; (ъф)г1й Ь ОПИСЯНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Львовский государственный медицинский институт(56) Авторское свидетельство СССР У 1025412, кл. А 61 В 5/03, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОЖИ(57) Изобретение позволяет повысить точность измерения активной составляющей электрического сопротивления кожи за счет компенсации влияния ЭДС поляризации электродов. Это достигается использованием двуполярных импульсов тока и измерением мгновенного значения напряжения между электродамн.в момент окончания каждого второго импульса тока с помощью элементов выборки-хранения. Устройство содержит генератор 1 двуполярных импульсов тока, генератор 2 тактовыхимпульсов, коммутатор 3, электроды4 пациента, усилитель 5, двухполупериод)(ый выпрямитель 6, блоки 7 и8 выборки-хранения, активную нагрузку 9, два аналоговых ключа 10 и 11,фильтр 12 нижних частот и измерительный блок 13, 2 ил.Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при проведении электрофизиологических и психоневрологических исследований. 5Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерений в области низких частот.На Фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг, 2 - эпюры напряжений в характерных точках схемыУстройство содержит генератор 1 двуполярных импульсов тока, генератор 2 тактовых импульсов, коммутатор 3, электроды 4 пациента, усилитель 5, двухполупериодный выпрямитель б, блоки 7 и 8 выборки-хранения, активную заземленную нагрузку 9, аналоговые ключи 10 и 11, фильтр 12 нижних час тот и выходной измерительный блок 13Устройство работает следующим об разом.Генератор 1 двуполярных импульсов 25 тока запускается от генератора 2 так(товых импульсов и вырабатывает импульсы тока, строго одинаковые по амплитуде и длительности, но различной полярности. Длительность этих им пульсов определяется частотой тактовых импульсов (практически она не больше 1 с), и легко может быть изменена. при необходимости. Такая длительность достаточна для того, чтобы переходный процесс за счет внутритканевых эквивалентных емкостей к концу каждого импульса закончился, и мгновенное значение напряжения на электроде и точности соответствовало бы д активной составляющей электрическогс сопротивления кожи, если бы не.было ЭДС поЯяризации электродов, Так как нарастание ЭДС поляризации при подаче тока и за время, равное длительности импульса С, не прекращается (фиг. 2) то изменение полярности импульса на обратную вызывает и изменение направления поляризации, мгновенное значение ЭДС поляризации на- у 0 чинает спадать, и, через время равное времени С, предыдущего импульса, становится равным нулю. Таким образом, в конце импульса противоположной полярности (т.е, в конце периода двуполярного импульса) напряжение ЭДС поляризации будет пол- ностью или в значительной мере скомпенсировано. Следовательно, в этот момент времени мгновенное значениенапряжения на электродах определяется только активным сопротивлениемкожи, точнее его текущим значением.На эпюрах П (Фиг,2) показана форманапряжения на электродах пациента,при этом искажения переднего фронтаимпульса определяются переходнымивнутритканевыми процессами, а искажения площадки обусловлены влияниемЭДС поляризации электродов.На выходе усилителя 5 формаэтих импульсов повторяется, и на выходе двухполунериодного выпрямителявозникает сигнал Ь 6 (фиг,2) Блоки7 и 8 выборки-хранения управляютсявыходными напряжениями Ю и Нз коммутатора 3 (прямой и инверсный выходы), при этом длительность импульсовровно в два раза больше длительностиимпульсов НЕсли сначала блок 7работает в режиме выборки (слежения),так как положительный сигнал Пз подан на его управляемый вход и на еговыходе появляется сигнал Н то в этоже время блок 8 работает в режимехранения, так как на входе управлениясуществует нулевой сигнал П, Но по 2скольку в начале работы на входе блока 8 напряжение отсутствует, то егоне будет и на. выходе этого блока. Вдальнейшем эпюры Нт и Н показываютФормы напряжений на выходах обоихблоков выборки-хранения,Управляющие входы аналоговых ключей 10 и 11 подсоединены в противофазе, Поэтому на активной заземленной нагрузке 9 сигнал появляется только тогда, .когда соответствующий блок выборки 7 или 8 находится в режиме хранения, Короткие лики напряжения Ц устраняются Фильтром 12 нижних частот, напряжение с выхода которого поступает на выходной измерительный блок 13. Таким образом, в конце каждого периода происходит компенсация текущего значения ЭДС поляризации электродов вне зависимости от изменения величины этой ЭДС под влиянием времени, электрохимических процессов между кожей и электродами, температуры и т,п. В результате на выходе устройства через каждый период опре,целяется новое текущее значение активного сопротивления кожи. Устройство некритично к выбору электродов. Целесообразно выбирать металлические электроды равной площади.14 СоставительА.фальцманРедактор Э.Слиган ТехредИ.Попович Корректор В.Бутяга Заказ 644/5ВНИИПИпо д113035 Тираж 596 сударственного к ам изобретений и осква, Ж, Рау Подписноемитета СССоткрытийская наб.,.Проектная,4 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгор 3 12961 Формула изобретенияУстройство для определения актив-, ной составляющей электрического сопротивления кожи, содержащее электроды пациента, первый блок выборки хранения, усилитель, коммутатор и фильтр нижних частот,о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений в области низких частот, оно дополнительно содержит генератор двуполярных импульсов тока, генератор тактовых импульсов, двухполупериодный выпрямитель, второй блок выборки- хранения, два аналоговых ключа, ак 15 тивную заземленную нагрузку и выходной измерительный блок, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами генератора двуполярных импульсов тока и коммутатора, первый выход которого соединен с управляющими входами первогоблока выборки-хранения и первого ключа, а второй выход - с управляющимивходами второго блока выборки-хранения и второго ключа, выход генераторадвухполярных импульсов тока подключенк электродам, выход которых через последовательно соединенные усилительи двухполупериодный выпрямитель подключен к входам первого и второгоблоков выборки хранения, выходы которых подключены к входам второго ипервого ключей соответственно, выходпервого ключа соединен с выходом второго ключа, входом фильтра нижнихчастот и активной заземпенной нагрузкой, а выход фильтра нижних частотподключен к входу выходного измерительного блока.