Датчик тонов короткова

1 134431Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для косвенного измерения артериального давления.5Цель изобретения - повышение помехозащищенности путем сокращения времени установления после воздействия помехи.На фиг.1 представлена Функциональ ная схема датчика тонов;, на Фиг.2 пример реализации двухуровневого компаратора.Датчик тонов содержит корпус ( не показан) с укрепленными в нем пьезоэлементами, выполненными на основе пьезоэлектрических пластин 1 и 2, между которыми укреплена металлическая пластина 3, причем выход оцной из пьезопластин соединен с входами дифференциатора 5 и сумматора ч, Выход дифференциатора 5 соединен с информационным входом. усилителя 6 и входом двухуровневого компаратора 7, выход которого соединен с управляющим 2 в входом усилителя 6. Выход последнего соединен с входом другой пьезопластины.Двухуровневый компаратор состоит. ,например, из двух обычных компараторов 8 и 9 (фиг,2), выходы которых .подсоединены к элементу И 10. Инвертирующие и неинвертирующие входы каждого компаратора объединены а на оставшиеся входы подаются опорные напряжения Б и ЦДатчик тонов работает следующим образом.Датчик, находящийся в компрессионной манжете устанавливают на исслеУ40 дуемом участке тела пациента (как правило, на руке). Под действием инерционных сил вибрационного сигнала пьезоэлементы 1-3 датчика начинают совершать изгибные колебания, часто 45 та которых расположена в диапазоне максимума энергии тонов Короткова.9 2где 1 - коэФфициент преобразования механического сигналав электрический первойпьезопластины преобразователя",- коэффициент усиления внешней электронной цепи;- коэффициент преобразованияэлектрического сигнала вмеханический второй пьезопластины преобразователя.Значение механической добротности преобразователя определяется соотно- шением 2 к+ к(2) В случае малых колебаний пьезоэлемента, т,е. когда электрический сигнал с дифферевциатора 5 не превышаетпо абсолютной величине пороговых напряжений Б и Ц 2 двухуровневого компаратора 7, коэффициент усиления усилителя 6 не велик, отрицательная электромеханическая обратная связь имеетнебольшую глубину, а значение механической добротности преобразователявелико (Я = 10 - 30) .При больших мехавических колебаниях, например, при ударе датчика(во время падения), когца электрический сигнал дифференциатора 5 превышает пороговые напряжения Б и П 2компаратор 7 вырабатывает электрические сигналы, которые поступают науправляющий вход усилителя 5. Приэтом коэффициент усиления усилителя резко возрастает, что увеличивает глубину отрицательной обратной связи и уменьшает механическуюдобротность пьезоэлемента. В реальных случаях коэффициент трения Епьезоэлементов имеет величину порядка 10- 10 " а- величину по, -4рядка 10 - 10 , Уравнение движения вблизи первоймоды колебаний пьезоэлемента имеетнидшх+1 сх + К х + к 2 х = рр("где и - масса пьезоэлемента;1 - коэффициент трения,"Е 2- коэффициент жесткости;(3) Таким образом, при использованииусилителя с к(10 - 10 ) механичес 2 4юкая добротность пьезоэлемента в мо- БОмент перегрузок резко (на порядоки более). уменьшает свою величину.Амплитуда колебаний механических систем, движения которьх описываетсяуравнением (1), определяется из вы- ражения13443 1 сгде ыш 20 25 30 Составитель Г.Денисова Редактор И.Касарда Техред Л.Олийнык Корректор А.Тяско Заказ 4869/4 Тираж 594 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 собственная частота пьезоэлемента;ш - масса пьезоэлемента;Из последнего выражения видно, что амплитуда колебаний датчика, работающего в условиях резонанса, т.е. когда ю = ю, пропорциональная величина механической добротности. Механическое напряжение в пьезоэлементах1 О преобразователя пропорционально амплитуде их колебаний. Ограничение амплитуды колебаний за счет уменьшения добротности ограничивает и механическое напряжение в пьезоэлементах.15 Кроме того, время установки до уровня О, 7 пьезоэлемента датчика связано со значением его добротности соотношением; ЗОЯТаким образом, введение в электронную схему датчика тонов усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, на управляющий вход которого податся импульсный сигчал с двухуровневого компаратора, вход которого подключен к выходу дифференциатора, позволяет отказаться от механических ограничи 194телей максимального прогиба и уменьшить время установления пьезоэлементов датчика, Эти качества существенно улучшают технические характеристики датчика, что в конечном итоге увеличивает надежность измерения артериального давления с помощью электронных устройств. Формула изобретенияДатчик тонов Короткова, содержит корпус с укрепленными в нем консольными пьезоэлектрическими преобразователями на основе двух пьезопластин, между которыми укреплена металлическая пластина, причем выход одной из пьезопластин подключен к входу сумматора и к входу дифференциатора, выход которого подключен к информационному входу усилителя, а вход дру" гой пьезопластины подключен к выходу усилителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности путем сокращения времени установления после воздействия помехи, в него введен двухуровневый компаратор, выход которого подключен к управляющему входу усилителя, а вход подключен к выходу дифференциатора,