Устройство для измерения эквивалентных параметров импеданса электродов

)5 А 61 В 5/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВУ тут фи- дистой ы для ний. Те енции,И П скоииз- про- еректа. счетIХ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) Проблемы создания аппаратумедицинских лабораторных исследовазисы докладов Всесоюзной конфеч. Ч. - Л., 1974, с. 117 - 120.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИМ ДАНСА ЭЛЕКТРОДОВ(57) Изобретение относится к медицин технике и может быть использовано для мерений активного и реактивного со тивления электродов, а также для изм ния диагностических параметров биообъе Цель изобретения - упрощение конст ции и повышение точности измерения за осуществления прямого измерения искомои величины. Сигнал от генератора 1 низкой частоты поступает на вход повторителя 6 напряжения, выходной сигнал с которого одновременно подается на исследуемые электроды 2 и 3 и на регулируемый потенциометр 10. Сигнал, прошедший через электроды 2 и 3, инвертируется в инверторе 7, проходит второй регулируемый потенциометр 11 и фазовра ша тель 8. Выходной си гнал фазоврашателя через резистор 15 суммируется с сигналом, прошедшим регулируемый потенциометр 10, на инверсионном входе сумматора 9. В процессе измерения при выбранной частоте сигнала добиваются путем подстройки регулируемых потенциометров 10 и 11 того, чтобы выходное напряжение сумматора стало равным нулю. Эквивалентные пара метры электродов определяют по значениям потенциометров 1 О и 11, сопротивлению резистора 16, емкости конденсатора 17 и частоте подаваемого сигнала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.Устройство работает следующим образом.Сигнал от генератора 1 переменного тока (низкой частоты) поступает на неинвер 40 тирующий вход повторителя 6 напряжения. Выходной сигнал с повторителя 6 напряжения одновременно подается на электрод 2 и на потенциометр 10. Сигнал, прошедший через электроды 2 и 3, а также через био объект, инвертируется в схеме инвертора 7. Далее этот сигнал проходит потенциометр 11, фазоврашатель 8. Выходной сигнал фазоврашателя 8 через резистор 15 суммируется с выходным сигналом повторителя 6 напряжения, прошедшим через потенциометр 50 10, на инвертируюшем входе сумматора 9,В случае равенства сопротивлений резисторов 12 и 15, а также резисторов 13 и 14 значение напряжения выходного сигнала сумматора Юых связано с значением напряжения входного сигнала от генератора 11уравнением1 - 1 Ыт КО КО1 ы. = ( . --- ) 11",1+1 ыт 2 Т зИзобретение относится к медицинской технике, а именно к приборам для исследования электрических параметров электродов, применяемых в датчиках медицинской аппаратуры, кроме того, может быть использовано в приборах для измерения диагностических параметров биологического объекта.Цель изобретения - повышение точности измерения.На чертеже представлена электрическая схема устройства для измерения эквивалентных параметров импеданса электродов.Устройство содержит генератор 1 переменного тока, электроды 2 и 3, импеданс 4 биообъекта, измеритель 5 напряжения, построенные на операционных усилителях, повторитель 6 напряжения, инвертор 7, фазоврашатель 8 и сумматор 9, а также два потенциометра 10 и 11, пять резисторов 12 - 16 и конденсатор 17.Генератор 1 переменного тока соединен с неинвертируюшим входом повторителя б напряжения, выход которого через потенциометр 10 соединен с инвертируюшим входом сумматора 9. Выход повторителя 6 напряжения соединен через электрод 2, импеданс 4, электрод 3 с инвертируюшим входом инвертора 7. Выход инвертора 7 через потенциометр 11 соединен с неинвертируюшим, а через резистор 13 - с инвертируюшим входами фазоврашателя 8. Выход фазоврашателя 8 соединен через резистор 15 с инвертирующим входом сумматора 9. Резисторы 12, 14 и 16 включены соответственно в цепи отрицательных обратных связей инвертора 7, фазоврашателя 8 и сумматора 9. Неинвертируюшие входы инвертора 7 и сумматора 9 заземлены, а неинвертируюший вход фазоврашателя 8 заземлен через конденсатор 17. 5 10 15 го 25 30 35где 1. - искомая комплексная величина сопротивления электродов;Ко - сопротивление резистора 16; Кь Кг - сопротивление потенциометров 11и 10; С - емкость конденсатора 17; а - угловая частота сигнала. В процессе измерения параметров комплексной величины 1 при выбранной частоте сигнала добиваются путем подстройки потенциометров 11 и 10 того, что выходное напряжение равно нулю. Тогда искомое сопротивление1 =Кг (2)Решая уравнение (2), получаем соответ ствуюшие значения модуля сопротивления Ц, активной и реактивной составляющей а и )з сопротивления 1. и угла фазового сдвига между активной и реактивной составляюшими р 1 1- - Кг 1 1 - ит( )г Кг2 ол ге (щт)2 алср= агс 1 дТаким образом, меняя частоту сигнала, определяем эквивалентные параметры элект родов как функцию частоты.В процессе каждого измерения получаем суммарную величину импеданса двух электродов и подкожного слоя биообъекта. Для получения эквивалентного значения каждого отдельного электрода исследованию подвергают три пары электродов, которые попарно подключают к указанной схеме измерения. Определяют комплексные величины импедансов для каждой пары электродов 1-г, 1.и,1.гз, которые можно представить системой уравнений Ь г= 1 )+1 1+1 г, Ьз=1-+1-+1-г+13,1 гз= 1.г+1 тг+1-3, где 1.ь 1, 1.з - эквивалентный импеданскаждого электрода; 1. , 1 г - эквивалентные импедансы биообъекта.Учитывая, что импеданс подкожного слоя на два-три порядка ниже импеданса элект. родов, получаем эквивалентные параметры импеданса каждого исследуемого электрода по формулам 1-г+1 13- - 1 г 3 1. г - 1-13+1-гз, 2Составитель А. ДмитриеваРедактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор А. ОбручарЗакащ 449 Тираж 546 Поди ясноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О 1 1. Устройство для измерения эквивалентных параметров импеданса электродов, содержащее генератор переменного тока, два электрода, фазовращатель, выполненный на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого заземлен через конденсатор, два потенциометра, измеритель напряжения и пять резисторов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, введены повторитель напряжения, инвертор и сумматор, при этом генератор переменного тока соединен через неинвертирующий вход повторителя напряжения и первый потенциометр с инвертирующим входом сумматора, неинвертирующий вход которого заземлен, а выход соединен с измерителем напряжения, кроме того, выход пов 6торителя напряжения соединен через электроды с инвертирующим входом инвертора, неинвертирующий вход которого заземлен, а выход соединен через первый резистор с инвертирующим, а через второй потенциометр с неинвертирующим входа м и фазовращателя, выход которого соединен через второй резистор с инвертирующим входом сумматора, причем третий, четвертый.и пятый резисторы включень соответственно в це пи отрицательных обратных связей инвертора, фазовращателя и сумматора, а инвертирующий вход повторителя напряжения соединен с его выходом. 2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что величины сопротивлений первого и четвертого, а также второго и третьего резисторов равны между собой.