Устройство для регистрации биологического сигнала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик( 088. 8) Дата опубликования описания 18.05.80. В. И, Перлов и Э. Н. Тверитинов(72) Авторы изобретения Всесоюзный проектно-технологический и экспериментальноконструкторский институт по спортивным и туристскимизделиям( 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКОГО СИГНАЛАИзобретение относится к медицинскойтехнике, а именно к электрофиэиологии,Известно устройство для регистрациибиологического сигнала, которое содержитэлектроды, полосовой усилитель, пороговую схему, регистрирующий прибор, соединенные последовательно, и ждущийодиовибратор 11.Однако при наличии помех выделениебиологического сигнала этим устройствомпроизводится с недостаточной достовер 0костью,Целью изобретения является повышение достоверности выделения биологического сигнала при наличии помех.Цель достигается тем, что в предла 15гаемое устройство введены преобразователь частоты в напряжение, нелинейныйпреобразователь, цепь запуска и ключевая схема, причем входы преобраэоватеМля частоты и напряжение и цепи запускасоединены с выходом пороговой схемы,выход преобразователя частоты в напряжение через нелинейный преобразователе 2и выход цепи запуска соединены со входами ждущего одновибратора, выход которого через ключевую схемусоединен с управляющим входом усилителя.Ждущий одновибратор выполнен управляемым.Нелинейный преобразователь выполнен в виде цепочки диодов с различными напряжениями смещения.На фиг. 1 показана структурная схе-а ма устройства для регистрации биологического сигнала; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.Устройство содержит электроды 1, полосовой усилитель 2, пороговую схему 3, соединенные последовательно, и регистрирующий прибор 4. Кроме того, устройство содержит преобразователь 5 частоты в напряжение, нелинейный преобразователь 6, ждуший одновибратор 7, цепь 8 запуска и ключевую схему 9. Входы преобразователя 5 частоты в напряжение и цепи 8 запуска соединены со входом пороговой схемы 3, а вы3640 4 10 3 73ход преобразователя 5 через нелинейныйпреобразователь 6 и выход цепи 8 запуска соединены со входами 10 и 11ждущего одновибратора 7. Выход ждущего одновибратора 7, который выполненуправляемым через ключевую схему 9соединен с управляющим входом усилителя 2. Нелинейный преобразователь 6выполнен в виде цепочки диодов с различными напряжениями смещения.Устройство работает следующим образом.Биологический сигнал, например,электрокардиосигнал, имеющий периодическую структуру, и один из информативных участков которого необходимо выделить, например зубец , снимается спомощью электрокардиографических элект-родов 1 и подается на усилитель 2, Нафиг, 2 а изображен исходный электрокар-.диографический сигнал на выходе усилителя и пороговый уровень ОПОРПороговой схемой 3, на вход которойпоступает усиленный биологический сигнал, формируются выходные прямоугольные импульсы, фронты которых соответствуют моментам пересечения сигналомна ее входе порогового уровня О . ПрипРуэтом длительность импульсов равна времени между двумя соседними пересечениями порогового уровня, На фиг. 2 бизображены импульсы 0 пс на входе по-роговой схемы, полученные в результатепересечения элементами электрокардио- .сигнала, в частности Р и Т-зубцамипорогового уровня. Полезными сигналами в данном случае являются импульсы,соответствующие Я-зубцам. Импульсыже, соответствующие Т зубцам, являютсяложными импульсами, приводящими, напримерпри изменении частоты сердечныхсокращений, к снижению точности измере- Ф ний.Выходные импульсы пороговой схемы3 поступают в преобразователь 5, на .входе которого выделяется постоянное,медленно меняющееся, напряжение О Ь)Орвеличина которого пропорциональна частоте следования Г полезного сигнала(фиг. 2 в). Это напряжение преобразуется нелинейным преобразователем 6 впостоянное ( медленно меняющееся) напряженке, .пропорциональное периоду следования выходных импульсов пороговойсхемы (фиг, 2 г).Выходные импульсы пороговой схемы3 формируются цепью 8 запуска и подаются на вход 10 запуска одновибратора 7,запуская его. На входе управляемого ждущего одновибратора 7 формируются импульсы, длительность которых С и меняется в зависимости от величины найряжения на управляющем входе 11 одновибратора 7, которое является выходным напряжением нелинейного преобразователя 5.Вид сигналов на выходе управляемого жцущего одновибратора изображен на фиг, 2 д, Этими импульсами управляется работа ключевой схемы 9 так, что ключевая схема обеспечивает запирание безнасыщения усилителя в течение формирования импульса одновибратора, а после 15 прекращения действия этого импульсаусилитель быстро отпирается и обеспечивает пропускание очередного сигнала.При этом помехи, превышающие пороговый уровень, например, зубцы ТЭКс 20 в течение действия импульса одновибратора через усилитель не пропускаются,и на выходе пороговой схемы формируют.ся лишь импульсы, соответствующие полезным участкам (К-аубцам). Таким 25 образом, снижается число ложных импульсов на выходе пороговой схемы идостигается повышение точности выделения полезного сигнала.Формула изобретения 301. Устройство для регистрации биологического сигнала, содержащее электроды, полосовой усилитель, пороговуюсхему, регистрирующий прибор, соединенные последовательно, и идущий одно-35вибратор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения достоверности выделения биологического сигнала при наличии помех, в него ввеценыпреобразователь частоты в напряжение,нелинейный преобразователь, цепь запуска и ключевая схема, причем входыпреобразователя частоты в напряжениеи цепи запуска соецинены с выходомпороговой схемы, выход .преобразователячастоты в напряжение через нелинейныйпреобразователь и выход цепи запускасоединены со входами ждущего одновибратора, выход которого через ключевуюсхему соединен с управляющим входомусилителя. 2, Устройство поп. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что ждущий одновибратор выполнен управляемым. 3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что нелинейный преобразователь выполнен в вице цепочки733640 б.1, Уткин В, А. и др, Помехоустойчивый автономный кардиолидер. "Теория и практика физической культуры % 10, 1 971. Рив. Унел ьиа.2 тавитель Л. С ед А, Щепанска оловьев Корректор Е, Папп танова Т Тираж 673ИИПИ Государственного компо делам изобретений и откМосква, ЖРаушская наб.,Заказ 193 ЦН4/5 илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,диодов с различными напряжениями смещения.Источники информации, принятые во внимание при акспертияа Подписноеитета СССРрытий