Электронный эргометр

ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскнвСоцналистическнкРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 0 015/00/(А 61 В 5/05 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения Г.И.Сидоренко, В.И.Станкевич и М,В,Склема 1Белорусский научно-исследовательский институ, кардиологиии Минский ордена Трудового Красного Знамени государственныймедицинский институт(54) ЭЛЕКТРОННБЙ ЭРГОМЕТР Изобретение относится к измерительной технике, в том числе к ме.дицинской диагностике, и представляет собой устройство, предназначенное для измерения работы движущегося человека, например при ходьбе и беге.По основному авт.св. Р 628756 известен электронный эргометр, предназначенный для измерения работы человека при ходьбе и беге, содержащий корпус, в котором расположен задемпфированный сейсмодатчик. связанный с блоком управления, два мультивибратора, подключенные выходами через смеситель к первому выходу блока индикации, блок установки допустимого порога нагрузки, подключенный к первым входам блока сравнения, вторые входы которого подключен к информационным выходам блока индикации, а выход - к первому входу двоичного счетчика, к первому входу высокочастотного мультивибратора, ко входу низкочастотного мультивибратора, а второй вход высокочастотного мультивибратора связан с выходом блока управления 11,Недостатком известного эргометра является относительно высокая погреш ность измерения работы, выполняемой человеком при ходьбе и беге.Известно, что на выполнение одного шага при ходьбе затрачивается работа, равная 8-30 кгм, в зависимости от индивидуальных дайных человека (веса, роста, темпа ходьбы, средней длины шага). При этом в известном эргометре за один шаг формируется примерно 5 импульсов на выходе высокочастотного мультивибратора, т.е. цена одного импульса находится в пределах 1,6 - 6,0 кгм/импульс, что дает методическую погрешность около 20 на один шаг при возникновении помех, обусловленных резкими движениями тела человека, нехарактерными для ходьбы или бега. Снижение методической погрешности в известном эргометре путем увеличения частоты высокочастотного мультивибратора приводит к увеличению разрядности счетчика, что влечет усложнение регулируемого дешифратора и увеличение его габаритов.Цель .изобретения - повышение точности измерения проделанной работы за счет уменьшения методическпй погрешности.Укаэанная цель достигается тем, что в электронный эргометр введен блок установки индивидуальных данных человека, включенный в частотноэадающую цепь высокочастотного мультивибратора, выход которого подключен ко второму, входу двоичного счетчика.На чертеже представлена схема эргометра.Эргометр состоит из сейсмодатчика 1, блока 2 управления, высокочастотного мультивибратора 3, двоичного счетчика 4, счетчика 5 блока индикации, индикатора б, блока 7 установки допустимого порога нагрузки, блока 8 сравнения, низкочастотного мультивибратора 9, смесителя 10, блока 11 установки индивидуальных дан" ных человека, блока 12 установки на "0".Выход сейсмодатчика 1 подключен через блок 2 управления к первому входу мультивибратора 3, выход которого связан со счетным входом двоичного счетчика 4 и первым входом смесителя 10, второй вход которого 25 подключен к выходу мультивибратора 9, Выход двоичного счетчика подключен к счетчику 5, связанному выходами с информативными входами индикатора б и первыми входами блока 8 сравне ния, вторые входы которого подключены к выходам блока 7 установки, а выход - ко входу разрешения двоичного счетчика 4, второму входу мультивибратора 3 и входу мультивибрато ра 9. Выход смесителя 20 связан с сигнальным входом индикатора б. Блок 11 установки включен в частотно-задающую цепь мультивибратора 3. Выход блока 12 установки на "0" 4 ц поключен к установочным входам двоичного счетчика 4 и счетчика 5.Эргометр Работает следующим образом.При ходьбе или беге человек совершает колебательные движения в вертикальной плоскости. Амплитуда этих колебаний зависит от индивидуальных данных человека (роста, веса и т.д.), но в среднем составляет 1,5-3 см. Сейсмодатчик 1 воспринимает эти колебания и преобразует их в электрический сигнал, который пбступает в блок 2 управления. На выходе последнего образуются импульсы, длительность которых пропорциональна ампли Фуде колебаний центра тяжести человека. Данные импульсыпоступают на соответствующий вход мультивибратора 3, который генерирует высокочастотные импульсы во время действия импуль сов с выхода блока 2. Частота генерации мультивибратора 3 определена положением переключателя, блока 11 установки. Импульсы с мультивибратора 3 поступают на счетный вход дво 65 ичного счетчика 4, который представляет собой многоразрядный счетчикс постоянным коэффициентом деления,вход счетчика 5 блока индикации. Кодс выхода счетчика 5 поступает одновременно на блок 8 сравнения и наиндикатор б, который индицирует проделанную работу в соответствующихединицах.При соответствии кода с выходасчетчика 5 коду допустимого пороганагрузки, установленного с помощьюпереключателя блока 7, блок 8 сравнения вырабатывает сигнал "Резервисчерпан". При поступлении сигнала"Резерв исчерпан" на соответствующий вход мультивибратора 3 последнийначинает генерировать импульсы высокой частоты непрерывно. Сигнал "Резерв исчерпан" одновременно запрещает прохождение импульсов с выхода мультивибратора 3 на счетныйвход двоичного счетчика 4, а такжеразрешает работу мультивибратора 9.Низкочастотный сигнал с выхода мультивибратора 9 и высокочастотный сигнал с выхода мультивибратора 3 поступают в смеситель 10, на выходе которого получаются пачки импульсов.Частота поступления пачек импульсов равна частоте мультивибратора 9, а частота заполняющих импульсов в пачкечастоте мультивибратора 3. Так каксчетный вход двоичного счетчика 4закрыт сигналом "Резерв исчерпан",то на вход счетчика 5 больше не поступают импульсы и индикатор индицирует проделанную человеком работу,равную предварительно установленному допустимому порогу нагрузки. Поскольку на индикатор б теперь ужепоступает сигнал со смесителя 10,то индикатор б издает прерывистыйзвуковой сигнал, а индикация проделанной работы осуществляется миганием цифр, что привлекает вниманиечеловека. При нажатии блока 12 установки на "0" делитель 4 и счетчик 5обнуляются и электрическая схемаэргометра возвращается в исходноесостояние.Мультивибратор 3 выполнен с частотно-задающей цепью, в которую включен блок 11 установки индивидуальных данных челрвека, При этом частота мультивибратора 3 выбрана в диапазоне звуковых частот с целью использования ее непосредственно длязвуковой индикации,В зависимости от индивидуальныхданных человека работа за один шагколеблется в пределах 8-30 кгм. Сучетом этого частота мультивибратора 3 регулируется ступенчато переключателем блока 11 установки, который может быть установлен в одноиз нескольких, например двенадцати,положений в зависимости от индиви909599 Формула изобретения оставитель Г.Мак ехред С.Мигунова инКор тор Н Швыдкая актор пени Тираж 883 сударственного ам изобретений ва, Я, Раушскаэ 883/ дписноеР ВНИИПИ по д 035, Мокомитета Си открытиЯкая наб.,/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек дуальных данных человека (роста, веса и т.д,).Двоичный счетчик 4 может быть выполнен в виде многоразрядного, например двенадцатиразрядного, счетчика с большим коэФфициентом деления (4096). Это позволяет уменьшить методическую погрешность, которая в данном случае составляет 0,079 /для 30 кгм за один шаг) и 0,28 для 8 кгм за один шаг) с учетом, что частота мультивибратора 3 соответственно равна 12,6 и 3,36 кГц, Цена одного импульса для всех вариантов работы в предлагаемом эргометре постоянна и равна 0,0238 кгм/импульс.15 Использование предлагаемого эрго- метра позволяет значительно снизить методическую погрешность при измерении проделанной человеком работы в процессе тренировки или соревнований, а также в практике лечебнойфизкультуры и санаторно-курортнойслужбы,Электронный эргометр по авт.св. Р 628756, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен блок установки индивидуальных данных человека, включенный в частотно-задающую цепь высокочастотного мультивибратора, выход которого подключен ко второму входу двоичного счетчика.Источники информации, принятые во внимание при.,экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 628756, кл. С 015/00, 1977.