Устройство для контроля уровней физических нагрузок

(5 61 В 63 В 23 ОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТ 8 ЕКНЫИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ БРЕТ ЛЬСТВУ 55/28-141 ) 3835 2) 03,0 6) 15.0 ( 1) Бело тельский ский заво (72) И. А. Рипс (53) 615. (56) Пате кл. О 08 юл. 9 6 нститут кардиологииКалиСидореи О.А,7 (088,8)т США У 3797010,23/00, 1974. бр"нко, В.И, Станкевич,Казанцев РОВНЕИ но нагрузо зически затр их выполнение и п очность контроля ической нагрузки, жит датчик 1 форм 11, элементы 3 и ераторы 5, 7, 8 и воляе зиро- строй овысит нно сод ровате срав, триг ли 2, 4 и нения, ге ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ усскии научно-исследова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК(57) Изобретение преднаэначконтроля уровней физическихпо относительной величине ф ЯО 1289453 А 1 гер 12, элемент 13 задержки и звуковой преобразователь 6, После начала движения датчик 1 воспринимает колебания и по темпу движения на элементах 3 и 10 сравнения формируется перепад напряжений, знак которого определяет высоту звукового сигнала, предупреждающего пациента об отклонениях от заданного темпа, который задается генераторами 7 и 9. При низком темпе отрицательный перепад напряжений запускает формирователь 4 и низкочастотный звуковой генератор 5. При высоком темпе движения формирователь 11 разрешает работу высокочастотного звукового генератора 8. ф Устройство позволяет разграничить нижний и верхний уровень физических нагрузок, что повышает точность дозирования нагрузки, повышает безопасность мероприятий реабилитации и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. 2 ил.Перед началом пользования врач определяет оптимальный уровень физической активности, т,е, такой уровень физической нагрузки, который оказывает хороший тренирующий эффект и не является опасным для данного больного. Например, больному может быть рекомендована ходьба с темпом 100-120 шаг/мин, Для здоровых людей или спортсменов желаемый темп движения выбирается тренером или самим человеком, После определения нижнего и верхнего уровня оптимальной физической нагрузки эти значения устанавливаются в соответствующих регулируемых задающих генераторах 7 и 9. Для указанного примера нижний 55 2894Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для контроля уровней физических нагрузокпо относительной величине физическихзатрат на их выполнение. 5Цель изобретения - повышение точности контроля дозированной физической нагрузки,На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагае- Омого устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие егоработу.Устройство для контроля уровнейфизических нагрузок содержит последовательно соединенные датчик 1,первый формирователь 2 импульсов,первый элемент 3 сравнения, второйформирователь 4 импульсов, низкочастотный звуковой генератор 5 извуковой преобразователь 6, регулируемый задающий генератор 7 нижнегоуровня, соединенный с вторым входомэлемента 3 сравнения, высокочастотный звуковой генератор 8, соединенный с преобразователем 6, регулируемый задающий генератор 9 верхнегоуровня, второй элемент 10 сравнения,третий формирователь 11 импульсов,триггер 12, элемент 13 задержки, входкоторого соединен с первыми входамиэлемента 10 сравнения, элемента 3сравнения и формирователя 11 импульСов, а выход - с первым входом триггера 12, включенного между элементом 10 сравнения и формирователем11 импульсов. Датчик 1 выполнен ввиде сейсмодатчика.Устройство работает следующим образом. 53 2уровень устачавлин,зют О щаг/мин,верхний - 20 щаг/мин,Вследствие того, что элементы 3 иО сравнения выполнены с использованием двоичных счетчиков с большимкоэффициентом деления, например,К 561 ИЕ 16, то задающие генераторыгенерируют частоты с периодом Т=Т /2" ; Т = Т /2 , Если выходомЬЦэлементов 3 и 10 сравнения являетсяп-и выход двоичного счетчика, тоположительный перепад на нем появляется в момент времени, равный Т 8, =Т,.2 ; Т = Т .2 . Таким образом, для нижнего уровня, равного100 шаг/мин, период следования импульсов с задающего генератора 7 равен Т =0,6/2 =73,2 мкс (при использ14зовании выхода счетчика в 2 ). Приверхнем уровне 120 шаг/мин (Т= 0,5 с) период следования имйульсов задающего генератора 9 равенТ, = 0,5/2 = 61 мкс.После начала движения датчик 1воспринимает колебения ОЦМ и человека, причем геркон замыкается накаждый шаг пользователя. Формирователь 2 формирует импульсы типа логической "1" постоянной длительностина каждое замыкание геркона, Этиимпульсы подаются на первые входы(Б-входы) элементов 3 и 1 О сравнения, на один из входов элемента 2 ИНЕ формирователя 1 и на вход элемента 13 задержки.При движении человека могут бытьследующие соотношения темпа движения с заданным оптимальным уровнемфизической нагрузки: темп движенияменьше заданного нижнего уровня (человек стоит или минимальный темпдвижения); темп движения в пределахоптимального (Т Т, с Т, ); темпдвижения выше верхнего уровня (максимальный темп движения).В первом случае оба элемента 3и О сравнения успевают сформироватьна выходе положительный перепад напряжений Т ) Т Т(фиг. 2). Припоступлений импульса формирователя2 на В-вход счетчиков элемента 3сравнения на выходе последнего формируется отрицательный перепад напряжения. Этот перепад запускает формирователь 4, который формирует управляющий импульс постоянной длительности (т, = 0,2 с), разрешающий работу низкочастотного звукового ге 3 289453нератора 5. Звуковой преобразователь6 подает звуковые сигналы низкой частоты по каждому шагу, предупреждаяпользователя, что темп движения нижезаданного нижнего уровня оптимального темпа (физической нагрузки),В это же время, импульсы с выходаэлемента 10 сравнения поступают навход сброса (Б) триггера 12 и устанавливают его в состояние ц 0" своим 1 Опередним фронтом (положительным перепадом) . Приход импульса с формирователя 2 обнуляет счетчик элемента 10сравнения и запускает элемент 13 задержки. По окончании импульса с фор 15мирователя 2 элемент 13 задержки формирует импульс, переключающий триггер 12 в состояние "1" на прямом выходе (фиг. 2), чередование импульсовна входах триггера 12 присутствует в 20случае, если Т ) Тв . Последователь -ный приход подряд нескольких импульсов на один и тот же вход триггера12 оставляет его в предыдущем состоянии. На вход В триггера 12 импульсы могут поступать подряд, еслиТ Т вили, если Т = со (человекстоит) . На вход 5 -триггера 12 импульсы могут поступать подряд, еслиТ,рТ . В первом случае триггер 12 30вуостается в состоянии "0, во втором -в состоянии "1".Прямой выход триггера 12 соединенс одним из входов элемента 2 И-НЕформирователя 11, На второй вход 35поступают импульсы с формирователя2. Вследствие того, что триггер 12переключается в состояние "1" с задержкой, равной длительности импульса с формирователя 2, то на входах 40формирователя 11 "1" присутствуетодновременно только при темпе движения, выше заданного верхнего уровня(фиг.2, диаграммы 2, 12, 13) во всехостальных случаях импульс с формирователя 2 поступает на один из входовформирователя 11 в момент, когда навтором пристуствует "0",Таким образом, при темпе движения вьппе заданного верхнего уровня формирователь 11 формирует управляющий импульс постоянной длительности (ь = 0,2 с), разрешающий работу высокочастотного звукового генератора 8. Звуковой преобразователь 6 подает звуковые сигналы высокой час-тоты на каждый шаг пользователя, предупреждая его о том, что темп движеция вьпде заданного верхнего уровця.Если темп движения находится между заданными уровнями, то на выходах формирователей 4 и 11 импульсы отсутствуют, так как Т Т ( Т , В этом случае на выходе элемента 3 сравнения не успевает сформироваться импульс, запускающий формирователь 4, а на входах формирователя 11 происходит чередование "1". Генератор 8 и генератор звукового сигнала "заторможены и устройство не подает звуковык сигналов,Предлагаемое устройство позволяет разграничить нижний и верхний уровень физических нагрузок, что повышает точность дозирования физической активности человека, повышает безопасность мероприятий реабилитации и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, Устройство удобно в эксплуатации, так как не беспокоит пользователя в случае соответствия темпа движения заданным границам.Формула изобретенияУстройство для контроля уровней физических нагрузок, содержащее последовательно соединенные датчик, первый формирователь импульсов, первый элемент сравнения, второй формирователь импульсов, низкочастотный звуковой генератор и звуковой преобразователь, регулируемый задающий генератор нижнего уровня, соединенный с вторым входом первого элемента сравнения, высокочастотный звуковой генератор, соединенный с звуковым преобразователем, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности контроля дозированой физической нагрузки, оно содержит регулируемый задающий генератор верхнего уровня, второй элемент сравнения, третий формирователь импульсов, триггер и элемент задержки, причем выход первого формирователя импульсов также соединен с первыми входами второго элемента сравнения и третьего формирователя импульсов и с входом элемента задержки, регулируемый задающий генератор верхнего уровня соединен с вторым входом второго элемента сравнения, выход которого соединен с входом сброса триг гера, установленный вход которого1289453 Л 7 ОХ ОРг вар лиЛ Фг г Соста итель А Л.Олей митриеваик Корректор В едактор С, Лисина ехр Заказ 7834 одписно митета ССткрытий 4/5 ка Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго тная,соединен с выходом элемента задержки, а прямой выход триггера соединенс вторым входом третьего формироваТираж 617 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рау