Аналоговый измеритель частоты

(23) Приоритет вударстюный камнте СССРпубликовано 23,0 а опубликования описания 25.05,8 2) Авторы изобретени Л. Славинский и А. Г Радченк есоюзный заочный политехнический инсти явител 54) АНАЛОГОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к медицинской .технике в частности к аналоговым измерителям частоты сердечных сокращений, и может быть использовано в системах непрерывного наблюдения за больными и в спортивной медицине для измерения мгновенного или среднего значения частоты пульса.В настоящее, время известны измерители частоты пульса, основанные на измерении периода пульсации и преобразовании этого значения в частоту. ударов в минуту, содержащие источники питания, формирователи, ключи 11.Однако эти устройства обладают низкой надежностью.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее формирователь, выход которого соединен с входами первого и второго одновибраторов, выходы последних соединены с первыми входами первого и второго электронныхключей, второй вход первого электронного ключа соединен с одним изполюсов источников питания, а выходсоединен с вторым входом второгоэлектронного ключа 2 .Недостаток известного устройстванизкая надежность.Цель изобретения - повышение на-дежности устройства,Эта цель достигается тем, что ваналоговый измеритель частоты, содержащий формирователь, выход которого соединен со входами первого и вто"рого одновибраторов, выходы последних соединены с первыми входами первого и второго электронных ключей,второй вход первого электронного клтт"ча соединен с одним из полюсов источника питания, а выход - с вторымвходом второго электронного ключа,введены два конденсатора, резистор,истоковый повторитель и измерительный прибор, причем резистор подключен параллельно первому конденсатору, одна обкладка которого подклю930115 где Т,Тр К=Т, +С 1 п" пит 3чена к выходу первого электронногоключа, а другая обкладка - к точкесоединения другого полюса источникапитания, первого входа измерительного прибораи одной обкладки второго конденсатора, другая обкладкакоторого соединена с выходом второго электронного ключа и с управляющим входом истокового повторителя,другой вход которого соединен со вто- орым входом первого электронного ключа, а выход " с вторым входом измерительного прибора.На фиг, 1 приведена структурнаясхема портативного аналогового пуль-1сомера; на Фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу пульсомера,Устройство содержит формирователь 1, одновибраторы 2 и 3, электронные ключи 4 и 5, источник 6 питания, истоковый повторитель 7, из,мерительный прибор 8, два конденсатора 9 и 10 и резистор 11.Работает устройство следующим образом. 23Передним Фронтом сформированногоформирователем 1 импульса измеряемойчастоты запускаютсв одновибраторы 2и 3, Одновибрвтор, 2 формирует импульс стабильной длительностизе(фи г. 2 Г и 6 ), в течение которогочерез электронный ключ 1 заряжаетсяпервый конденсатор 9 до напряженияисточника 6,В момент окончания импульса одновибратора 2 электронный ключ. 4 размыкается и происходит разряд первогоконденсатора 9 через резистор 11(фиг, 2,ъ) до момента прихода следующего импульса измеряемой частотыГх по законуО = Оп тЕЩ В момент прихода следующего сформированного импульса (фиг. 2,с) накороткое время от одновибратора 3открывается электронный ключ 5. В течение этого времени напряжение Она конденсаторе 9 передается на второй конденсатор 10. Это напряжениечерез истоковый повторитель 7 пере". дается на измерительный прибор 8,который отградуирован в единицах измеряемой частоты. На фиг. 2, показано, что при уменьшении мгновенногозначения измеряемой частоты (Фиг.2,0)напряжение на вторичном приборе также уменьшается (О),4Итак, для измеряемой частоты сучетом (1) можно записать- длительность выходного импульса одновибратора 2;- напряжение зарядаконденсатора 9. О эОпТРдъЕппитВ формуле (2) все величины, кроме О являются постоянными величи 1 Фнами и поэтому (2) можно переписать в виде 1 х КФс ЙВМОХ Соответствующим выбором постоянной времени СЙ можно на определенном интервале измеряемых частот свести к минимуму погрешность аппроксимации Фу ц Рх =1 Л Фу ц=1/(К+ СЙЕ 1 УО)Таким образом, показания прибора 8 (с учетом времени успокоения прибора) соответствуют мгновенному значению частоты пульса. Если параллельно вторичному прибору 8 подключить конденсатор, то его показания будут соответствовать среднему значению. Вместо измеРительного прибора 8, в принципе, можно подключить самописец и тогда будем иметь информацию об изменении частоты пульса во времени.Предлагаемое устройство имеет систематическую составляющую погрешности, обусловленную конечной длитель.- ностью выходного импульса одновибратора 3, вследствие чего напряжения на конденсаторе 10 несколько больше, чем на конденсаторе 9.(фиг, 2,1 точка А). Но это явление может быть учтено при тарировке показывающего прибора. С целью уменьшения этой составляющей погрешности, вместо одновибратора 3 практически достаточно930 5применить диццеренцирующую кС-цепочку.Дискретная часть предлагаемого устройства выполнена на микросхемах .ИОП-структуры, что позволило все ,элементы вместе с автономным источником питания разместить в корпусе головки прибора И 304. Цормула изобретения Аналоговый измеритель частоты, содержащий цормирователь, выход которого соединен со входами первого 1 ю и второго одновибратора, выходы последних соединены с первыми входами первого и второго электронных ключей, второй вход первого электронного ключа соединен с одним из полюсов ис" точников питания, а выход - с вторым входом второго электронного ключа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два конденсатора, ре- д зистор, истоковый повторитель и из" 145 6мерительный приборпричем резисторподключен. параллельно первому конденсатору, одна обкладка которогоподключена к выходу первого элект"ронного ключа, а другая обкладка "к точке соединения другого полюсаисточника питания, первого входа из"мерительного прибора и одной обкладки второго конденсатора, другая обкяадка которого соединена с выходомвторого электронного ключа и с управляющим входом истокового повторителя,другой вход которого соединен со вФО"рым входом первого электронного ключа, а выход - с вторым входом из"мерительного прибора.Источники инцормации,принятые во внимание при экспертизе1. "Вопросы радиоэлектроники".1971. Сер. общетехническая, вып. 20,с. 63.2. Кирианаки Н.В. и Дудыкевич В.б.Иетоды и устройства цифрового изме"рения низких и инцранизких частот,Львов, "Вища школа", 1975, с. 96,930145 Составитель Л.Техред Л, Пекар ина орректор Л. Бока Заказ 3 М 9/57 Тираж 19 ВНИИПИ Государств по делам иэобре 13035 Москва, Ио Филиал П тент", г. Ужгород, ул, Проектная,Редактор В, Лазарен Подпиомитета СССоткрытийкая наб., д нногоенийРау