Устройство для измерения магнитной компоненты биополя

/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПИ Й ТЕН Е ИЗОБРЕ ВИДЕТЕЛЬСТНУ И А АВТОРСКО ключен рав лен соецин ра,ав ны к б преобра обьемн которо йо поцк2 У(46) (72) ии подключом выход епосредотвенлу усилителя, г о(21) 3365,419/18-21 ы к третьим выходам блока уп- (22) 14.12.81ия, четвертые выхоцы которого 15,10.83, Бюл. % 38 ены с вторыми вхоаами коммутато- В. Б. Куцрявцев,Н, И. Куцряшов, ыхоаы блока регистрац е- А. К, Соколенко, А. Ю, Чижов локу индикации, при эт . и О. А. Потунчик зователя оптически связан с (53) 621,317,44(088,8) ой камерой поглошиия, один канал (56) 1. Авторское свидетельство СССР й через фотоприемник н % 605468, кл. Й 03. Й 33/08, 1978. лючен к второму кана2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 3220326/21, стройство по п. 1, о т л и ч а кл. 6 01 К ЗЗ/08, 1980.; ю ш е е с я тем, что блок поиска (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО 1 Ля ИЗМЕ . максимума выполнен в виде послецова- РЕНИЯ МАГНИТНОЙ КОМПОНЕНТЫ тельно соединенных блока сравнения, фор- БИОПОЛЯ, содержащее генератор воз- мирователя импульсов и элемента ИЛИ,.6 бужцения и связанный с ним источник . двух элементов И, триггера, двух сцви с излучения, последовательно установленный гаюших регистров, выходы которых поци оптически связанный с источником из . - ключены ковхоаам блока сравнения, алучения преобразователь, оптически свя . первые вхоцы - соответственно к выхозаиные объемную камеру поглощения и дам первого и второго элементов И, блок фотоприемников, соециненные после- первые входы которых соединены содовательно с ним коммутатор, усилитель ответственно с выхоцами триггера, а и блок выделения разностных частот, первый и второй входы которого соеаиа также блок регистрации и инцикации, нены соответственно с вторым и первым кафф о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с выходами блока сравнения," при этом целью повышения точности измерений мак- вторые входы элементов И объединены симальной зоны возбуждения, в него, и вторые входы сцвигаюших регистров, ввецены блок максимума, послецователь- обьецинены и соединены соответственно но соединенные блок управления, и аиа- с первым и вторым входами блока, а лого цифровой преобразователь, второй выхоц элемента ИЛИ-с выхоцом блока. вход которого соецинен с выхоцом блока выцеления разностных частот, а выход ф - 3. Устройство по п. 2, о т ли ч ас первым входом блока поиска максимума . ю щ е е с я тем, что формирователь и первым входом блока регистрации, вто- импульсов выполнен в вице триггера, ,Ь рой вход послецнего поцключен к выходу, входы которого соединены с входамиблока поиска максимуме, третий вход -формирователя, и двух дифференцируюших ко второму выхоцу блока управления,.цепей, входами соединенных с соответ. связанному также с вторым вхоцом блсь ствуюшими выхоцами триггера, а вых дака поиска максимума, третьи входы поа ми с выходами формирователя,43 1 Г) 4 ЯИзобретение относится к автоматикеи магнитным измерениям и может быть.использовано цля получения информации омагнитной компоненте биополя оператораи магнитного поля слабого уровня, 5Известен квантовый градиентометр,содержащий генератор возбужцения исвязанный с ним источник излученияи послецоватвльно с ним установленныена оцной оптической оси преобразователь 10резонансные ячейки поглощения и фотоприемник с поаключенным к нему уси, лителем 1Данный прибор нв позволяет оператив но производить сьем информации о маг1 нитной компоненте биополя оператора.Наиболее близким по техническойсущности н аостигаемому результату кизобретению .является устройство цляизмерения магнитной компоненты биополя, содержащее генератор возбужценияи связанный с ним источник излучения,последовательно установленные и аптически связанные преобразователь, световолокнистый блок коммутации, обьемную камеру поглощения и блок фотоприемников,выход которого через синхронизирующийблок коммутации и усилитель поцключенык блоку выцедения разностных частот,соециненному с блоком индикации, атакже .блок программного управления,вход которого соецинен с выхоцам блокавыделения разностных частот, а выходс входами световодокнистого и синхронизирующих блоков коммутации 2,Недостатком известного устройства"является пороговый принцип измерениячто снижает точность измерений так какрегистрация зон вазбужцвния осуществляется по установленному заранее порау 40а это дает фиксации нвскодькиХ пиковых,а не сразу максимальной зоны возбужцвния.Цель изобретения - повышвнив тачности измерений максимальной,эоны.возбужцения,45Поставленная цедь достигается твм,что в устройство, содержащее генера- тор возбуждения и связанный с ним источник излучения, паслвцоватвдьноустановленный и оптически связанный с исжчником излучения. пепрвабразоватвдь, опте.чески связанныв обьвмную амеру поглощения и блок фотопривмниов, савдииеннывпослваовательио с ним коммутатор,-усилитедь и блок выцвлвния раэнасткьх чао 55тот, а также блок регистрации и индикации, введены бдопоиска максимума,послвцаватвльно соединенные бдоуправ 4 Д 2леяия и аналого-цифровой преобразователь,второй вход которого соецинен с выходом блока выделения рвзностных частота выход - с первым входом блока поиска максимума и первым входом блокарегистрации, второй вход полецнегоподключен к выхоцу блока поиска максимума, третий вхоц - ко второму выкоцу блока управления, связанному такжес вторым вхоцом блока поиска максимума,третьи входы подключены к третьимвыхоцам блока управления, четвертыевыходы которого соединены с вторымивхоцами коммутатора, а выходы блокарегистрации поцключены к блоку инцикации, лри этом выхоц преобразователяоптически связан с обьемной камеройпоглощения, один канал которой черезфотоприемник непосрецственнопоцключенко второму каналу усилителя,1Кроме того, блок поиска максимума.выполнен в вице последовательно соединенных блока сравнения, формирователяимпульсов и элемента ИЛИ, двух элемен.тов И, триггера, двух сцвигаюшик регистров, выходы которых поцключены ковхоцам блока сравнения, а первые вхоцысоответственно к выходам первого ивторого элементов И, первые вхоцы которых соединены соответственно с выходами триггера, первый и второй входыкоторого соецинены соответственно совторым и первым выхоцами блока сравнения, при этом вторые входы элементов Иобъединены и вторые входы сцвигающихрегистров обьецинены и соецинены соответственно с первым и вторым входамиблока, а выхоц элемента ИЛИ - с выходомблока,Формирователь импульсов выполнен ввице триггера, вхоцы которого соединеныс вхоцами формирователя, и цвух цифференцирующих цепей, входами соединенныхс соответствующими выхоцами триггера,авыходами - с выходами формирователя,На фиг. 1 црецставлена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 - временныедиаграммы работы, на фиг. 3 - схемаблока поиска максимума; на фиг, 4 схема Моха регистрации; на фиг. 5 схема блока управления,Устройство адя измерения магнитнойрмпонвнты биополя содвржит генератор 1возбуждения, подключенный к источнику 2 излучения, преобразователь 3 и сов-динвнныв после цовательно обьвмнуюкамеру 4 погдощвния (каждый вход ивыход ячеек которой подключен к соаь3 1048433 4ветствувшим элементам устройства привыходами блока сравнения 21, а выхопомоши световолокон), блок 5 фотоприемцы, первый и второй, соответственно сников, коммутатор 6, цвухканальный вторыми вхоцами первого и второго элеусилитель 7, второй канал которого через ментов И 17 и 18, Формирователь 22фотоприемник подключен к отдельной5состоит из триггера 25 и ц ифференцчячейке объемной камеры 4 поглощения руюших цепей,26 и 27,блок 8 выцелеиия разностных частот, . Блок 12 регистрации соцержит послеаналогово-цифровой преобразователь 9, цовательно соеаиненные элементы И 28,второй вхоп которого подключен к выхо- первый вход которого поаключен к выхо.- ду блока 10 управления, блок 11 поис О,. пу аналого-цифрового преобразователя 9,ка максимума, блок 12 регистрации и счетчик 29 и первую группу ключей 30,блок 13 инцикации, Выход аналого- и послеповательно соединенные вторуюцифрового преобразователя 9 соединен группу ключей 31, первые входы которойтакже с вхоцом блока 12 регистрациипоцключены к четвертым выходам блоцругие входы которого попключены к 15 ка 10, а вторые объецинены с вторымблоку 10 управления, соединенному вхопом элемента И 28 и соединены стакже с вхоцами коммутатора 6 ч бло-, выхопом блока 11, регистр 32 и третьюка 11 поиска максимума. группу ключей 33, вторые вхоцы которойБлок 10 управления содержит после-обьепинены с вторыми вхоцами первойцовательно соепиненные генератор 14 . 20 группы ключей 30 и соецинены с втоььмсинхронизирующих импульсов, формирующий : выходом блока 10, при этом выходывременные интервалы преобразования первой и третьей группы ключей 30входного сигнала, поступающие на первый и 33 попключены к блоху 13 инаикации.выхоц блока 10, соециненный с вторым Устройство работает слеаующим обравхоаом аналого-цифрового преобраэова зом.теля 9, счетчик 15 ячеек капра, на втором: При включении питания генератор 1выхоае которого формируется управляю- воэбужцения поджигает источник 2 иэщий импульс Конец кацра", поступающий лучения, снет от которого поступает вв блоки 11 и 12, соответственно на вто преобразователь 3, гпе фильтруется,.Рой и первый вхоаы, при этом на первых З 0 вначале линейно поляризуется, фохусирувыхоцах счетчика 15 формируются сиг- ется, а затем обеспечивается его ру-налы текущего коца номера ячейки кацра, говая поляризация. По оаному световопоступающие на, четвертый вход блока 12, локонному каналу поляризованный свети дешифратор 16, преобразующий пвоич- поступает на засветку всех ячеек (эон)ный коц номера ячейки кадра в цвоищо- обьемной камеры 4 поглощения.,Съем35.десятичный, выхоцы которого поцключены сигналов обеспечивается блохом 5 фотоко вторым (управляющим) входам ком:. рмутатора 6, .стенках ячеек (зон) обьемной камеры 4поглощения, с выходов которого сигнаБлок 11 поиска максимума (зоны с лы всех каналов (кроме 3 с -то) постумаксимальным уровнем сигнала) соцер- . пают на первые вхоцы коммутатора 6.40жит первый и второй элементы И 17 Управляющие сигналы, поступающие с.и 18, первые и вторые вхоцы которыхтретьих выходов блока 10 управленияобьецинены и соединены с выходом ана- на вторые вхоаы коммутатора 6, обеолого-цифрового преобразователя 9, пер, печивают поцключение ко второму входу,вый и второй сцвигающие регистры 19 цвухканального усилителя 7 выходов45и 20, первые вхоцы которых соединены блока фотоприемников 5, т.е. обеспечивас выходами соответственно первого иют последовательноепоцключение всехвторого элементов И 17 и 18, вторые . выхоцов ячеек обьемной камеры 4 пог- вхоцы обьеаинены и соецинены с вто-, лощения (кроме )( -ой),рым выхопом блока 10 "Конец кацраф, 50послецовательно соеаиненные блок срав Первый вход авухканального усили. нения 21, вхоаы хоторого подключенытеля 7 соединен с выходом блока 5к выхопам регистров 19 и 20, форми- , фотоприемников постоянно, обеспечиваярователь 22 импульсов и элемент ИЛИ 23 усиление сигнала к -го канала (с ячейьхоп которого соецинен с вторым 55 хи камеры 4 поглощения). Усиленныевхоцом блока 12, а также триггер 24, сирналы с вьмоцов двухканального усипервый и второй вхоцы которого соеци- лителя 7 поступают на вход блока 8иены соответственно с вторым и первым выделения разностной частоты и сравниваются, На выходе блока 8 сигнал разностной частоты пропорциональный измеряемой величине магнитной компоненты биополя поступает на первый вхоц аналого-цифрового преобразователя 9,. 5 на второй вхоц которого из блока 10 управления поступают импульсы синхронизации (фиг, 2 о), обеспечивающие временное согласование работы аналого-цифрового преобразователя 9 с коммутатором 6, блохом 11 поиска максимума и блоком 12 регистрации. С выхода ана . лого-цифрового преобразователя 9 копы сигналов поступаютна первый вход блока 12 регистрации и на первый вхоц 15 блока 11 поиска максимума. В блоке 11 поиска максимума все коды сигналов в течение одного кадре сравниваются межцу собой послецовательно, по мере поступления в блок 11, и при появлении 20 сигналов больших, чем все прецыцущие (за время одного кацра) на выхоце блока 11 поиска максимума буцут появляться сигналы, поступающие на второй вход блока 12 регистрации. Эти сигналы разрешают запись (фиксацию) в блоке 12 регистрации коцов номеров ячеек кадра, поступающих на четвертый вход из баока 10 управления, и кодов чисел, соот ветствующих максимальной величине сиг 30 налов, поступающих с выхода аналогоцифрового преобразователя 9.По окончании просмотра всех ячеек кадра коммутатором 6 сигнал с второго выхода блока 10 "Конец кадра" 35 (фиг. 2 ц) поступает на третий вхоц блока 12 регистрации и обеспечивает считывание с его первого выхоца коца номера ячейки кацра, соответствующего максимальной величине магнитной компо 40 ненты биополя, а с его второго выхоаакода числа, соответствующего максимальной величине сигнала по просмотренным ячейкам одного кадра, и их отображение в блоке 13 индикации на время просмоь ра следующего кадра. При этом с включением питания регистры 19 и 20 в блоке 11 поиска максимума устанавливаются в исхоцное состояние.Первая кодовая комбинация сигналаиз аналогсь-цифрового преобразователя 9записывается в оцин из регистров 19или 20 в зависимости от исхоцного состояния триггера 24, с выхоцов котороговысокий потенциал разрешает прохожцение коца через элементы И 17 или 18.Прецположим первое число записалось врегистр 19 и, так как оно окажется больше при сравнении в блоке сравнения 21 с числом из регистра 20 (нахоцяшегося в исходном состоянии), первое число остается в регистре 19, а следующий коц числа запишется уже в регистр 20, Такое распределение коцов обеспечивает- ся появлением импульса на первом выхоце блока сравнения 21 (так как на первые входы блока сравнения 21 поступило число большее, чем на вторые вхоцы)При этом импульс с первого выхо-. да блока сравнения 21 переключает триггер 24 в такое состояние, при котором на его выходе, соециненном с элементом И 18, появится высокий потенциал и разрешит запись коца второго числа в регистр. 20.Аналогично происходит сравнение коца второго числа, и в зависимости от того, какое число окажется большим при сравнении, то и останется в своем регистре, и т. ц. Таким образом сравнива 1ются послецовательно все коцы чисел (сигналов) оцного кадра до тех пор, пока с выхоца счетчика 15 блока 10 управления на второй вход блока 11 поиска максимума не будет поцан сигнал фКо нец кацра" (в регистры 19 и 20), который установит регистры 19 и 20 в исхоцное состояние. Одновременно имнульсы с выхоцов блока сравнения 21 посту лают на вхоцы формирователя 22 импульсов, На выходах формироваъеля 22 импульс появляется в момент появления в регистрах 19 или 20 нового большего числа (за счет переброски триггера 25и дифференциальных цепей 26 или 27) Этот импульс через элемент ИЛИ 23 поступает на второй вхоц блока 12 регистрации, на первый вхоц которого, т,е, элемент И 28, в цанный момент поступает сигнал с выхода преобразователя 9, указывающий коц числа, а на четвертые вхоцы, т.е. информационные вхоцы второй группы ключей 31, - сигнал с четвертых выходов блока, т.е. с вы хоцов счетчика 15, указывающий коц номера ячейки кацра, Сигнал "Конец кадра", поступивший на третий вхоц блока 12, поступая на управляющие вхо цы первой и третьей группы ключей 30 и 33, перепишет данные со счетчика 29 и регистра 32 в блок 13 инцикации.Использование предлагаемого изобретения в устройствах для получения информации о магнитной компоненте биополя оператора позволит значительно повысить точность измерений максимальной1048433 8зоны возбужпения, так как исключает - тотных характеристик воэбужценных зон ложные опознания, воэникакицие в прото- и созцает условия получения информации типе за счет заранее выбранного порогао пульсациях магнитной компоненты биорегистрации, устанавливаемого исхоця . поля с максимальной аостоверностью. иэ срецних значений магнитной компонен-Устройство может быть также применено ты биополя, а не состояния объекта конъ- цля автоматизированного анализа конфи- роля, Кроме того, устройство хорошо гурации енешнего магнитного поля маг стыкуется со срецствами анализа час нитных и слабомагиитных обьектов.