Устройство для измерения показателя величины сократимости миокарда

Устройство для измерения показателя величины сократимости миокарда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ВЕЛИЧИНЫ СОКРАТИМОСТИ МИОКАРДА, содержащее дифференциатор, вход которого соединен с выходом логарифматора , включающего операционный усилитель, транзистор и шесть ре зисторюв, первый из которых включен между входной шиной и инвертирующим входом операционного усилителя,второй одншл выводом подключен к общей шине, третмй включен между выходом операционного усилителя и эмиттером транзистора, коллектор которого сординен с инвертирующим входом операционного усилителя, а четвертый резистор выводом подключен к ксточнику постоянного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения , в нем интегратор дополнительно, содержит седьмой резистор, причем пятый резистор включен между общей шиной и точкой соединения третьего резистора, эмиттера транзистора и другого вывода четвертого резистора,, а входная шина через последовательно соединенные шестой и седьмой резисторы соединена с веинвертируищим входом операционного усилителя, а к точке соединения шестого и седьмого резисторов подключены база транзистора и вывод второго резистора . .-«-. I

СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

35И А 61 в 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЪ/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2836 369/28-13 (22! 26.09.79 (46! 3011.83. Бюл. Р 44 (72! A.H.Çàêèäàëüñêèé, N..Â.Ñèíüêoâ, Ю.Ф.Малмйгин, А.A.Ìîéáåíêo, Н.Н.Орлова и В.Л.Кравцов (71) Институт электродинамики

AH УССР, Ордена Трудового Красного

Знамени институт физиологии им.О.О.Богомольца, Украинский научно-исследовательский институт кардиологии им.акад.М.Д.Стражеско и Опытно-конструкторско-технологическое бюро МНсТН тута металлофизнки AH УССР (53! 615. 47 (088. 8 (56 1. Авторское свидетельство СССР

Р 745500, кл. А 61 В 5/04, 1978.

2. Ас а Ь1о1од1са е lorica Germanica. — 1975, т. 34, Р 197,. с.773-.

780. (54) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОКАЗАТЕЛЯ ВЕЛИЧИНЫ COKPATHMOCTH

МИОКАРДА, содержащее дифференциатор, вход которого соединен с выходом логарифматора, включающего операционный усилитель, транзистор и шесть ре„„SU„„1057012 A зйсторов, первый из которых включен .между входной шиной и инвертирующим входом операционного усилителя,второй одним выводом подключен к общей. шине, третий включен между выходом операционного усилителя н эмиттером транзистора,. коллектор которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а четвертый резистор одним выводом подключен к источнику постоянного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с.я тем, что, с целью повышения точности и упрощения, в нем интегратор дополнительно. содержит седьмой резистор, причем пятый резистор включен между общей шиной и точкой соединении третьего резистора, эмиттера транзистора и

mpyroro вывода четвертого резистора,, а входная шина через последовательно соединенные шестой и седьмой ре- . зисторы соединена с неинвертирующим входом операционного усилителя, а к Я точке соединения шестого и седьмого резисторов подключены база транзистора и другой вывод второго резистора.

1057012

10

15 вывода четнертого резистора, а входная шина через последовательно соединенные шестой и седьмой резисторы соединена с неинвертирующим входом операционного усилителя, а к точке соединения шестого и седьмого резисторов подключены база транзистора и другой вывод второго резистора.

На чертеже приведена электрическая схема устройства.

Устройство содержит дифференциатор 1, логарифматор 2, включающий операционный усилитель 3, транзистор 4 и шесть резисторов 5-10, входную шину 11, общую шину 12, источник 13 постоянного напряжения и седьмой резистор 14, причем входная шина 11 соединена через первый резистор 5 с иннертирующим входом усилителя 3 и коллектором транзистора

4, а через шестой резистор 10 — с

45

Устройство для измерения показа50 теля величины сократимости миокарда

55 ьк 5 >< в>< ) где Э>< вх

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к кардиологи.ческим диагностическим устройствам.

Известно устройство для измерения величины сократимости миокарда, которое содер>кит логарифматор, включающий операционный усилитель с резисторами, и дифференциатор, также нключаюций операционный усилитель, резисторы и конденсаторы, причем в цепь обратной связи логарифматора включены последонательно включенные дио(13 °

Недостатками данного устройства . являются. сложность конструкции и не высокая точность.

Наиболее близки>л к предлагаемому является устройство для измерения показателя величины сократимости миокарда, содержащее последовательно . включенные логирифматор и дифференциатор, причем логарифматор включает операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен к коллектору транзистора и через резистор к источнику входного сигнала, база транзистора соединена с общей шиной, а эмиттер соединен с эмиттером второго транзистора и неиннертирующим входом второго операционного усилителя непосредственно, а через резистор - с выходо>л первого операционного усилителя. База и коллектор второго транзистора соединены через резистор с источником напряжения положительного напряжения, с инвертирующи>л входом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен через резистор с выходом операционного усилителя и с общей шиной. На вход устройства поступает напряжение, пропорциональное давлению крови в сердце, а на его выходе формируется напряжение, пропорциональное индексу сократимости миокарда (2 3.

Однако использование транзистора в качестве элемента с логарифмической характеристикой приводит к тому, что изменение логарифмической составляющей напряжения при изменении входной величины в 100 раз не пренышает 120 мВ. Это создает .необходимость включения в схему дополнитель.ного усиления логарифмического сигнала, что вносит дополнительные погрешности и усложняет схему логарифматора.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения показателя величины сократимости мио-60 карда, содержащем дифференциатор, вход которого соединен с выходом логарифматора, включающего операционный усилитель, транзистор и шесть резисторов, первый иэ которых. включен между входной шиной и инвертирующим входом операционного усилителя,второй одним выводом подключен к общеИ шине, третий включен между выходом операционного усилителя и эмиттером транзистора, коллектор которого соединен с иннертирующим входом операционного усилителя, а четвертый резистор одним выводом подключен к источнику постоянного напряк<ения, интегратор дополнительно содер><ит седьмой резистор, приче>л пятый резистор включен между общей шиной и точкой соединения третьего резистора, эмиттера транзистора и другого точкой соединения второго резистора

6 и базы транзистора 4 и первым выводом седьмого резистора 14, второй вывод которого подключен к неиннертирующему входу усилителя 3, выход которого соединен с входом дифференциатора 1 и через третий резистор 7 с точкой соединения эмиттера транзистора 4, пятого резистора 9 и четвертого резистора 8, другой нывод которого подключен к источнику 13 постоянного тока. работает. следующим образом.

На вход устройства подают напряжение, величина которого пропорциональна давлению крови U>„(t)= Р().

При этом напряжение V - на иннертирующем входе операционного усилителя

3 равно ток коллектора транзистора

4> входной ток и н вер тиру юще го входа операционного усилителя 3.

1057012

ИВ„(tj

p . р вх< ло и. =

R10 R6

14 Вх+

ЛО ало Rü а,=а

14 R„+R

5

3R — - — -Р Э и увх

65

Напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 3 где Э „ + - входной ток неинвертирующего входа операционного усилителя 3у коэффициент усиления по току транзистора 4.

При данной схеме включения напряжения на входах и входные токи one- 15 рационного усилителя 3 равны

О =О+ i er вх вх+

Следовательно, можно записать

U8r (t) R6

"вх® вЯ, вх)- R +R

40 6

R к ло 6 А0 6

При выполнении условия и произведения алгебраических преобразований получают

"8„(tf

R6 R

«и 1+

5 и /

Выражение для напряжения в общей 40 точке соединения резисторов 7-9 и эмиттера транзистора 4

О

1 +

9 1 Э где Орп - напряжение на выходе логариф-50

«латора 2;

Осал - напряжение источника 13.

Тогда напряжение на инвертирующем, входе операционного усилителя 3.

3„ 55

О» = О + Р C u

Зк гдето — - напряжение, получаемое

Рп 3 на р-и переходе транзистора 4. 60

Махно записать, что

О а Осм у

f — tg ) 3k

+ -« со

9 « Э

Напряжение на выходе логарифматора 2, найденное из этого уравнения, имеет постоянную составляющую, линейную часть и логарифмическую составляющую

Рп ч g + вх y(R R R +

К 1 6

5 1 R„0 Р а9 РЧ Рв 1

- 1+ — — 1+ .+ Ven — ".

9 8 00

При выполнении условия линейная, часть выходного напряжения логарифматора обращается в "0" °

Следовательно, напряжение на выходе логарифматора 2

О « R + Эх RS к

8 ч вх( а

R9 R8 ь 6

R л+—

R р 00

Далее напряжение с выхода логарифматора 2 поступает на дифференциатор

1. Постоянная составляющая выходного напряжения логарифматора 2 при дифференцировании дает "0".

Следовательно, выходное напряжение дифференциатора 1 выражается как аовх(Ч

R„Rl dt

9 ВХ где à — постоянная времени дифференциатора 1.

Учитывая, что О х(С1 =- P(t), получают

d P(t} сИ

eblx.4иф. р( что является показателе«л величины сократимости миокарда.

Таким образом, введение в устройство для измерения показателя величины сократимости миокарда резистора 9, включенного между общей шиной

12 и общей точкой соединения резистора 7, эмиттера транзистора 4 и второго вывода резистора 8, подключение входной шины 11 устройства через последовательно включенные резисторы 10

Составитель А.Мамросенко

Редактор Т.Мермелштейн Техред С.Мигунова Корректор, А.Тяско

Заказ 9415/5 Тираж 713 Подписное

4 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4 и 13 к неинвертирующему входу операционного усилителя 3, соединение общей точки резисторов 10 и 13 с базой тра A) 3 исто >а 4 и pc -") HGTop0M f) «бес пев чивают упро))ение схемы предлагаемого устройства по сравнению с известным.