Способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры, устройство для осуществления способа и его варианты

Иллюстрации

Показать все

Изобретения относятся к области медицинской диагностической информационно-измерительной техники. Способ включает наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, выбор индифферентного электрода, потенциал которого относительно измерительного электрода имеет по модулю большее значение, подключение между измерительным и выбранным первым индифферентным электродами включенных последовательно постоянного калиброванного и переменного резисторов, изменение сопротивления переменного резистора таким образом, чтобы обеспечить равенство падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе по модулю заданному постоянному значению напряжения, измерение разности потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами, и вычисление по результатам измерений значения электрокожного сопротивления. Первый вариант устройства включает измерительный и два индифферентных электрода, два коммутатора, электронный ключ, управляемый и калиброванный резисторы, три усилителя, три блока памяти, триггер, три блока выделения модуля напряжений, два компаратора, источник эталонного напряжения, блок вычитания, мультивибратор и два регистратора. Второй вариант устройства включает измерительный и два индифферентных электрода, пять коммутаторов, электронный ключ, управляемый и калиброванный резисторы, усилитель, четыре блока памяти, два триггера, блок выделения модуля напряжений, два компаратора, источник эталонного напряжения, блок вычитания и два регистратора. Технический результат состоит в повышении точности измерений. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.

Реферат

Изобретение относится к медицинской информационно-измерительной технике, а именно к способам и устройствам для съема информации при диагностических исследованиях по электрическим параметрам кожного покрова в точках акупунктуры, используемым при реализации медицинских электропунктурных методов, широко представленных в современной медицине.

Достоверность информации, получаемой при регистрации электрических параметров кожного покрова, в значительной степени определяется точностью измерения электрокожного сопротивления, которая зависит как от используемого способа измерения, так и от влияния измерительной цепи на объект исследований.

Известен способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры (А.с. СССР 1111760, МКИ A 61 H 39/02. Способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры. / A.Т.Селезнев, С.С.Селезнева, М.И.Щевелев, заявлен 28.05.82 г.), включающий наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, измерение разности электрических потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами, включение между измерительным и вторым индифферентным электродами калиброванного резистора, повторное измерение разности потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами при подключенном калиброванном резисторе, измерение падения напряжения на калиброванном резисторе и вычисление электрокожного сопротивления по значениям измеренных разностей потенциалов, падения напряжения и сопротивлению калиброванного резистора.

В способе-аналоге осуществляется измерение электрокожного сопротивления точек акупунктуры при минимальном значении измерительного тока и исключении влияния на результаты измерений электрокожных (включая и электродные) потенциалов зон расположения измерительного и индифферентных электродов, а также электрокожного сопротивления зон расположения индифферентных электродов.

Недостатком данного способа-аналога является низкая точность измерения за счет влияния конечного значения входного сопротивления милливольтметра, используемого при реализации способа, и произвольного выбора первого и второго индифферентных электродов. При определенном сочетании разностей потенциалов между измерительным и первым индифферентным, а также измерительным и вторым индифферентным электродами (если модуль разности потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами будет больше модуля разности потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами) при использовании известного способа возможны значительные погрешности измерения, достигающие десятков процентов даже при большом входном сопротивлении милливольтметра (порядка 100 МОм и более).

Кроме этого в способе-аналоге через электрокожное сопротивление зоны точки акупунктуры при подключении калиброванного резистора проходит постоянный измерительный ток, значение которого определяется разностью потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами, электрокожными сопротивлениями зон расположения измерительного и первого индифферентного электрода и сопротивлением калиброванного резистора и может изменяться в процессе проведения измерений. В результате этого будет изменяться регистрируемое электрокожное сопротивление, которое в общем случае зависит от измерительного тока, что дополнительно приведет к погрешностям измерения электрокожного сопротивления.

Таким образом, основным недостатком известного способа-аналога является низкая точность измерения электрокожного сопротивления.

В определенной мере недостатки первого способа - аналога устранены в способе измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры (Патент России 2132154, МПК А 61 В, А 61 Н 39/02. Способ измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, Н.А.Селезнева, заявлен 21.03.97 г.), включающем наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, подключение калиброванного резистора с известным сопротивлением между измерительным и первым индифферентным электродами, измерение разности потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами при подключенном и отключенном калиброванном резисторе, изменение сопротивления калиброванного резистора таким образом, чтобы разность потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами при подключении калиброванного резистора изменялась на заданное постоянное значение, измерение падения напряжения на калиброванном резисторе и вычисление электрокожного сопротивления по результатам измерений.

Настоящий способ-аналог обеспечивает измерение электрокожного сопротивления при постоянном значении падения напряжения от измерительного тока на измеряемом электрокожном сопротивлении и исключении влияния на результаты измерений электрокожных (включая и электродные) потенциалов зон расположения измерительного и индифферентных электродов, а также электрокожного сопротивления зон расположения индифферентных электродов, что определяет повышение достоверности диагностических исследований. При этом обеспечивается единство измерений с известными способами, использующими режим измерения с постоянным значением напряжения измерительного сигнала.

В то же время при использовании настоящего способа-аналога измерительный ток будет зависеть от измеряемого электрокожного сопротивления и электрокожного сопротивления зоны расположения первого индифферентного электрода, что будет приводить к дополнительным погрешностям измерения за счет нелинейности электрокожного сопротивления.

Кроме этого во втором способе-аналоге измерение осуществляют при произвольном соотношении разностей электрокожных потенциалов между измерительным и первым, а также измерительным и вторым индифферентными электродами. В результате этого, как и в первом способе-аналоге, за счет влияния конечного значения входного сопротивления милливольтметра, используемого при реализации способа, при определенном сочетании разностей потенциалов между измерительным и первым индифферентным, а также измерительным и вторым индифферентным электродами возможны значительные погрешности измерений, которые могут достигать десятков процентов даже при большом входном сопротивлении милливольтметра (порядка 100 МОм и более).

Таким образом, основным недостатком способов-аналогов является низкая точность измерения электрокожного сопротивления.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры (А.с. СССР 1683745, МКИ А 61 Н 39/02. / А.Т.Селезнев, заявлен 17.11.88 г.), включающий наложение на точку акупунктуры измерительного электрода и вне ее двух индифферентных электродов, определение разности потенциалов между измерительным и каждым из индифферентных электродов и сравнение их по модулю, индифферентный электрод, потенциал которого относительно измерительного электрода имеет по модулю большее значение, называют первым индифферентным электродом, включение между измерительным и первым индифферентным электродами калиброванного резистора, измерение разности потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами и падения напряжения на калиброванном резисторе и вычисление значение электрокожного сопротивления Rx точки акупунктуры по формуле:

где U1 - разность потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами при отключенном калиброванном резисторе; U2 -то же, при подключенном калиброванном резисторе; U3 - падение напряжения на калиброванном резисторе; R0 - сопротивление калиброванного резистора.

Настоящий способ выбран в качестве прототипа заявленного способа как совпадающий с ним по максимальному числу признаков.

В способе-прототипе измерение электрокожного сопротивления осуществляются при минимальном значении измерительного тока и исключении влияния на результаты измерений электрокожных (включая и электродные) потенциалов зон расположения измерительного и индифферентных электродов, а также электрокожного сопротивления зон расположения индифферентных электродов.

При этом путем выбора индифферентного электрода, к которому подключают калиброванный резистор, обеспечивается повышение точности измерений за счет уменьшения составляющей погрешности от влияния входного сопротивления милливольтметра. Для реальных значений электрокожных сопротивлений при относительно большом входном сопротивлении милливольтметра (Rвх=100 МОм и более) максимальная погрешность измерения при использовании способа-прототипа определяется единицами процентов.

В то же время в способе-прототипе, как и в способах-аналогах, при проведении измерений значение измерительного тока не нормируется, что является причиной появления погрешностей за счет нелинейности электрокожного сопротивления, определяющей снижение достоверности диагностических исследований при использовании способа-прототипа.

Кроме этого для определения электрокожного сопротивления точки акупунктуры необходимо проводить математические вычисления, включающие операцию деления на измеряемое по способу падение напряжения на калиброванном резисторе, что усложняет процесс регистрации электрокожного сопротивления и является причиной снижения быстродействия устройств, реализующих способ. При этом дополнительно могут возникать погрешности вычислений, определяющие снижение точности измерения электрокожного сопротивления.

Таким образом, способ-прототип не обеспечивает требуемой точности измерения электрокожного сопротивления, что определяет снижение достоверности диагностических исследований.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры, включающему наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, определение разности потенциалов между измерительным и каждым из индифферентных электродов и сравнение их по модулю, выбор индифферентного электрода, потенциал которого относительно измерительного электрода имеет по модулю большее значение, выбранный электрод называют первым индифферентным электродом, включение между измерительным и первым индифферентным электродами калиброванного резистора, измерение разности потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами и падения напряжения на калиброванном резисторе и вычисление по формуле значения электрокожного сопротивления точки акупунктуры, между измерительным и первым индифферентным электродами включают калиброванный резистор, состоящий из включенных последовательно постоянного калиброванного и переменного резистора, затем изменяют сопротивление переменного резистора и последовательно измеряют падение напряжения на постоянном калиброванном резисторе, изменение сопротивления переменного резистора осуществляют до тех пор, пока падение напряжения на постоянном калиброванном резисторе по модулю не станет равным заданному постоянному значению напряжения, после чего измеряют разность потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами и определяют по формуле электрокожное сопротивление точки акупунктуры.

При таком выполнении способа измерения электрокожного сопротивления за счет выбора индифферентного электрода и изменения сопротивления переменного резистора обеспечивается высокая точность измерения электрокожного сопротивления.

Способ заключается в том, что на исследуемый кожный покров в зоне точки акупунктуры накладывают измерительный электрод и вне ее два индифферентных электрода и закрепляют их на теле пациента. Между измерительным и каждым индифферентным электродами подключают милливольтметр постоянного тока, имеющий высокое входное сопротивление (100 МОм и более), и измеряют соответствующие разности электрокожных потенциалов. Затем сравнивают модули измеренных разностей электрических потенциалов и выбирают индифферентный электрод, для которого модуль разности электрокожных потенциалов относительно измерительного электрода имеет большее значение. Выбранный электрод называют первым индифферентным электродом. Между выбранным первым индифферентным электродом и измерительным электродами включают последовательно соединенные постоянный калиброванный и переменный резистор и измеряют падение напряжения от измерительного тока на постоянном калиброванном резисторе. Если это падение напряжения не равно заданному постоянному напряжению U0, то изменяют сопротивление переменного резистора и последовательно измеряют падение напряжения на постоянном калиброванном резисторе. Изменение переменного резистора проводят до тех пор, пока падение напряжения на постоянном калиброванном резисторе по модулю не станет равным заданному постоянному напряжению U0. После этого измеряют разность потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами и по полученным значениям вычисляют электрокожное сопротивление точки акупунктуры по формуле:

где U1 - разность потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами при отключенном калиброванном резисторе; U2 - то же, при подключенном калиброванном резисторе; U0 - заданное постоянное значение напряжения; R0 - сопротивление постоянного калиброванного резистора.

Известно устройство для измерения электрокожного сопротивления (Патент России 2121291, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, заявлено 26.03.96 г.), содержащее измерительный и два индифферентных электрода, дифференциальный усилитель, регистратор и управляемый источник напряжения, первый выход которого соединен с измерительным электродом, а второй выход - с первым входом дифференциального усилителя и общей шиной электропитания, вычитающее устройство, выход которого соединен со входом управляемого источника напряжения, первый вход соединен с источником эталонного напряжения, а второй вход - с регистратором и через амплитудный детектор - с выходом преобразователя "ток - напряжение", входы которого соединены соответственно с первым индифферентным электродом и выходом дифференциального усилителя, второй вход дифференциального усилителя подключен к второму индифферентному электроду.

В настоящем устройстве-аналоге обеспечивается измерение электрокожного сопротивления точки акупунктуры по значениям измерительного тока, протекающего через электрокожное сопротивление при постоянном падении напряжения на измеряемом сопротивлении. При этом результаты измерений не зависят от электрокожного сопротивления зоны расположения индифферентных электродов. В результате этого при использовании устройства для диагностики по параметрам точек акупунктуры исключаются погрешности от влияния электрокожного сопротивления индифферентных зон.

В то же время при проведении измерений на постоянном измерительном токе, что определяется используемыми диагностическими методами электропунктуры, за счет относительно большого значения измерительного тока, изменяющегося в зависимости от значения измеряемого электрокожного сопротивления, возможно появление погрешностей измерений от влияния поляризационных потенциалов. При этом уменьшение до минимума измерительного тока приводит к значительным погрешностям от электрокожных и электродных потенциалов.

Таким образом, основным недостатком первого устройства-аналога является недостаточная точность измерения электрокожного сопротивления.

В определенной мере недостатки первого устройства-аналога устранены в устройстве для поиска точек акупунктуры (А.с. СССР 1060185, МКИ А 61 Н 39/02, заявлено 11.08.82 г.), содержащем усилитель, к первому входу которого подключен измерительный электрод и первый выход управляемого резистора, вход которого соединен с выходом блока согласования, первый индифферентный электрод, второй индифферентный электрод, соединенный с общей шиной, повторитель напряжения, вход которого соединен с первым индифферентным электродом, первый электронный ключ, первый выход которого соединен с выходом повторителя напряжения и вторым входом усилителя, а второй выход - с вторым выходом управляемого резистора, второй усилитель, первый и второй регистраторы, последовательно соединенные второй электронный ключ, третий усилитель, первый блок памяти, компаратор, третий электронный ключ и второй блок памяти, а также мультивибратор, две схемы совпадений и триггер, вход которого подключен к выходу мультивибратора и первым входам схем совпадений, первый выход которого соединен с входом первого электронного ключа и вторым входом второй схемы совпадений, а второй выход - с вторым входом первой схемы совпадений, выход которой подключен к входу второго электронного ключа, выход усилителя соединен с выходом второго электронного ключа и через второй усилитель с вторым входом компаратора, выход второго блока памяти соединен с входом блока согласования и вторым регистратором, выход второй схемы совпадений соединен с входом третьего электронного ключа, а первый регистратор - с выходом первого блока памяти.

В устройстве-аналоге измерение электрокожного сопротивления осуществляется при минимальном значении измерительного тока, определяемом разностью электрокожных потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами, электрокожным сопротивлениями зоны расположения измерительного электрода и сопротивлением управляемого резистора, что обеспечивает уменьшение погрешностей измерений от влияния измерительного тока и исключение погрешностей от электродных и электрокожных потенциалов. При этом, как и в первом устройстве-аналоге, в устройстве на результаты измерений не оказывает влияние электрокожное сопротивление индифферентной зоны.

В то же время во втором устройстве-аналоге измерение электрокожного сопротивления осуществляется по сопротивлению управляемого резистора, значение которого определяется по управляющему напряжению, подаваемому на вход согласующего устройства. Использование в качестве управляемого резистора полупроводникового транзистора (биполярного или полевого), обладающих нелинейностью изменения сопротивления от управляющего сигнала, определяет возможности уменьшения точности измерений электрокожного сопротивления при использовании второго устройства-аналога.

Таким образом, недостатки известных устройств-аналогов определяются недостаточной точностью измерения электрокожного сопротивления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является устройство дня измерения электрокожного сопротивления (Патент России 2121293, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, заявлено 25.06.96 г.), содержащее два усилителя, измерительный электрод, подключенный к первому входу первого усилителя, два индифферентных электрода, компаратор, выход которого через первый электронный ключ соединен с входом первого блока памяти, две схемы совпадений, первые входы которых раздельно соединены с первым и вторым выходами триггера, выходы раздельно подключены к первым входам первого и второго электронных ключей, второй вход первой схемы совпадений соединен с первым выходом мультивибратора и входом триггера, второй блок памяти, регистратор, третий блок памяти, третий электронный ключ, третью схему совпадений, блок выделения модуля напряжений и коммутатор, первый и второй входы которого раздельно подключены к первому и второму индифферентным электродам, а третий вход - к выходу первой схемы совпадений, четвертый электронный ключ, первый вход которого подключен к первым входам первой и третьей схем совпадений, второй вход подключен к первому индифферентному электроду, а выход соединен через калиброванный резистор с измерительным электродом, блок вычитания, входы которого раздельно соединены через второй и третий блоки памяти с выходами второго и третьего электронных ключей, управляемый делитель напряжений, первый вход которого через блок выделения модуля напряжений соединен с выходом первого усилителя, второй вход подключен к выходу первого блока памяти, а выход - к входу второго усилителя, и источник эталонного напряжения, при этом вторые входы второго и третьего электронных ключей объединены и подключены к выходу второго усилителя и первому входу компаратора, второй вход компаратора подключен к выходу источника эталонного напряжения, выход коммутатора соединен с вторым входом первого усилителя, второй выход мультивибратора подключен к вторым входам второй и третьей схем совпадений, выход третьей схемы совпадений подключен к первому входу третьего электронного ключа, а вход регистратора соединен с выходом вычитающего устройства.

Названное устройство выбрано в качестве прототипа заявляемых вариантов устройств как совпадающее с ними по максимальному числу признаков.

В устройстве-прототипе измерение электрокожного сопротивления осуществляется при минимальном значении измерительного тока и исключении погрешностей измерения от электродных, электрокожных и кожнополяризационных потенциалов, а также от электрокожных сопротивлений индифферентной зоны.

В то же время значение измерительного тока при использовании устройства-прототипа определяется разностью электрокожных потенциалов между измерительным и первым индифферентным электродами, электрокожными сопротивлениями зоны расположения измерительного и первого индифферентного электродов, а также сопротивлением калиброванного резистора. В результате этого измерение электрокожного сопротивления разных информативных зон, имеющих разные электрокожные потенциалы и разное электрокожное сопротивление, будет осуществляться при разных значениях измерительного тока, что будет приводить к погрешностям измерений устройства-прототипа за счет нелинейности электрокожного сопротивления.

Устранение отмеченного недостатка путем использования калиброванных резисторов с разным сопротивлением практически не реализуемо, поскольку для поддержания заданного значения измерительного тока потребуется большое количество калиброванных резисторов, число которых будет определяться требуемой точностью поддержания заданного значения измерительного тока. При этом в устройство потребуется ввести элементы с изменяемыми коэффициентами передачи в зависимости от сопротивлений подключаемых калиброванных резисторов. Использование же в качестве калиброванного резистора переменного резистора не допустимо, т.к. параметры преобразующих элементов устройства выбираются с учетом его сопротивления.

Отмеченное определяет погрешности измерений электрокожного сопротивления устройства-прототипа.

Таким образом, основные недостатки известных устройств определяются недостаточной точностью измерения электрокожного сопротивления.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.

Поставленная цель в первом варианте устройства достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее два усилителя, измерительный электрод, подключенный к первому выводу калиброванного резистора и первому входу первого усилителя, второй вход первого усилителя подключен к выходу коммутатора, первый и второй входы которого раздельно подключены к первому и второму индифферентным электродам, выход первого усилителя подключен к входу блока выделения модуля напряжений, электронный ключ, вход которого подключен к выходу мультивибратора, три блока памяти, блок вычитания, входы которого раздельно подключены к выходам первого и второго блоков памяти, а выход - к регистратору, компаратор, вход которого подключен к выходу источника эталонного напряжения, а выход - к входу третьего блока памяти, введены два блока выделения модуля напряжений, третий усилитель, первый вход которого подключен к первым входам первого и второго усилителей, второй вход подключен к выходу второго коммутатора и второму входу электронного ключа, а выход через второй блок выделения модуля напряжений соединен с первым входом второго компаратора, первый и второй входы второго коммутатора раздельно подключены к второму и первому входам первого коммутатора, третьи входы первого и второго коммутаторов объединены и подключены к выходу триггера, первый вход которого подключен к выходу второго компаратора, второй регистратор, подключенный к выходу второго блока памяти, первые входы первого и второго блоков памяти объединены и подключен к выходу первого блока выделения модуля напряжений и второму входу второго компаратора, вторые входы первого и третьего блоков памяти подключены к первому выходу мультивибратора, второй вход второго блока памяти - к второму выходу мультивибратора и второму входу триггера, второй вход первого компаратора через третий блок выделения модуля напряжений соединен с выходом второго усилителя, второй вход которого подключен к второму выводу калиброванного резистора и первому входу управляемого резистора, второй вход управляемого резистора подключен к выходу третьего блока памяти, а выход - к выходу электронного ключа.

Поставленная цель во втором варианте устройства достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее измерительный электрод, подключенный к первому выводу калиброванного резистора и первому входу усилителя, коммутатор, первый и второй входы которого раздельно подключены к первому и второму индифферентным электродам, выход первого усилителя подключен к входу блока выделения модуля напряжений, три блока памяти, блок вычитания, вход которого подключен к выходу первого блока памяти, а выход - к регистратору, компаратор, вход которого подключен к выходу источника эталонного напряжения, мультивибратор, выход которого подключен к первому входу схемы совпадений, триггер и электронный ключ, введены четыре коммутатора, первый и второй входы второго коммутатора раздельно подключены к второму и первому входам первого коммутатора, третьи входы первого и второго коммутаторов объединены и подключены к выходу первого триггера, первые входы третьего и четвертого коммутаторов подключены к второму выходу мультивибратора и входу второго триггера, вторые входы третьего и четвертого коммутаторов подключены к выходу второго триггера, второму входу схемы совпадений, первому входу электронного ключа и первому входу первого триггера, третий вход третьего коммутатора подключен к второму входу усилителя, третий вход четвертого коммутатора подключен к выходу блока выделения модуля напряжений, первый и четвертый выходы третьего коммутатора объединены и подключены к выходу первого коммутатора, второй выход третьего коммутатора подключен к выходу второго коммутатора и второму входу электронного ключа, третий вход третьего коммутатора подключен к второму выводу калиброванного резистора и первому входу управляемого резистора, первый выход четвертого коммутатора через второй блок памяти соединен с первыми входами пятого коммутатора и второго компаратора, второй выход четвертого коммутатора через четвертый блок памяти соединен с вторыми входами пятого коммутатора и второго компаратора, третий выход четвертого коммутатора подключен к второму входу первого компаратора, четвертый выход четвертого коммутатора подключен к входу первого блока памяти, второй вход первого триггера подключен к выходу второго компаратора и третьему входу пятого коммутатора, выход которого подключен к второму входу блока вычитания и второму регистратору, выход схемы совпадений подключен к первому входу третьего блока памяти, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, а выход - к второму входу управляемого резистора, выход которого подключен к выходу электронного ключа.

При таком выполнении устройств для измерения электрокожного сопротивления за счет введения двух блоков выделения модуля напряжений, третьего усилителя, второго коммутатора, второго компаратора, второго регистратора, третьего блока выделения модуля напряжений и управляемого резистора в первом варианте устройства, а также за счет введения четырех коммутаторов, второго триггера, управляемого резистора, второго компаратора, второго регистратора и двух блоков памяти во втором варианте устройства обеспечивается возможность получения высокой точности измерений электрокожного сопротивления, определяемой использованием постоянного значения измерительного тока и исключением возможностей выполнения условий возникновения погрешностей измерений за счет влияния измерительной цепи на объект исследований при неблагоприятном соотношении электродных и электрокожных потенциалов индифферентных электродов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема варианта устройства, поясняющего осуществление предлагаемого способа, на фиг.2, фиг.3 - функциональные схемы первого и второго вариантов предлагаемых устройств.

Согласно предлагаемому способу и вариантам устройств схема замещения объекта исследований (участка кожного покрова) представлена в виде узла 1, измерительный электрод 2, первый 3 и второй 4 индифферентные электроды, первый 6 и второй 5 коммутаторы, ключ (электронный ключ) 7, переменный (управляемый) резистор 8, переключатель 9, постоянный калиброванный резистор 10, милливольтметр 11 постоянного тока, третий усилитель 12, первый усилитель 13, второй усилитель 14, третий блок 15 памяти, первый триггер 16, второй блок 17 выделения модуля напряжений, первый блок 18 выделения модуля напряжений, третий блок 19 выделения модуля напряжений, первый компаратор 20, источник 21 эталонного напряжения, второй компаратор 22, первый блок 23 памяти, блок 24 вычитания, второй блок 25 памяти, мультивибратор 26, первый регистратор 27, второй регистратор 28, распределитель 29 импульсов, третий коммутатор 30, схема 31 совпадений, второй триггер 32, четвертый коммутатор 33, пятый коммутатор 34 и четвертый блок 35 памяти.

Схема 1 замещения кожного покрова представлена в виде модели Шеффера без учета сопротивления подкожных тканей (см. Macs Phillippe. Изучение импеданса кожи человека для низкочастотных токов. - These. dat. Ing. Univ. Nancy, 1973. - 96 р.), где E1, Е2 и Е3 - электрокожные (в общем случае включающие и электродные) потенциалы, a RX, R1 и R2 - электрокожные сопротивления в точках расположения измерительного электрода 2, первого и второго индифферентных электродов 3, 4 соответственно.

Измерительный электрод 2 может быть выполнен в виде латунного электрода со сферической контактной поверхностью диаметром 3 мм, первый индифферентный электрод 3 - в виде отрезка латунной трубы диаметром 20 мм и длиной 110 мм, второй индифферентный электрод 4 - в виде фиксируемого латунного электрода небольшой площади (порядка 5÷10 см2) со специальным фиксирующим приспособлением.

Второй 5 и первый 6 коммутаторы предназначены для переключения измерительной цепи при выборе индифферентного электрода. В качестве коммутаторов 5, 6 в простейшем варианте устройства для реализации способа измерения можно использовать переключатели (например, типа П2К), в первом и втором вариантах устройства можно использовать коммутаторы, выполненные на элементах микросхемы типа К176КТ1 или К561КП2.

Ключ (электронный ключ) 7 предназначен для подключения к измерительной цепи включенных последовательно постоянного калиброванного резистора 10 и переменного (управляемого) резистора 8. В качестве ключа 7 в простейшем варианте устройства можно использовать переключатель, например типа П2К, в первом и втором вариантах устройства ключ 7 выполняется в виде электронного ключа на одном элементе микросхемы типа К176КТ1.

Переменный (управляемый) резистор 8 предназначен для изменения значения измерительного тока. В качестве переменного резистора 8 в простейшем варианте устройства можно использовать переменный резистор, например типа СП-3, с сопротивлением 100-500 кОм, в вариантах устройства в качестве управляемого резистора может быть использован полевой или биполярный транзистор, например типов КП103И, КТ503Г.

Переключатель 9 предназначен для переключения входа милливольтметра 11 для измерения соответствующей разности потенциалов или падения напряжения. В качестве переключателя 9 можно использовать любой малогабаритный переключатель, например типа П2К.

Постоянный калиброванный резистор 10 совместно с переменным (управляемым) резистором 8 предназначен для создания замкнутой цепи прохождения измерительного тока через измеряемое электрокожное сопротивления Rx при включении ключа (электронного ключа) 7. В качестве постоянного калиброванного резистора 10 можно использовать точный постоянный резистор типа ПТМН-0,5 с сопротивлением 10-100 кОм, выбираемым при настройке устройства в зависимости от заданного значения измерительного тока.

Милливольтметр 11 предназначен для измерения падения напряжения на постоянном калиброванном резисторе 10 и разности потенциалов между измерительным и индифферентными электродами. В качестве милливольтметра 11 может быть использован милливольтметр постоянного тока, имеющий высокое входное сопротивление (порядка 100 МОм и более).

Третий усилитель 12 предназначен для усиления разности потенциалов между измерительным электродом 2 и выходом второго коммутатора 5 и представляет собой дифференциальный усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением (порядка 100 МОм). Усилитель может быть выполнен на микросхемах типа К140УД12 и К154УД1 в виде масштабного дифференциального усилителя.

Первый усилитель 13 предназначен для усиления разности потенциалов между измерительным электродом 2 и выходом первого коммутатора 6. Первый усилитель 13 может быть выполнен аналогично третьему усилителю 12.

Второй усилитель 14 предназначен для усиления падения напряжения от измерительного тока на постоянном калиброванном резисторе 10 и может быть выполнен аналогично третьему усилителю 12.

Третий блок 15 памяти предназначен дня запоминания выходного напряжения первого компаратора 20 при подаче на его первый вход управляющего сигнала и может быть выполнен в виде запоминающего конденсатора и входного электронного ключа, в качестве которого можно использовать элемент микросхемы К176КТ1.

Триггер 16 (первый триггер 16 во втором варианте устройства) предназначен для управления первым 6 и вторым 5 коммутаторами. В качестве триггера 16 может быть использован один элемент микросхемы типа К176ТВ1.

Второй блок 17 выделения модуля напряжений предназначен для формирования на выходе однополярного напряжения, пропорционального модулю выходного напряжения третьего усилителя 12. Второй блок 17 выделения модуля напряжений может быть выполнен на двух микросхемах типа К154УД1.

Первый блок 18 выделения модуля напряжений предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального модулю выходного напряжения первого усилителя 13, и может быть выполнен аналогично второму блоку 17 выделения модуля напряжений.

Третий блок 19 выделения модуля напряжений предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального модулю выходного напряжения второго усилителя 14, и выполнен аналогично второму блоку 17 выделения модуля напряжений.

Первый компаратор 20 предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального разности входных напряжений. Первый компаратор 20 может быть выполнен в виде дифференциального усилителя с большим коэффициентом усиления на микросхеме типа К154УД1.

Источник 21 эталонного напряжения предназначен для формирования постоянного стабилизированного эталонного напряжения. В качестве источника 21 эталонного напряжения можно использовать стаб