Электронный эргометр

Электронный эргометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнв

Соцналистическнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву в 628756 (22) Заявлено 2002.78 (21) 2581794/18-10 (51) М. КП. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 0 1 L 5/00//

61 В 5/05

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

tS3) УДК 531 781 (088.8) Опубликовано 280282.Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28. 02. 82 (72) Авторы изобретения

Г.И.Сидоренко, В.И.Станкевич и M.B.Cêëåìà

Белорусский научно-исследовательский институ, кардиологии и Минский ордена Трудового Красного Знамени государственный медицинский институт (7t) Заявители (54) 3JIEKTPOHHhlA ЭРГОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике, в том числе к ме.дицинской диагностике, и представляет собой устройство, предназначенное для измерения работы движущегося человека, например при ходьбе и беге.

По основному авт.св. Р 628756 известен электронный эргометр, предназначенный для измерения работы человека при ходьбе и беге, содержащий корпус, в котором расположен задемпфированный сейсмодатчик, связанный с блоком управления, два мультивибратора, подключенные выходами через смеситель к первому выходу блока индикации, блок установки допустимого порога нагрузки, подключенный к первым входам блока сравнения, вторые входы которого подключен к информационным выходам блока индикации, а выход — к первому входу двоичного счетчика, к первому входу высокочастотного мультивибратора, Ко входу низкочастотного мультивибратора, а второй вход высокочастотного мультивибратора связан с выходом блока управления (11.

Недостатком известного эргометра является относительно высокая погреш ность измерения работы, выполняемой человеком при ходьбе и беге.

Известно, что на выполнение одного шага при ходьбе затрачивается работа, равная 8-30 кгм, в зависимости от индивидуальных дайных человека (веса, роста, темпа ходьбы, средней длины шага). При этом в известном эргометре за один шаг формируется примерно 5 импульсов на выходе высокочастотного мультивибратора, т.е. цена одного импульса находится в пределах 1,6 — 6,0 кгм/импульс, что дает методическую погрешность около 20% на один шаг при возникновении помех, обусловленных резкими движениями тела человека, нехарактерными для ходьбы или бега.

Снижение методической погрешности в известном эргометре путем увеличения частоты высокочастотного мультивибратора приводит к увеличению разрядности счетчика, что влечет усложнение регулируемого дешифратора и увеличение его габаритов.

Цель .изобретения — повышение точности измерения проделанной работы за счет уменьшения методической погрешности.

909599

Укаэанная цель достигается тем, что в электронный эргометр введен блок установки индивидуальных данных человека, включенный в частотноэадающую цепь высокочастотного мультивибратора, выход которого подключен ко второму .входу двоичного счетчика.

На чертеже представлена схема эргометра.

Эргометр состоит из сейсмодатчика 1, блока 2 управления, высокочастотного мультивибратора 3, двоичного счетчика 4, счетчика 5 блока индикации, индикатора б, блока 7 установки допустимого порога нагрузки, блока 8 сравнения, низкочастотного мультивибратора 9, смесителя 10, блока 11 установки индивидуальных дан" ных человека, блока 12 установки на "0".

Выход сейсмодатчика 1 подключен через блок 2 управления к первому входу мультивибратора 3, выход которого связан со счетным входом двоичного счетчика 4 и первым входом смесителя 10, второй вход которого 2 подключен к выходу мультивибратора 9.

Выход двоичного счетчика подключен к счетчику 5, связанному выходами с информативными входами индикатора б и первыми входами блока 8 сравне- 30 ния, вторые входы которого подключены к выходам блока 7 установки, а выход — ко входу разрешения двоичного счетчика 4, второму входу мультивибратора 3 и входу мультивибрато- 35 ра 9. Выход смесителя 20 связан с сигнальным входом индикатора б.

Блок 11 установки включен в частотно-задающую цепь мультивибратора 3.

Выход блока 12 установки на "0" 4О поключен к установочным входам двоичного счетчика 4 и счетчика 5.

Эргометр Работает следующим образом.

При ходьбе или беге человек совершает колебательные движения в вертикальной плоскости. Амплитуда этих колебаний зависит от индивидуальных данных человека (роста, веса и т.д.), но в среднем составляет 1,5-3 см.

Сейсмодатчик 1 воспринимает эти колебания и преобразует их в электрический сигнал, который поступает в блок 2 управления. На выходе последнего образуются импульсы, длительность которых пропорциональна ампли- Я

Фуде колебаний центра тяжести человека. Данные импульсы поступают íà соответствующий вход мультивибратора

3, который генерирует высокочастотные импульсы во время действия импуль- gp сов с выхода блока 2. Частота генерации мультивибратора 3 определена положением переключателя, блока 11 установки. Импульсы с мультивибратора 3 поступают на счетный вход дво65 ичного счетчика 4, который представляет собой многоразрядный счетчик с постоянным коэффициентом деления, вход счетчика 5 блока индикации. Код с выхода счетчика 5 поступает одновременно на блок 8 сравнения и на индикатор 6, который индицирует проделанную работу в соответствующих единицах.

При соответствии кода с выхода счетчика 5 коду допустимого порога нагрузки, установленного с помощью переключателя .блока 7, блок 8 сравнения вырабатывает сигнал "Резерв исчерпан". При поступлении сигнала

"Резерв исчерпан" на соответствующий вход мультивибратора 3 последний начинает генерировать импульсы высокой частоты непрерывно. Сигнал "Резерв исчерпан" одновременно запрещает прохождение импульсов с выхода мультивибратора 3 на счетный вход двоичного счетчика 4, а также разрешает работу мультивибратора 9.

Низкочастотный сигнал с выхода мультивибратора 9 и высокочастотный сигнал с выхода мультивибратора 3 поступают в смеситель 10, на выходе которого получаются пачки импульсов.Частота поступления пачек импульсов равна частоте мультивибратора 9, а частота заполняющих импульсов в пачке частоте мультивибратора 3. Так как счетный вход двоичного счетчика 4 закрыт сигналом "Резерв исчерпан", то на вход счетчика 5 больше не поступают импульсы и индикатор индицирует проделанную человеком работу, равную предварительно установленному допустимому порогу нагрузки. Поскольку на индикатор 6 теперь уже поступает сигнал со смесителя 10, то индикатор б издает прерывистый звуковой сигнал, а индикация проделанной работы осуществляется миганием цифр, что привлекает внимание человека. При нажатии блока 12 установки на "0" делитель 4 и счетчик 5 обнуляются и электрическая схема эргометра возвращается в исходное состояние.

Иультивибратор 3 выполнен с частотно-задающей цепью, в которую включен блок 11 установки индивидуальных данных челрвека. При этом частота мультивибратора 3 выбрана в диапазоне звуковых частот с целью использования ее непосредственно для звуковой индикации.

В зависимости от индивидуальных данных человека работа за один шаг колеблется в пределах 8-30 кгм. С учетом этого частота мультивибратора 3 регулируется ступенчато переключателем блока 11 установки, который может быть установлен в одно из нескольких, например двенадцати, положений в зависимости от индиви909599

Формула изобретения

Составитель Г.Максягин

Редактор С.Крупениыа Техред С.Мигунова Корректор Н.Швыдкая

Заказ 883/67 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дуальных данных человека (роста, веса и т.д.).

Двоичный счетчик 4 может быть выполнен в виде многоразрядного, например двенадцатиразрядного, счетчика с большим коэффициентом деления (4096). Это позволяет уменьшить методическую погрешность, которая в данном случае составляет 0,079% /для

30 кгм за один шаг) и 0,28% (для

8 кгм за один шаг) с учетом, что частота мультивибратора 3 соответственно равна 12,6 и 3,36 кГц. Цена одного импульса для всех вариантов работы в предлагаемом эргометре постоянна и равна 0,0238 кгм/импульс.

Использование предлагаемого эргометра позволяет значительно снизить методическую погрешность при измерении проделанной человеком работы в процессе тренировки или соревнований, а также в практике лечебной физкультуры и санаторно-курортной службы.

Электронный эргометр по авт.св.

9 628756, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен блок установки индивидуальных данных человека, включенный в частотно-задающую цепь высокочастотного мультивибратора, выход которого подключен ко второму входу двоичного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при.,экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 628756, кл. С 01 5/00, 1977.