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CH324337A - Motion measuring device - Google Patents

Motion measuring device

Info

Publication number
CH324337A
CH324337A CH324337DA CH324337A CH 324337 A CH324337 A CH 324337A CH 324337D A CH324337D A CH 324337DA CH 324337 A CH324337 A CH 324337A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
movements
measuring
indicator system
carrier
measuring device
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Ulrich A Dr Phil Corti
Fritz Prof Dr Phil Gassmann
Max Dr Phil Weber
Original Assignee
Ulrich A Dr Phil Corti
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulrich A Dr Phil Corti filed Critical Ulrich A Dr Phil Corti
Publication of CH324337A publication Critical patent/CH324337A/en

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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
    • A61B5/1102Ballistocardiography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B2562/0204Acoustic sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B2562/04Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A61B2562/046Arrangements of multiple sensors of the same type in a matrix array

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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

  

  



  Bewegungsmesseinrichtung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine   Bewegungsmesseinrichtung    mit einem   Trager zur Aufnahme    eines lebenden Messobjektes und einem Indikatorsystem. Es sind Einrichtungen verschiedener Art bekannt, mit denen man   Bewegungsmessungen    an Lebewesen ausführen kann. Man kann sie in zwei Gruppen einteilen, nämlich eine optische und eine mechanische. Zur   optisehen Gruppe sind    die   Kinematographen    und die Stroboskope    zahlen. Mit den Messeinrichtungen dieser      Gruppe wird die Geometrie    der Bewegungen erfasst, nieht aber die Dynamik, das heisst,   man    erhält keine direkten Angaben über die im Spiele stehenden KrÏfte und Energie Umsetzungen.

   Den Einrichtungen der meeha  oiseliez    Gruppe ist gemeinsam, dass das   Lebe-    wesen, dessen Bewegungen man messen will, mit einem   Kantaktelement    der Messapparatur in Ber hrung gebracht wird. Das   Kontakt-    element wird dureh das Lebewesen in Bewe  gungen versetzt,    die von der Messapparatur angezeigt resp. registriert werden.

   Das   Kon-      íaktelement wird zum Beispiel    auf die Brust eines   Menschen aufgesetzt zur Messung der    durch die   Herzbewegungen    verursaehten Bewegungen der Kontaktstelle ; oder die Hand wird, um ihr Zittern zu messen, gegen das Kontaktelement gedr ckt.   Bine    andere   Fin-    richtung ist zum Beispiel ein KÏfig (Zitterkäfig), dessen Boden als Kontaktelement dient.

   Ein im Käfig sich bewegendes Tier versetzt denselben in Bewegungen, wodurch   elek-    trische Kontakte betätigt werden.   Die Wir-      kungsweise    aller   bekannten Bewegungsmess-    einrichtungen der mechanischen Gruppe lässt sich einheitlieh folgendermassen beschreiben : Das Lebewesen, dessen Bewegungen gemessen werden sollen, steht mit der dinglichen Umwelt in Berührung. An allen Berührungsstellen  bt es auf die Umwelt Kräfte aus, die infolge der Bewegungen des Lebewesens zeitlieli variabel sind. Ein Teil dieser Berührungsstellen gehört zum Kontaktelement der Bewegungsme¯einrichtung, und die vom Lebewesen an diesen Stellen ausgeübten Kräfte betätigen die Me¯einrichtung.

   Nun hängt die Verteilung der vom   Versuehsobjekt    an den versehiedenen Berührungsstellen ausgeübten Krä. fte in hohem Masse von   Einzel-    heiten der Versuchsbedingungen ab. Der Druck einer Hand auf das Kontaktelement hängt beispielsweise von der Stellung der Versuchsperson ab, oder die Anzahl der Messkontakte, die ein Tier im oben erwähnten   Käfig betätigt, von Zufälligkeiten    in der Form des Weges, den das Tier im Käfig zurücklegt. Allen bekannten mechanischen Bewegungsme¯einrichtungen ist gemeinsam, dass von der Gesamtheit der vom Versuchsobjekt auf die Umwelt ausgeübten   Kräftc    stets nur ein Teil durch den Messvorgang erfasst wird.

   Der oben erwähnte Käfig macht da keine Ausnahme ; denn er ist vermittels  Stützelemente wie Federn, Gelenke und dergleiehen auf der Unterlage abgestützt, wobei die   dureh    die Stützelemente    bertragener@    Kräfte durch   den Me¯vorgang nicht erfa¯@    werden. Die Messungen mit einer solchen Einriehtung liefern daher keinen ¯berblick  ber die Gesamtheit der vom Versuchsobjekt auf die Umwelt ausgeübten Kräfte und damit keine zuverlässige Kontrolle über die Repro  duzierbarkeit    der Versuche und die Ver  gleiehbarkeit    der Resultate.



   Die vorliegende Erfindung bezweekt nnn die   Sehaffung    einer Messeinrichtung, die es   ermöglieht,    die Gesamtheit der vom Versuchsobjekt auf die Umwelt ausgeübten KrÏfte zu erfassen. Damit sind   die Beding lngen für    die Reproduzierbarkeit der Versuche und die Ver  gleichbarkeit    der Me¯resultate geschaffen.



   Erfindungsgemϯ ist die Bewegungsme¯einrichtung gekennzeichnet durch mindestens ein Verbindungselement, das die einzige meehanisehe Verbindung zwischen dem Messobjekt und dem TrÏger einerseits und einer Abstützung anderseits darstellt, wobei das Verbindungselement nur geführte Bewegungen des Trägers zulässt und dabei nur solehe reversible, auf das Indikatorsystem einwirkende inderungen erfährt, die ein Mass für die Bewegungen des Messobjektes darstellen.



   Der Hauptuntersehied der   erfindungsge-    mässen Einrichtung gegen ber allen bekannten Einrichtungen dieser Art liegt somit darin, dass sämtliche meehanisehen   Verbin-      dungen    zwischen dem aus dem   Versuehsobjekt    und dem TrÏger bestehenden System einer  seits    und der Umgebung anderseits in das Indikatorsystem einbezogen sind und damit erstmals das lebende   Versuchsobj@kt    in seiner Ganzheit, betrachtet   als Vlotor,    einem Me¯verfahren unterworfen werden kann, das hinsichtlich Reproduzierbarkeit der   Versuchs-      hedingungen    und   Vergleiehbarkeit    der Resultate die Anforderungen erfüllt,

   die an ein exaktes physikalisches Messverfahren zu stellen sind.



   Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ; es zeigt :
Fig. 1 schaubildlieh die ganze   Bewegungs-    me¯einrichtung,
Fig. 2 in grösserem Massstab ein   Verbin-      dungselement    der Einrichtung nach Fig.   1    im Vertikalsehnitt und
Fig. 3 schematisch den Aufbau des Indi   katorsystems.



   Die gezeichnete Bewegungsmesseinriehtung    besitzt als TrÏger eine reehteekige Platte 1 mit an ihren Ecken angeordneten   Füssen la    (Fig. 1,2). Die Platte 1, die zur Abstützung eines   nichet    gezeichneten   Alessobjektes    dient, steht mit ihren   F ¯en 1α auf    den   Verbin-    dungselementen 2 (Fig.   1),    die zusammen mit dem Indikatorsystem die Messeinrichtung bilden. Jedes Verbindungselement 2 besteht aus einem Gehäuse 3, dessen Deekel als   elastisehe    Membran 4 ausgebildet ist   (Fig.      2).    Die Füsse la der Platte   1    sind mit den Membranen 4 der Verbindungselemente starr verbunden.



  Das Indikatorsystem (Fig. 3) besteht aus vier   Messköpfen    5, einem elektronisehen   Messumfor-    mer 6 und einem   Anzeigegerät    7. Jedes der vier Verbindungselemente enthält einen Messkopf. Er besteht aus einer an der Innenseite der Membran 4 befestigten   Tauchspule 5α      (Fig.    2) und einem auf dem Boden des Verbindungselementes befestigten Ringmagneten   5b.    Die Tauchspule ist durch die Leitungen   5c    mit dem Messumformer 6 verbunden. Der elektronisehe Messumformer 6 dient zur   Anpas-    sung der Ausgänge der Messkopfe 5 an das Anzeigegerät 7 und zugleich als automatisches RechengerÏt.

   Beispielsweise addiert und integriert es die von den vier   Messkopfen      herrüh-    renden Spannungsschwankungen, Das Anzeigegerät 7 kann zum Beispiel ein Zeigerinstrument oder ein Registriergerät sein. Da elektronische Me¯umformer und Anzeigegeräte in versehiedenen geeigneten   Ausfüh-    rungen bekannt sind, sollen sie hier nicht nÏher beschrieben werden.



   Die Messungen mit der besehriebenen Einrichtung werden wie folgt   durehgeführt    : Das Messobjekt, z. B. eine   Versuchsperson,    wird auf die   Platte I gebraclit.    Es ist darauf zu   -literai,    dass das Versuchsobjekt tatsäehlieh   ausschliesslich auf    der Platte   l    abgestützt ist, das heisst, dass auch alle irgendwie mit dem   Versuchsobjekt    in   Berührnng stehenden Ge-      genstände ausschliesslieh    auf der Platte 1   rumen.    Abgesehen von den statisehen Bean  spruchungen    der Membranen durch die Ruhelast des   Versuchsobjektes wirken auf    die   Membron    4 zusätzliche,

   zeitlich variable KrÏfte, die durch die Füsse   1α  bertragen    werden. Im gezeigten Beispiel sind die durch diese   Zusatzkräfte verursachten reversiblen    Durchbiegungen der Membranen proportional zn den   Vertikalkomponenten    der Zusatz  kräfte und die in den Messkopfen    5 erzeugten   Spannungen    proportional zu den   Durehbie-    gungsgeschwindigkeiten.

   Durch Integration dieser Spannungen im Me¯umformer 6 erhÏlt man Spannungen proportional zu den Durehbiegungen selbst, also proportional zu den Vertikalkomponenten der   Zusatzkräfte,    und schlie¯lich durch Addition wiederum im   Messumformer    6 Spannungen proportional zur Vertikalkomponente der resultierenden, auf @ alle Membranen wirkenden Kräfte. Durch Ei  chung kann    der Proportionalitätsfaktor bestimmt und dem   Anzeigegerät      7    die   resultie-    ende Vertikalkomponente der   Zusatzkräfte,    herrührend von den Bewegungen des Ver  suchsobjektes, entnommen    werden.



   Das Hauptanwendungsgebiet der besehrie  henen      Messeinrichtung ist offensichtlich    das   Messen von Bewegungen von Menschen,    Tieren oder Pflanzen ; doeh eignet sieh   die Ein-    richtung auch zur   Messung anderer mecha-    niseher VorgÏnge an Lebewesen, wie z. B. der Veränderungen des Eigengewichtes.   Das Aless-    ohjekt kann entweder ein Individuum oder ein Kollektiv sein. Es sind folgende Messun   gen möglieh :  α) Messung von motorischen VorgÏngen    am sich selbst überlassenen   Messobjekt.

   Sol-    che motorische Vorgänge sind bewu¯te Bewe  gungen    an Ort, Dislokation, ArbeitsvorgÏnge, Bedienung von GerÏten usw., ferner Bewegungen, die nicht oder nur teilweise durch das Bewu¯tsein bzw. den Willen des Ver  suchsobjektes    kontrolliert werden, wie Zit  tern, Zuckungen,    Niesen, Husten, Motorik innerer Organe,   Lautäusserungen    usw. Das Messobjekt kann sich dabei im   Wachszustand,      Schlaf, Halbschlaf,    in   Narkose, Hypnose usw@    befinden. Durch solche Bewegungsmessungen lassen sich auch   KrankheitszustÏnde erfassen@    b)   Messung der motorisehen Reaktionen    des Messobjektes auf äussere oder innere Ein  wirkungen,    wie z.

   B. mechanische (z. B. Erschütterungen, erzeugt durch eine auf der Platte montierte Schüttelmaschine), thermische, akustische, optische, elektrische, psychische Reize, Einnahme von Nahrung, Reizmitteln, Pharmaka, Giften usw. ; Messung von Reaktionsgeschwindigkeiten. c) Messung der zeitliehen Veränderungen des Eigengewichtes des   Me¯objektes@    d) Die Messungen mittels der beschriebe  nen Einrichtung können    kombiniert werden mit andern   Feststellungen    resp. Messungen, wie z. B. mit kinematographischen   Aufnah-    men, mit der Messung von   Aktionsströmen,      Herztonen    usw.



   Zur Ausbildung der einzelnen Elemente der Messeinrichtung ist folgendes zu sagen : Der TrÏger kann die Form eines Podiums, Stuhls, Bettes, eines offenen oder geschlos  senen Behälters,    einer Kontaktplatte usw. besitzen, wobei das   Messobjekt auf dem Trager    steht, sitzt oder liegt, sich auf ihm abstützt, an ihn anlehnt, in ihn eingebettet ist oder sie. in bzw. auf ihm bewegt. Ist der TrÏger ein Behälter, so kann er auch eine Flüssigkeit enthalten, die das Messobjekt ganz oder teilweise umschliesst. Ein gesehlossener Behälter kann mit Luft oder einem andern Gas gef llt sein, in dem das Messobjekt auch fliegen kann.



   Der TrÏger ist ausschliesslich mit Hilfe von Verbindungselementen zweckmässiger Form, Anzahl und Anordnung gegen die Um  gebung abgestützt    bzw. aufgehÏngt. Die Verbindungselemente, können Federn aller Art wie Schraubenfedern, Blattfedern, Membrane usw. sein. Sie können auch Bestandteile von Messkopfen des   Indikatorsystems    sein, wie z. B. piezoelektrische Kristalle. Ferner können   sie auch Dämpfungseinricht. ungen    enthalten.



  Die Lagerung des TrÏgers durch die Verbindungselemente kann so besehaffen sein, dass sie einen oder mehrere Freiheitsgrade besitzt und entweder nur   Parallelversehiebung, nur    Drehungen um feste Achsen oder aber   all-    gemeinere Bewegungen ausführen kann.



     Die Messkopfe    des Indikatorsystems k¯nnen naeh Anzahl, Anordnung und Typus beliebig sein. Zum Zwecke der Kontrolle der von den Verbindungselementen auf die Um  gebung    übertragenen Kräfte. (Drehmomente   inbegriffen)    sind   Messköpfe    in die   Verbin-      dungselemente    eingebaut, respektive sind die Verbindungselemente selbst als Bestandteile von   Messkopfen    ausgebildet.

   Die in den Ver  bindungselementen    eingebauten   Messkopfe    oder zusätzliche, anderweitig angeordnete Me¯k¯pfe k¯nnen auch zur direkten Messung der Bewegungen des TrÏgers   relativ zur Um-    gebung verwendet werden ; beispielsweise k¯nnen solelie   zusätzliche Messkopfe    in Form von   Seismographen direkt auf    dem TrÏger oder auf dem lebenden Versuehsobjekt selbst angebracht werden.   Die Messkopfe können    Tauchspulsysteme, Reluktanzsysteme, piezoelektrische,   magnetostriktive, kapazitive, auí    Widerstandsänderungen oder   auf einem Über-    lagerungsprinzip beruhende Systeme sein oder auch rein mechanische (z. B.

   Hebelübersetzungen), hydraulische, optisehe,   interfero-      metrische    Systeme, kurz physikalische Systeme irgendwelcher Art, die sich zur Mes  sung    von Verschiebungen, Längenänderungen, Deformationen. Kräften usw. eignen. In Verbindungselementen mit Dämpfung sind auch Me¯k¯pfe zur Messung der DÏmpfungsleistung eingebaut. z. B. kann die Lei   stung einer Wirbelstromdämpfung dureh ein    Wattmeter gemessen werden.



   Zwischen den   Messkopfen und dem An-      zeigegerät    des   Indikatorsystems können nach    Bedarf   Messumformer    eingesehaltet sein, die die von den Me¯k¯pfen gelieferten Me¯gr¯¯en automatisch und in   quantitativ kontrollier-    barer   Weise verarbeiten. Ein Messumformer    kann. aus mechanischen, akustischen, optischen, elektrischen usw. Vorrichtungen. bestehen, mit welchen   die Messgrossen zusammen-    gesetzt, vergrössert oder verkleinert, spektral 1 oder anderweitig zerlegt, durch Differentiation, Integration usw. dem   Anzeigegerät    angepasst resp. in zur Anzeige geeignete Grössen umgeformt werden.



   Das   Anzeigegerät kann aus    einer oder mehreren Einheiten bestehen. Es maeht die Me¯grossen resp. die Resultate des   Messumformers    zweckmϯig sichtbar oder hörbar. Es kann ein   Zeigerinstrument,    ein Kathodenstrahl  oszillograph,    ein   Lautsprecher, Kopfhörer, ein    photographisches, magnetisches oder meeha  nisehes    Registriergerät, ein Zählmeehanismus usw. sein.

   Neben der Sichtbar- resp.   Hörbar-    machung der Resultate kann es auch so ausgebildet sein, dass es die Speicherung,   doku-      mentarische    Fixierung, weitere statistische Bearbeitung usw.   erlaubt, z.    B. durch   Nieder-    sehrift, automatische Herstellung von Lochkarten usw. Das Indikatorsystem kann auch so ausgebildet sein, dass die   Resultate auf grö-      ssereDistanzenübertragenwerden,    z. B. zum Zweeke der automatischen Sammlung der Resultate mehrerer ¯rtlich getrennter Bewegungsme¯einrichtungen in einer Zentrale.



  



  Motion measuring device
The subject matter of the present invention is a movement measuring device with a carrier for receiving a living measurement object and an indicator system. Devices of various types are known with which movement measurements can be carried out on living beings. They can be divided into two groups, namely an optical and a mechanical one. The cinematographs and stroboscopes are part of the optic group. With the measuring devices of this group, the geometry of the movements is recorded, but not the dynamics, that is, one does not receive any direct information about the forces and energy conversions involved.

   The facilities of the meeha oiseliez group have in common that the living being whose movements are to be measured is brought into contact with a contact element of the measuring apparatus. The contact element is set in movements by the living being, which are indicated or displayed by the measuring apparatus. be registered.

   The contact element is placed on the chest of a person, for example, in order to measure the movements of the contact point caused by the movements of the heart; or the hand is pressed against the contact element in order to measure its tremor. Another fin direction is, for example, a cage (trembling cage), the bottom of which serves as a contact element.

   An animal moving in the cage sets it in motion, which actuates electrical contacts. The mode of operation of all known movement measuring devices of the mechanical group can be described as follows: The living being whose movements are to be measured is in contact with the physical environment. At all points of contact it exerts forces on the environment which are variable over time as a result of the movements of the living being. Some of these contact points belong to the contact element of the movement mechanism, and the forces exerted by the living being at these points actuate the mechanism.

   The distribution of the forces exerted by the test object at the various points of contact now depends. depends to a large extent on details of the test conditions. The pressure of a hand on the contact element depends, for example, on the position of the test person, or the number of measuring contacts actuated by an animal in the above-mentioned cage, on coincidences in the shape of the path the animal travels in the cage. All known mechanical movement devices have in common that only a part of the totality of the forces exerted by the test object on the environment is recorded by the measurement process.

   The cage mentioned above is no exception; because it is supported on the base by means of supporting elements such as springs, joints and the like, whereby the forces transmitted by the supporting elements are not sensed by the walking process. The measurements with such a device therefore do not provide an overview of the totality of the forces exerted by the test object on the environment and thus no reliable control over the reproducibility of the tests and the comparability of the results.



   The present invention aims to provide a measuring device which enables the totality of the forces exerted by the test object on the environment to be recorded. This creates the conditions for the reproducibility of the experiments and the comparability of the results.



   According to the invention, the movement mechanism is characterized by at least one connecting element which represents the only mechanical connection between the measurement object and the carrier on the one hand and a support on the other, the connecting element only allowing guided movements of the carrier and only reversible ones acting on the indicator system undergoes changes that represent a measure for the movements of the measuring object.



   The main difference of the device according to the invention compared to all known devices of this type is that all mechanical connections between the system consisting of the test object and the carrier on the one hand and the environment on the other are included in the indicator system and thus for the first time the living system The test object in its entirety, viewed as a Vlotor, can be subjected to a Mē process that meets the requirements with regard to the reproducibility of the test conditions and the comparability of the results

   which are to be placed on an exact physical measuring method.



   An embodiment of the subject of the invention is shown in the accompanying drawings; it shows :
Fig. 1 is a diagram of the entire movement mechanism,
FIG. 2 shows, on a larger scale, a connecting element of the device according to FIG. 1 in vertical section and
Fig. 3 schematically shows the structure of the indicator system.



   The movement measuring device shown has a rectangular plate 1 as a carrier with feet la arranged at its corners (Fig. 1,2). The plate 1, which serves to support a not drawn Aless object, stands with its feet 1? on the connecting elements 2 (Fig. 1), which together with the indicator system form the measuring device. Each connecting element 2 consists of a housing 3, the top of which is designed as an elastic membrane 4 (FIG. 2). The feet la of the plate 1 are rigidly connected to the membranes 4 of the connecting elements.



  The indicator system (FIG. 3) consists of four measuring heads 5, an electronic measuring transducer 6 and a display device 7. Each of the four connecting elements contains a measuring head. It consists of a plunger coil 5α fixed to the inside of the membrane 4. (Fig. 2) and a ring magnet 5b attached to the bottom of the connecting element. The plunger coil is connected to the measuring transducer 6 by the lines 5c. The electronic measuring transducer 6 is used to adapt the outputs of the measuring heads 5 to the display device 7 and at the same time as an automatic computing device.

   For example, it adds and integrates the voltage fluctuations originating from the four measuring heads. The display device 7 can for example be a pointer instrument or a recording device. Since electronic transducers and display devices are known in various suitable designs, they will not be described in more detail here.



   The measurements with the facility described are carried out as follows: The measurement object, e.g. B. a test person is braced on the plate I. It is important to note that the test object is actually exclusively supported on plate 1, that is to say that all objects that are somehow in contact with the test object also rest exclusively on plate 1. Apart from the statisehen stresses on the membranes due to the rest load of the test object, additional,

   temporally variable forces exerted by the feet 1? are transmitted. In the example shown, the reversible deflections of the membranes caused by these additional forces are proportional to the vertical components of the additional forces and the stresses generated in the measuring heads 5 are proportional to the bending speeds.

   By integrating these voltages in transducer 6, one obtains tensions proportional to the bending itself, i.e. proportional to the vertical components of the additional forces, and finally by adding them again in transducer 6, voltages proportional to the vertical components of the resulting forces acting on all membranes. The proportionality factor can be determined by calibration and the resulting vertical component of the additional forces, originating from the movements of the test object, can be taken from the display device 7.



   The main area of application of the besehrie Henen measuring device is obviously the measurement of movements of people, animals or plants; The device is also suitable for measuring other mechanical processes in living beings, such as B. the changes in dead weight. The Alesso project can either be an individual or a collective. The following measurements are possible: α) Measurement of motor processes on the measurement object left to itself.

   Such motor processes are conscious movements in place, dislocation, work processes, operation of devices, etc., as well as movements that are not or only partially controlled by the consciousness or will of the test object, such as tremors , Twitching, sneezing, coughing, motor skills of internal organs, vocalizations, etc. The measurement object can be in a wax state, sleep, half asleep, under anesthesia, hypnosis, etc. Such movement measurements can also be used to record states of illness @ b) Measurement of the motorized reactions of the measuring object to external or internal influences, such as

   B. mechanical (e.g. vibrations, generated by a shaking machine mounted on the plate), thermal, acoustic, optical, electrical, psychological stimuli, ingestion of food, stimulants, pharmaceuticals, poisons, etc.; Measurement of reaction rates. c) Measurement of the temporal changes in the dead weight of the object @ d) The measurements by means of the described device can be combined with other findings or Measurements such as B. with cinematographic recordings, with the measurement of action currents, heart sounds, etc.



   The following can be said about the design of the individual elements of the measuring device: The carrier can be in the form of a podium, chair, bed, an open or closed container, a contact plate, etc., with the measurement object standing, sitting or lying on the carrier rests on it, leans on it, is embedded in it or it. moves in or on it. If the carrier is a container, it can also contain a liquid that completely or partially encloses the measurement object. A closed container can be filled with air or another gas in which the measurement object can also fly.



   The girder is supported or suspended from the surroundings using connecting elements of appropriate shape, number and arrangement. The connecting elements can be springs of all types such as coil springs, leaf springs, membranes, etc. They can also be part of measuring heads of the indicator system, such as B. Piezoelectric Crystals. You can also use a damping device. included.



  The mounting of the carrier by the connecting elements can be designed in such a way that it has one or more degrees of freedom and can either only perform parallel shifts, only rotations around fixed axes, or more general movements.



     The measuring heads of the indicator system can be of any number, arrangement and type. For the purpose of controlling the forces transmitted by the connecting elements to the environment. (Including torques), measuring heads are built into the connecting elements, or the connecting elements themselves are designed as components of measuring heads.

   The measuring heads built into the connecting elements or additional, otherwise arranged Mēk¯pfe can also be used for direct measurement of the movements of the wearer relative to the environment; For example, additional measuring heads in the form of seismographs can be attached directly to the carrier or to the living test object itself. The measuring heads can be moving coil systems, reluctance systems, piezoelectric, magnetostrictive, capacitive, changes in resistance or systems based on a superposition principle or purely mechanical (e.g.

   Lever ratios), hydraulic, optical, interferometric systems, in short physical systems of any kind that are used to measure displacements, changes in length, and deformations. Forces etc. are suitable. Fasteners with damping also have built-in heads for measuring the damping power. z. B. the performance of an eddy current damping can be measured by a wattmeter.



   If required, measuring transducers can be installed between the measuring heads and the display device of the indicator system, which process the quantities supplied by the Mēk¯pfen automatically and in a quantitatively controllable manner. A transmitter can. from mechanical, acoustic, optical, electrical, etc. devices. exist, with which the measured variables are put together, enlarged or reduced, spectrally 1 or otherwise broken down, adapted to the display device by differentiation, integration, etc. converted into sizes suitable for display.



   The display device can consist of one or more units. It measures the sizes resp. the results of the transmitter are expediently visible or audible. It can be a pointer instrument, a cathode ray oscilloscope, a loudspeaker, headphones, a photographic, magnetic or mechanical recorder, a counting mechanism, etc.

   In addition to the visible resp. Making the results audible can also be designed in such a way that it allows storage, documentary fixation, further statistical processing, etc. B. by low-lift, automatic production of punch cards, etc. The indicator system can also be designed so that the results are transferred to greater distances, e.g. B. for the purpose of the automatic collection of the results of several spatially separated movement devices in a control center.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Bewegungsme¯einrichtung mit einem Trä ger zur Aufnahme eines lebenden Messobjek tes und einem Indikatorsystem, gekennzeieh- net durch mindestens ein Verbindungselement, das die einzige meehanisehe Verbindung zwischen dem Messobjekt und dem TrÏger einerseits und einer Abst tzung anderseits darstellt, wobei das Verbindungselement nur gef hrte Bewegungen des Trägers zulässt und dabei nur solehe reversible, auf das Indikatorsystem einwirkende Änderungen erfährt, die ein Mass für die Bewegungen des Me¯objektes darstellen. PATENT CLAIM Movement device with a carrier for receiving a living measurement object and an indicator system, marked by at least one connecting element, which represents the only mechanical connection between the measurement object and the carrier on the one hand and a support on the other hand, the connecting element only being guided Allows movements of the wearer and only experiences reversible changes acting on the indicator system that represent a measure of the movements of the object. UNTERANSPRUCH Bewegungsmesseinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das In dikatorsystem aus Me¯k¯pfen, welche die Be wegungen des Trägers in elektrische Spannungssehwankungen umwandeln, aus einem elektrischen Messumformer zur Verwandlung der Spannungsschwankungen in Messgrössen und aus einem Anzeigegerat zusammengesetzt ist. UNDER CLAIM Motion measuring device according to patent claim, characterized in that the indicator system is composed of Mēk¯pfen, which convert the movements of the wearer into electrical voltage fluctuations, from an electrical transducer for converting the voltage fluctuations into measured variables and from a display device.
CH324337D 1954-02-25 1954-02-25 Motion measuring device CH324337A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3648793A (en) * 1971-02-09 1972-03-14 Nat Mfg Co Load measuring system
EP0011866A1 (en) * 1978-12-04 1980-06-11 Siemens Aktiengesellschaft Device for the recording of body functions of patients, especially of infants

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3648793A (en) * 1971-02-09 1972-03-14 Nat Mfg Co Load measuring system
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