DE19911200A1 - Vorrichtung zum Messen bioelektrischer Parameter - Google Patents
Vorrichtung zum Messen bioelektrischer ParameterInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung zum Messen biologischer Parameter des menschlichen oder tierischen Körpers an Akkupunkturpunkten, insbesondere einer körpereigenen Spannung oder des elektrischen Widerstandes, verfügt über zwei Konstantstromquellen (B, C) zur Erzeugung zweier Konstantströme gleicher Größe, aber unterschiedlicher Polarität. Die Konstantströme werden über eine Meß- und Masseelektrode (101, 104) in den Körper eingeprägt. Zur Bestimmung der körpereigenen Spannung und des Widerstandes werden die Potentialdifferenzen zwischen der Meß- und Masseelektrode bei positivem und negativem Konstantstrom gemessen. Aus den beiden Potentialdifferenzen wird dann die bioelektrische Größe bestimmt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen bioelektrischer Parameter
des menschlichen oder tierischen Körpers an Akupunkturpunkten zur Durchfüh
rung einer bioelektrischen Funktionsdiagnostik.
Die bioelektrische Funktionsdiagnostik als alternative Diagnosemethode geht von
dem System der Grundregulation aus, das den menschlichen Körper als Regel
kreis beschreibt, der auf äußere Reize reagiert. Die bioelektrische Funktionsdia
gnostik geht davon aus, daß ein äußerer Reiz zu einer Störung des Regelkreises
führt. Diese Störung kann insofern nachgewiesen werden, als sich bestimmte bio
elektrische Werte an Akupunkturpunkten ändern. Aus Abweichungen von dem
als normal zu bezeichnenden Regelverhalten wird bei der bioelektrischen Funkti
onsdiagnostik auf funktionelle Störungen einzelner Organe geschlossen ("Das
System der Grundregulation, Grundlagen einer ganzheitsbiologischen Medizin,
Prof. Dr. med. Alfred Pischinger, Karl F. Haug Verlag, Heidelberg").
Zur Erfassung von Potentialdifferenzen und Widerständen als bioelektrische Grö
ßen sind verschiedene Geräte bekannt, mit denen sich die elektrischen Größen
mittels Elektroden an der Hautoberfläche des Körpers messen lassen. Es handelt
sich hierbei um konventionelle Spannungs- oder Widerstandsmeßgeräte. In der
Praxis hat sich gezeigt, daß die mit den bekannten Meßgeräten ermittelten Span
nungs- und Widerstandswerte insofern mit großen Meßfehlern behaftet sein kön
nen, als sie nicht reproduzierbar die gewünschten Bezugsgrößen liefern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Messen
bioelektrischer Werte des menschlichen oder tierischen Körpers an Akupunktur
punkten zu schaffen, die eine hohe Meßgenauigkeit hat und reproduzierbare
Meßwerte liefert.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Pa
tentanspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt über eine Meßelektrode zur Herstel
lung eines ersten elektrischen Hautkontaktes und eine Masseelektrode zur Her
stellung eines zweiten elektrischen Hautkontaktes. Das Meßverfahren beruht dar
auf, daß am Akupunkturpunkt ein konstanter elektrischer Strom eingeprägt wird,
der von der einen zu der anderen Elektrode fließt. Das Meßverfahren geht davon
aus, daß sich die Meßstrecke im Körper zwischen den Elektroden in grober Nähe
rung durch ein vereinfachtes elektrisches Ersatzschaltbild beschreiben läßt, das
aus der Reihenschaltung einer körpereigenen Spannungsquelle und eines elektri
schen Widerstandes besteht. Wenn über die Meßstrecke ein Strom fließt, wird an
den Elektroden also die Summe zweier Spannungen gemessen, nämlich die an
dem Widerstand abfallende Spannung und die körpereigene Spannung. Die Span
nung am Widerstand ergibt sich nach dem Ohmschen Gesetz aus dem Produkt des
über die Meßstrecke fließenden Stromes und dem Wert deren Widerstandes
(U = R.I).
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt nun die Bestimmung von bioelektri
schen Parametern, insbesondere der körpereigenen Spannung und/oder des elektri
schen Widerstandes der Meßstrecke. Anstelle des Widerstandes kann grundsätz
lich aber auch die Leitfähigkeit ermittelt werden, die der Reziprokwert des Wider
standes ist.
Es werden die Potentialdifferenzen zwischen der Meß- und Masseelektrode ge
messen, wenn ein Konstantstrom von der Meß- zur Masseelektrode und von der
Masse- zur Meßeelektrode fließt. Aus den beiden Potentialdifferenzen bei positi
vem und negativem Konstantstrom wird dann die bioelektrische Größe bestimmt.
Die Bestimmung der bioelektrischen Größen erfolgt vorzugweise in einem Ana
log- oder Digitalrechner durch Bildung der Summe von den beiden gemessenen
Potentialdifferenzen.
Der Erfinder hat erkannt, daß ein zu großer Meßstrom zu einer Wechselwirkung
mit dem Körper und damit zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führen
kann. Es hat sich gezeigt, daß zuverlässige Meßergebnisse dann erzielt werden,
wenn der Meßstrom ≦ 50 nA, vorzugsweise ≦ 10 nA ist. Allein mit der Verringe
rung des Meßstromes auf einen Wert, der auf den bioelektrischen Regelkreis kei
nen Einfluß hat, können unabhängig davon, ob die bioelektrischen Größen bei
positiven und negativen Konstantstrom bestimmt werden, aussagekräftigere Me
ßergebnisse als mit den bekannten Meßgeräten erzielt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform verfügt die Vorrichtung über Mittel zum
Anzeigen der bioelektrischen Größen. Die bioelektrischen Größen können bei
spielsweise auf digitalen oder analogen Anzeigegeräten angezeigt werden. Die
Meßwerte können auch gespeichert und elektronisch ausgewertet werden.
Die Mittel zur Erzeugung des positiven und negativen Konstantstromes umfassen
vorteilhafterweise zwei Konstantstromquellen und eine Schalteinrichtung, die
wechselweise eine der Stromquellen zu und die andere abschaltet. Um zwei Kon
stantströme mit der gleichen Größe, aber unterschiedlicher Polarität erzeugen zu
können, sind die Konstantstromquellen vorteilhafterweise komplementär aufge
baut. Dadurch lassen sich Meßungenauigkeiten aufgrund von Temperaturände
rungen verringern.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erzeugen die beiden Konstant
stromquellen einen Strom, der größer als der Meßstrom ist. Dieser Strom dient
dann dazu, den eigentlichen Meßstrom zu erzeugen. Hierzu ist vorteilhafterweise
ein als Spannungsfolger geschalteter Operationsverstärker vorgesehen. Dies ist
insofern vorteilhaft, als sich der schaltungstechnische Aufbau der Konstantstrom
quellen damit vereinfacht.
In bevorzugter Ausgestaltung sind Mittel zur Unterdrückung von Störungen vor
gesehen, die zu einer erheblichen Verfälschung der Meßergebnisse führen können.
Die Mittel zur Unterdrückung von Störungen beispielsweise aus dem Stromnetz
können einen Filter am Ausgang des Operationsverstärkers umfassen, der minde
stens ein R/C-Glied aufweist.
Unter der Annahme, daß die der Gleichspannung überlagerte Störspannung eine
Wechselspannung mit einem symmetrischen Verlauf ist, kann eine besonders
wirksame Unterdrückung von Einstreuungen durch Bildung des Mittelwertes aus
den Spitzenwerten der ersten und zweiten Potentialdifferenz erreicht werden. Bei
einer symmetrischen Kurvenform der Störspannung entspricht der Mittelwert ex
akt der Gleichspannung. Allein mit einer derartigen Unterdrückung von Störungen
lassen sich unabhängig davon, ob die bioelektrischen Größen bei positivem oder
negativen Konstantstrom gemessen werden, aussagekräftigere Meßergebnisse als
mit den bekannten Meßgeräten erzielen.
Die Masseelektrode ist vorzugsweise als Flächenelektrode, beispielsweise in Form
eines Klettbandes ausgebildet, das um das Handgelenk gelegt wird, während die
Meßelektrode vorzugsweise als Tastelektrode ausgebildet ist, die an dem jeweili
gen Akupunkturpunkt unter leichtem Druck auf die Haut aufgelegt wird.
Der Erfinder hat ferner erkannt, daß Elektroden aus Metall zu Verfälschungen des
Meßergebnisses führen können. Die Meß- und/oder Masseelektrode sind daher
vorzugsweise Kohlenstoffelektroden. Als besonders vorteilhaft haben sich kun
stoffgebundene Kohlefasern erwiesen. Mit Kohlenstoffelektroden lassen sich
Wechselwirkungen mit dem Körper aufgrund elektrolytischer Vorgänge vernn
gern.
Um die Meßergebnisse in einem Personal Computer auswerten zu können, sind
vorteilhafterweise Mittel zum Digitalisieren der Meßwerte und eine Schnittstelle
zum Anschluß des PC vorgesehen, der beispielsweise die Aufzeichnung von
Meßkurven oder dgl. erlaubt. Der Analog/Digitalwandler kann aber auch als sepa
rate Einheit zur Verfügung gestellt werden, wobei die Analogwerte über die
Schnittstelle ausgegeben werden. Vorzugsweise ist die Schnittstelle aber eine seri
elle oder parallele Schnittstelle zur Übertragung digitalisierter Signale, beispiels
weise eine Centronics-Schnittstelle.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine oder auch eine Vielzahl von Meß
stellen aufweisen, die vorzugsweise über eine Meßstellenumschaltung, beispiels
weise einen Multiplexer der Reihe nach abgefragt werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Teilansicht des Schaltplans der erfindungsgemäßen Vorrich
tung, in der die Schaltungskomponenten zur Aufnahme der Meßwerte
dargestellt sind,
Fig. 2 eine zweite Teilansicht des Schaltplans, in der die Schaltungskomponen
ten zur Bestimmung der bioelektrischen Parameter aus den gemessenen
Meßwerten dargestellt sind,
Fig. 3 eine dritte Teilansicht des Schaltplans, in der der Taktgenerator darge
stellt ist,
Fig. 4 ein Taktzeitdiagramm der Schaltung von den Fig. 1 bis 3,
Fig. 5 eine erste Teilansicht des Schaltplans eines weiteren Ausführungsbei
spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der die Schaltungskompo
nenten zur Aufnahme der Meßwerte und zur Erzeugung eines Reizstro
mes dargestellt sind,
Fig. 6 eine zweite Teilansicht des Schaltplans, in der die Schaltungskomponen
ten zur Bestimmung der bioelektrischen Parameter aus den gemessenen
Meßwerten durch Speicherung von Spitzenwerten und Mittelwertbildung
dargestellt sind,
Fig. 7 einen Spitzenwertspeicher der Schaltung von Fig. 6,
Fig. 8 eine dritte Teilansicht des Schaltplans, in der der Taktgenerator darge
stellt ist und
Fig. 9 ein Taktzeitdiagramm der Schaltung von den Fig. 1 bis 8.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen die Prinzipschaltung der Vorrichtung zum Messen bio
elektrischer Parameter, wobei alle zusätzlichen Beschaltungen, z. B. der Offsetab
gleich und die Meßbereichsumschaltung, die dem Fachmann bekannt sind, der
Übersichtlichkeit halber weggelassen wurden.
Fig. 1 zeigt den Teil der Schaltung zur Aufnahme der Meßwerte. Zur Herstellung
des Hautkontaktes sind eine Meßelektrode 101 und eine Masseelektrode 104 aus
kunststoffgebundenen Kohlefasern vorgesehen. Die als Tastelektrode ausgebildete
Meßelektrode 101 weist nach Art eines Pinsels gebundene Kohlefasern auf, die
mit Epoxydharz getränkt sind, während die als Flächenelektrode ausgebildete
Masseelektrode 104 ein entsprechend hergestelltes Band ist.
Die Flächenelektrode 104 ist über die Verbindungsleitung 105 und die Steckver
bindung 106 mit der Gerätemasse verbunden, d. h. dem Bezugspotential für die
Messung. Die Tastelektrode 101 ist über die Leitung 102 und die Steckverbindung
103 mit dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 107 verbun
den, wobei der Ausgang des Operationsverstärkers über eine Reihenschaltung
zweier Widerstände 108, 109 mit dessen invertierenden Eingang verbunden ist.
Der Operationsverstärker 107 besitzt FET-Eingänge, deren Eingangswiderstände
im Gigaohmbereich liegen und praktisch keine Strombelastung darstellen. Die
Gegenkopplung vom Ausgang des Operationsverstärkers 107 zum negativen Ein
gang ist eine direkte Verbindung. Damit arbeitet der Operationsverstärker 107 als
reiner Stromverstärker, wobei mit der Spannungsverstärkung gleich eins gerechnet
werden kann. Eine Spannungsverstärkung ist in diesem Fall nicht erwünscht, weil
der Aussteuerbereich nur ca. +/-5 Volt beträgt, was gerade ausreicht, um das
Nutzsignal mit dem überlagerten Störsignal aus dem Stromnetz, verursacht durch
Leitungen in den Wänden und Decken, unverzerrt als Meßwert an der Verbin
dungsstelle 125 zur Verfügung zu stellen.
Der Meßverstärker A bildet zusammen mit der positiven Konstantstromquelle B
und der negativen Konstantstromquelle C den Meßwertaufnehmer, dessen Ein
gang 103 über den Widerstand 109 ein Konstantstrom von einigen Nanoampere
zugeführt wird, abwechselnd getaktet, positiv/negativ, bei exakt gleicher Größe
der Ströme und der Taktzeit. Dieser Konstantstrom fließt über die Meßstrecke,
sofern der Spannungsabfall an deren Widerstand plus deren eigene Spannung in
nerhalb des Meßbereiches von +/- 5 Volt liegt. Schaltungstechnisch wird dieser
Konstantstrom dadurch erzeugt, daß die positive Taktphase, zugeführt über den
Anschluß 124 die negative Konstantstromquelle C über die Diode 122 sperrt und
die positive Konstantstromquelle B an der Diode 115 freigibt. Dadurch fließt ein
positiver Strom, dessen Größe zweckmäßigerweise auf einen leicht beherrschba
ren Wert von etwa 1 Milliampere festgelegt ist, über den Widerstand 108 zum
niederohmigen Ausgang des Operationsverstärkers 107 und erzeugt am Wider
stand 8 einen Spannungsabfall, der in dieser Ausführung 400 Millivolt positiver
als der Meßwert ist. Da der Ausgang des Operationsverstärkers 107, d. h. der
Meßwert, stets der Eingangsspannung folgt, steht auch am Widerstand 109 eine
konstante Spannung an, die 400 Millivolt positiver als die Eingangsspannung ist,
weshalb auch ein konstanter Strom fließt, unabhängig von der am Eingang anste
henden Spannung. Der Widerstandswert bestimmt dessen Größe und beträgt in
diesem Fall 40 Megohm, woraus ein Strom von 10 Nanoampere resultiert I = U/R.
Die Eingangsspannung und damit auch die Ausgangsspannung ist die Summe der
Eigenspannung der Meßstrecke und des Spannungsabfalls an deren Widerstand.
Während der negativen Taktphase wird die positive Konstantstromquelle B abge
schaltet und die negative Konstantstromquelle C zugeschaltet. Die vorstehend
beschriebene Arbeitsweise ist die selbe, nur mit umgekehrten Vorzeichen. Als
Konstantstromquellen dienen einfache Transistorschaltungen. Die Basis des PNP-
Transistors 111 ist mit der Basis und dem Kollektor des Transistors 110 des glei
chen Typs verbunden, der zusammen mit dem Widerstand 113 und dem Trim
merwiderstand 114 einen Spannungsteiler bildet und so dimensioniert ist, dass am
Widersatnd 113 etwa 1 Volt abfällt. Der Transistor 110 dient zur Temperaturkom
pensation des Transistors 111, die optimal arbeitet, wenn beide Transistoren unge
fähr auf dem gleichen Arbeitspunkt arbeiten, weshalb der Widerstand 112 den
gleichen Widerstandswert besitzt. Der Strombedarf ist in diesem Fall nur von un
tergeordneter Bedeutung, da ein Konstantstrom von 0,5 bis 1 Milliampere aus
reicht.
Der Transistor 111 regelt im Betriebszustand seinen Kollektorstrom so, daß der
Spannungsabfall am Emitterwiderstand 112 dem konstanten Spannungsabfall am
Widerstand 113 entspricht. Der Emitterstrom ist Kollektorstrom plus Basisstrom,
der Basisstrom macht hier aber weniger als 1% aus, ändert sich nur unwesentlich
und wird weggeeicht. Der so gewonnene Konstantstrom wird über die Diode 116
dem Meßverstärker A zugeführt, wie bereits beschrieben. Die negative Taktphase
an der Diode 115, wie ebenfalls beschrieben, leitet den positiven Konstantstrom
ab. Die Diode 116 verhindert dabei einen Rückfluß aus dem Meßverstärker. Das
negative Taktsignal gibt die symmetrisch aufgebaute negative Konstantstrom
quelle C an der Diode 122 frei, die mit den NPN-Transistoren 117 und 118, dem
Trimmerwiderstand 120, den Emitterwiderständen 119 und 121, sowie die Diode
123 dem Meßverstärker A während der negativen Taktphase einen negativen
Konstantstrom liefert. Mit den Trimmerwiderständen 114 und 120 läßt sich die
Größe und Symmetrie der Konstantströme und damit der Meßtrom exakt justie
ren.
Der Eingangswiderstand der Meßschaltung liegt innerhalb des Meßbereiches und
im Betriebszustand im Gigaohmbereich, eine unumgängliche Voraussetzung für
den Meßvorgang, obwohl der Widerstand 109 in dieser Ausführung nur 40 Me
gohm aufweist. Dieser Widerstand wird effektiv nur wirksam bei einer Unlineari
tät der Konstantstromquellen. Eine angenommene Unlinearität von 1% bedeutet
z. B., daß der Strompfad über diesen Widerstand mit 40 Megohm im Normalbe
trieb einem parallel zur Masse liegenden Widerstand von 4 Gigaohm entspricht.
Diese Meßschaltung liefert als Meßwert eine Spannung, die sich zusammensetzt
aus der Summe der Eigenspannungen der Meßstrecke und des Spannungsabfalls
in der Meßstrecke aufgrund des eingeleiteten Konstantstromes. Die Summe der
Eigenspannungen der Meßstrecke wird als der zu bestimmende bioelektrische
Parameter angenommen, nämlich die körpereigene Spannung. Um einen für die
Auswertung sinnvollen Parameter zu erhalten, ist eine Trennung der Summe der
Eigenspannungen und des Spannungsabfalls in der Meßstrecke erforderlich.
Zur Trennung der Spannungen ist der Meßwert bei umgepoltem Konstantstrom
notwendig, was außerdem die Problematik einer Elektrolyse reduziert, die trotz
der Verwendung neutraler Kohleelektroden existiert. Der Ausgang des Meß
wertaufnebmers 25 liefen zeitlich getaktet abwechselnd jeweils einen Meßwert,
der einem eingeleiteten positiven bzw. negativen Konstantstrom zugeordnet ist.
Fig. 3 zeigt den Taktgenerator, aufgebaut mit Standard ICs, der allgemein be
kannten C-MOS-Reihe 40XX. Der inverse Ausgang des Triggers 301 ist mit dem
CLK-Eingang des vierstelligen Binärzählers 304 und über den Rückkopplungswi
derstand 302 mit den parallel geschalteten Eingängen und dem Kondensator 303
verbunden, dessen zweiter Anschluß am negativen Potential der stabilisierten
Speisespannung liegt. Damit ist das Triggerelement 301 als astabiler Multivibrator
geschaltet und der Binärzähler 304 läuft ständig um, d. h. der 16. Takt ist gleich
bedeutend mit 0. Der Ausgang Q 4 des Binärzählers 304 ist mit einem Eingang
des NAND-Elementes 307 und dem Eingang des Invertes 305 verbunden, dessen
Ausgang mit einem Eingang des NAND-Elementes 306 verbunden ist und direkt
den Takt P/N 310 liefert, der den Meßwertaufnehmer am Takteingang 324 ansteu
ert. Der Ausgang Q 3 des Binärzählers 304 ist mit den zweiten Eingängen der
NAND-Elemente 306 und 307 verbunden. Das NAND-Element 306 liefert am
Ausgang 8 den Takt "Speicher P ein" und das NAND-Element 307 am Ausgang
309 den Takt "Speicher N ein". Die Taktfrequenz ist 0,5 Hz. Das ebenfalls in Fig. 3
gezeichnete Taktzeitdiagramm veranschaulicht die zeitliche Abfolge der
Takte.
Fig. 2 zeigt den Teil der Schaltung für die Auswertung der Meßwerte. Der Meß
wertausgang 125 von Fig. 1 ist verbunden mit dem Meßwerteingang 202 von
Fig. 2. Es sind zwei Relais, vorzugsweise Reed-Relais, 205 und 214 vorhanden,
die taktgesteuert den Meßwert bei positivem und negativem Meßtrom voneinan
der trennen. Der Spulenanschluß 201 des Relais 205 ist verbunden mit dem
Taktausgang 308 (Fig. 3). Der Spulenanschluß 203 des Relais 214 ist verbunden
mit dem Taktausgang 309 (Fig. 3). Während der positiven Taktphase steht der
zugeordnete Meßwert mit positivem Konstantstrom an. Innerhalb dieser Zeitspan
ne wird das Relais 205 angesteuert, worauf sich der Kontakt 206 schliesst und die
Verbindung vom Meßwerteingang 202 über den Widerstand 204 zu dem Konden
sator 207 hergestellt wird. Der Kondensator 207 lädt sich dadurch auf das Span
nungspotential des Meßwertes auf. Am Ende der positiven Taktphase fällt das
Relais 205 ab, der Kontakt 206 öffnet sich und das Spannungspotential des positi
ven Meßwertes bleibt als Kondensatorladung erhalten. In gleicher Weise wird der
negative Meßwert über den Widerstand 204 und den Kontakt 215 dem Konden
sator 216 zugeführt, der das Spannungspotential des negativen Meßwertes spei
chert. An Stelle der Reed-Relais können auch elektronische CMOS-Schalter ein
gesetzt werden. Die Speicherkondensatoren 207 und 216 sind jeweils mit den
nicht invertierenden Eingängen der Operationsverstärker 208 und 217 verbunden,
deren Ausgänge direkt mit den invertierenden Eingängen verbunden sind. Vor
zugsweise werden Operationsverstärker mit hochohmigen FET-Eingängen ver
wendet damit das geladene Spannungspotential in den Kondensatoren 207 und
216 bestmöglich erhalten bleibt und an deren Ausgängen stabil und belastbar zur
Weiterverarbeitung zur Verfügung steht. Die Eigenspannung und Polarität der
Meßstrecke gegenüber dem Massepotential Bezugspotential wird mit dem Milli
voltmeter 212 auf dessen Skala 211 mit dem Nullpunkt in der Mitte angezeigt, das
einerseits mit dem Massepotential und andererseits mit den Widerständen 209 und
218 verbunden ist. Die andere Seite der Widerstände ist mit den Ausgängen der
Operationsverstärker 208 bzw. 217 verbunden.
Da der Spannungsabfall am Widerstand der Meßstrecke, verursacht durch den
Konstantstrom, unabhängig von der Summe deren Eigenspannungen, sowohl bei
positivem, als auch bei negativem Strom die gleiche Größe besitzt, jedoch mit
umgekehrtem Vorzeichen, hebt sich dieser Anteil der Meßwerte gegenseitig auf,
und gegen das Bezugspotential Masse bleibt nur die Summe der Eigenspannungen
innerhalb der Meßstrecke, d. h. die körpereigene Spannung übrig, die das Meßin
trument 11 anzeigt. Die anzuzeigende Spannung liegt in seltenen Ausnahmefällen
etwas über -1000 Millivolt, am häufigsten zwischen -100 und -300 Millivolt, es
treten aber auch positive Werte auf, weshalb eine Meßbereichsumschaltung 13
vorhanden ist.
Den Widerstand der Meßstrecke zeigt das Meßinstrument 223 an, ebenfalls ein
Millivoltmeter mit Bereichsumschaltung 225, dessen Skala 224 in Megohm ge
eicht ist und den Nullpunkt am linken Skalenende hat, da der elektrische Wider
stand keine Polarität aufweist. Welche Polarität die anzuzeigende Spannung gegen
das Bezugspotential Masse haben soll, wird vom Schaltungsaufbau bestimmt, im
vorliegenden Fall ist die Polarität grundsätzlich positiv, was durch die Invertie
rung des negativen Meßwertes festgelegt ist. Dazu dient der Operationsverstärker
220, dessen invertierender Eingang über den Widerstand 219 mit dem Ausgang
des Operationsverstärkers 217 und über den Widerstand 221, der den gleichen,
Widerstandwert aufweist, mit dem eigenen Ausgang verbunden ist. Auch hier
bilden die gleichwertigen Widerstände 222 und 210 einen Spannungsteiler zwi
schen den Ausgängen der Operationsverstärkers 220 und 208, an dessen Mittelab
griff das Meßinstrument 223 angeschlossen ist. Auch dieses, als Ohmmeter mit
linearer Skala geeichte Meßinstrument ist andererseits mit der Gerätemasse, dem
Bezugspotential verbunden.
Hier bewirkt die Invertierung des Meßwertes mit negativem Konstantstrom, daß
sich dessen Vorzeichen umkehren, d. h. die Summe der Eigenspannungen der
Meßstrecke nimmt das umgekehrte Vorzeichen an und hebt sich gegenseitig auf,
während der durch den Widerstand innerhalb der Meßstrecke verursachte Span
nungsänteil ebenfalls positiv wird und am Mittelabgriff des Spannungsteilers ge
genüber dem Bezugspotential Masse ansteht, gebildet aus den Widerständen 10
und 22.
Der Widerstand 204 und der Kondensator 207 bzw. 216 bilden ein R/C-Glied,
dessen Zeitkonstante so gewählt werden kann, daß Störungen aus dem Stromnetz,
ausgehend von den spannungsführenden Leitungen in den Wänden und Decken,
soweit ausgefiltert werden, daß eine ausreichende Meßgenauigkeit erreicht wird.
Die Folge davon ist jedoch, daß eine Messung sehr lange, etwa 20 Sekunden, dau
ern kann. Zur Unterdrückung von Störeinflüssen können noch Abschirmungen
oder dgl. vorgesehen sein.
Das unter Bezugnahme auf die Figuren beschriebene Ausführungsbeispiel weist
nur eine Meßstelle auf. Die Vorrichtung zum Messen von bioelektrischen Para
metern kann aber auch über mehrere Meßstellen verfügen, mit denen sich das Re
gulationsverhalten an verschiedenen Akupunkturpunkten gleichzeitig überwachen
läßt.
Der Regulationstest mit der Vorrichtung zur Messung bioelektrischer Parameter
kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden. Zunächst wird die Flächene
lektrode 104 an das Handgelenk angelegt und die Tastelektrode 101 wird unter
leichtem Druck auf einen Akukupunkturpunkt aufgelegt. Daraufhin werden die
körpereigene Spannung und der Widerstand als Grundwerte gemessen. Nach der
Erfassung der Grundwerte wird der Körper einem Reiz ausgesetzt. Dies erfolgt
vorzugsweise durch einen Reizstrom von einigen Sekunden in einer Größenor
dung von einigen Milliampere. Hierzu kann in der Vorrichtung eine entsprechende
Stromquelle vorgesehen sein, die mit der Tastelektrode verbunden wird. Die Re
aktion des Körpers auf den Reizstrom kann nun durch Messung der körpereigenen
Spannung und des Widerstandes erfaßt und beobachtet werden. Die bioelektrische
Funktionsdiagnostik geht davon aus, daß sich die bioelektrischen Parameter als
Reaktion auf den Reizstrom verändern, wobei aus der Veränderung der Parameter
auf eine funktionelle Störung eines dem Akupunkturpunkt zugeordneten Organs
geschossen werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Vorichtung lassen sich die
als Reaktionswert und Regulationswert bezeichneten Parameter bestimmen.
Eine aufwendigere Ausführungsform, die sich für die praktische Anwendung bes
ser eignet, zeigen die Fig. 5 bis 9. Die Wartezeit, bis das Meßergebnis sichtbar
wird, kann damit wesentlich verkürzt werden, was den größeren Aufwand recht
fertigt. Ferner ist die Möglichkeit des Einleitens eines zusätzlichen "Reizstromes"
beschrieben. Die zur diagnostischen Auswertung einer Meßreihe zwischenzeitlich
einzubringende Störung des bioelektrischen Zustandes läßt sich sehr gut und ein
fach mit elektrischem Strom ausüben, zumal z. B. das gebräuchliche Einstechen
einer Akupunkturnadel oft schmerzhaft und kaum dosierbar ist. Prinzipiell enthält
diese Schaltungsanordnung die gleichen Grundelemente wie die bereits beschrie
bene einfachste Ausführung.
Der Meßwertaufnehmer nach Fig. 1 wurde in Fig. 5 unverändert übernommen.
Der Unterschied besteht lediglich darin, daß zusätzliche Elemente zur Einleitung
eines Reizstromes eingezeichnet sind. Die in Fig. 2 beschriebene Entstörung,
Zwischenspeicherung und Entflechtung des Meßwertes ist in veränderter Form in
Fig. 6 dargestellt, wobei zur einfacheren Beschreibung und der Übersichtlichkeit
halber auf zwei gleiche Schaltkreise nach Fig. 7 und dessen Beschreibung ver
wiesen wird. Zur Steuerung des Zusammenwirkens dient der erweiterte Taktgene
rator (Fig. 9) mit einer zusätzlichen Beschaltung, um die Anwendung in der Pra
xis zu vereinfachen.
Fig. 7 zeigt zwei gleichartige, jedoch komplementär aufgebaute Schaltungen zur
Speicherung des positiven bzw. negativen Spitzenwertes des wechselspannungs
überlagerten Meßwertes. Der Schaltkreis 701 dient der Speicherung des positiven,
Schaltkreis 702 der Speicherung des negativen Spitzenwertes. Der Meßwert, An
schluß 703 (I), wird über den Widerstand 704 dem nichtinvertierenden Eingang
des Operationsverstärkers 705 zugeführt, dessen Ausgang über die Diode 707 mit
seinem eigenen invertierenden Eingang, sowie dem nichtinvertierenden Eingang
des Operationsverstärkers 708, dem Widerstand 709 und dem Kondensator 710
verbunden ist. Der Kondensator 710 ist andererseits mit dem Massepotential ver
bunden und dient als Analogwertspeicher, der über die Diode 707 nur positive
Ladung erhalten kann, der Rückfluß auf diesem Weg ist gesperrt. Negative La
dung einzubringen ist nur möglich bei positivem Potential am Anschluß 712 (CL),
verbunden mit dem Eingang des Inverters 713, dessen Ausgang in diesem Fall
negativ ist und über die umgekehrt gepolte Diode 714, an deren Minuspol die an
dere Seite des Widerstandes 709 angeschlossen ist. Das Einbringen einer positiven
Ladung, dem Meßwert folgend, ist andererseits nur möglich, wenn am Anschluß
711 (LD) positives Potential ansteht, der über die Diode 6 mit dem nichtinvertie
renden Eingang des Operationsverstärkers 705 verbunden ist. Die Operationsver
stärker besitzen sehr hochohmige FET- Eingänge, damit die Kondensatorladung
während der Speicherzeit mit ausreichender Genauigkeit erhalten bleibt (max.
einige Sekunden). Ebenso wichtig ist es, Dioden mit geringstmöglichen Restströ
men einzusetzen. Der Operationsverstärker 708, dessen Ausgang mit seinem eige
nen invertierenden Eingang und dem Anschluß 715 (QP) verbunden ist, liefert die
positive Spitzenspannung, die während der taktgesteuerten Ladezeit erreicht wur
de, mit der Spannungsverstärkung 1, belastbar, ohne Rückwirkung auf den Spei
cherkondensator 710. Zu bemerken ist, daß bei dieser Schaltung die Durchlaßpan
nung der Diode 707 nicht in Erscheinung tritt. Die Ausgangsspannung ist prak
tisch gleich der tatsächlichen Spitzenspannung während der Ladezeit, abgesehen
von der Summe der Offsetspannungen der Operationsverstärker, die jedoch als
Konstante mit dem Nullpunktabgleich eliminiert wird.
Der komplementäre Schaltkreis 702 speichert in gleicher Weise den negativen
Spitzenwert. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind die einander entsprechen
den Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Bei sonst gleichem
Aufbau sind lediglich die Dioden 706', 714' und 707' umgekehrt gepolt. Da des
halb auch das Löschsignal und das Ladesignal mit umgekehrtem Vorzeichen an
zulegen ist, muß nicht das Löschsignal, sondern das Ladesignal invertiert werden.
Der negative Spitzenwert steht am Ausgangsanschluss 716 (QN) zur Verfügung.
Fig. 8 enthält eine zusätzliche Schaltung, die sich im Testeinsatz bewährt hat und
bewirkt, daß das Meßergebnis nach Beendigung einer Messung angezeigt bleibt
und bei Beginn einer neuen Messung automatisch erlischt, worauf der anstehende
neue Meßwert sichtbar wird. Die automatische Erkennung, daß eine neue Mes
sung beginnt, beruht darauf, daß bei Überschreitung des Aussteuerbereiches der
Taktzykluszähler rückgesetzt und gehalten wird, wodurch der anstehende Wert auf
der Anzeige erhalten bleibt. Der Takt P/N bleibt immer auf dem festgelegten Be
ginn des 1. Taktzyklus stehen und startet, wenn nach Aufsetzen der Tastelektrode
der Meßwert in den Anzeigebereich kommt. Eine Schaltung zur Zuschaltung eines
Reizstromes sowie der erweiterte Taktgenerator ist ebenfalls enthalten.
Der Messwertausgang 525 (Fig. 5) ist verbunden mit dem Eingang 801 (Fig. 8)
und hier mit dem Pluspol der Diode 802 und dem Minuspol der Diode 803. Der
Minuspol der Diode 802 ist verbunden mit dem Widerstand 804, der andererseits
am Pluspotential der Speisespannung liegt, dem Widerstand 805, der andererseits
am Minuspotential der Speisespannung liegt und dem invertierenden Eingang des
Komparators 806. Der Pluspol der Diode 803 ist verbunden mit dem Widerstand
807, der andererseits am Pluspotential der Speisespannung liegt, dem Widerstand
808, der andererseits am Minuspotential der Speisespannung liegt und dem nicht
invertierenden Eingang des Komparators 806. Der Ausgang des Komparators 6 ist
über den Strombegrenzungswiderstand 809 verbunden mit dem Minuspol der Di
oden 810 und 811 und dem Widerstand 812. Andererseits ist der Widerstand 812
verbunden mit dem Pluspol der Diode 810, dem invertierenden Eingang des
Komparators 814 und dem Kondensator 813, der andererseits am Pluspotential der
Speisespannung liegt. Der Ausgang des Komparators 814 ist verbunden mit dem
Eingang des Inverters 815 und dem Widerstand 816, dessen andere Seite verbun
den ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Komparators 814 und dem Wi
derstand 817, der andererseits an Massepotential liegt. Der Ausgang des Inverters
815 ist verbunden mit dem S-Eingang (SET) des D-Flipflop 820 und dem R-
Eingang (RESET) des Taktzykluszählers 818, dessen CLK-Eingang mit dem
Ausgang des Oszillators 819 verbunden ist. Die Reizzuschaltung erfolgt durch
Öffnen des Schalters 821, dessen eine Seite mit dem positiven Potential der Spei
sespannung und dessen andere Seite mit dem D-Eingang des D-Flipflop 820 und
dem Widerstand 822 verbunden, der andererseits an dessen inversen Ausgang
angeschlossen ist. Am Ausgang 831 (IP/IN) des Taktgenerators 818/823 ist der
CLK-Eingang des D-FF 820 angeschlossen. Der Ausgang des D-FF 820 ist ver
bunden mit dem Pluspol der Diode 811 und dem Ausgangsanschluß 824 (REIZ
INVERS).
Der Spannungsteiler am invertierenden Eingang des Komparators 806 ist so di
mensioniert, daß ein, dem positiven Aussteuerbereich nahekommendes Span
nungspotential über die Diode 803 dessen nichtinvertierenden Eingang auf positi
veres Potential anhebt, worauf der Ausgang positives Signal abgibt. Dasselbe ge
schieht, wenn der Messwert zu negativ wird dadurch, dass der Spannungsteiler am
nichtinvertierenden Eingang entsprechend dimensioniert ist. Über den relativ nie
derohmigen Widerstand 809, der nur der Strombegrenzung dient, und die Diode
810 wird der Kondensator 813 und damit der invertierende Eingang des Kompa
rators 814 sehr schnell auf ein hohes positives Potential gebracht, worauf der
Ausgang negativ wird. Invertiert durch den Inverter 815 entsteht das positive
RESET-Signal, das den Taktzykluszähler 818 und das D-FF 820 in die Startstel
lung bringt und hält. Mittels der Widerstände 816 und 817 erhält der Komparator
814 Triggerverhalten mit großem Hysteresebereich. Das Umladen des Kondensa
tors 813 auf den Rückkippunkt, erfolgt über den hochohmigen Widerstand 812
langsamer als die Zeitdauer einer Netzfrequenzperiode. Damit bleibt der RESET-
Status erhalten, wenn auch nur die Spitzenspannung der Netzfrequenzeinstreuung
dem Aussteuerbereich nahekommt, um Fehlmessungen zu vermeiden. Bleibt der
Meßwert jedoch innerhalb des Aussteuerbereiches, entfällt das Resetsignal und
der Meßvorgang beginnt.
Das Taktzeit-Diagramm Fig. 9 zeigt die zeitliche Lage der Takte und deren Dau
er. Als Reizstrom ist eine größere Stromstärke als zum Messen erforderlich, die
anwendungsbezogen zwischen 50 Nanoampere und 2 Microampere liegt und im
Bereich über 200 Nanoampere zweckmässigerweise nicht durch Erhöhung des
Meßstromes eingeleitet wird, sondern durch Einfügen eines separaten Reiztaktes,
währenddessen keine Messung erfolgt. Meßtakt und Reiztakt wechseln vielmehr
von Taktzyklus zu Taktzyklus ab, während der angezeigte Wert stehenbleibt. Der
Reiztakt kann während der Messung jederzeit zu- und abgeschaltet oder vorge
wählt werden. Auch in diesem Fall beginnt die Messung automatisch mit einem
Meßtakt (Taktzeit-Diagramm Fig. 9), um den Statuswert erkennbar zu machen.
Ist der Schalter 821 (Fig. 8) vor Meßbeginn oder vor dem Ende des 1. Taktzyklus
geöffnet, kippt das D-FF 820 mit jeder folgenden positiven Flanke des Taktes
IP/IN in den anderen Zustand, und es entsteht das Signal "REIZ INVERS", wel
ches Reiztakt und Meßtakt abwechselnd steuert. Der Meßbereich kann während
des Reiztaktes überschritten werden, was jedoch nicht zu einer Abschaltung der
Messung führen soll. Die Diode 811 hält deshalb das Potential am Widerstand 812
während des Reiztaktes negativ.
Fig. 6 zeigt die Meßwertentflechtung mit der Störunterdrückung und den Meß
wertanzeigen. Als Blockschaltung sind zwei gleiche Spitzenwertspeicher, sowie
an sich bekannte Analog-Digital-Wandler, Digitalwertspeicher und 7-Segment
anzeigen eingezeichnet. Die analog arbeitende Meßwertentflechtung entspricht im
Prinzip der Schaltung von Fig. 2, mit dem Unterschied, daß aus den analog zwi
schengespeicherten Messwerten jeweils der Mittelwert zu bilden ist. Da die Ei
genspannung der Meßstrecke ohnehin aus dem Mittelwert der Messung mit posi
tivem und negativem Konstantstrom zu bilden ist, wird der gesuchte Wert einfach
durch gleichwertige, parallel geschaltete Präzisionswiderstände gebildet und dem
Analog-Digital-Wandler zugeführt. Zur Ermittlung des Widerstandswertes ist da
gegen zuerst der Mittelwert aus positiver und negativer Spitzenspannung zu bil
den, weil einer der Meßwerte zu invertieren ist. Die A/D-Wandler laufen ständig
mit, ihre Werte werden zum geeigneten, gültigen Zeitpunkt mit der positiven
Flanke des Taktes "CLK SPEICHER" in den Digitalspeicher übernommen, deco
diert und zur Anzeige gebracht. Das RESET-Signal dient nur dazu, daß bei einem
Messversuch bei unvollständigem Meßtakt keine Fehlanzeigen interpretiert wer
den, d. h. der alte Wert weiter ansteht.
Der Meßwert vom Ausgangsanschluß 525 (Fig. 5) wird über den Eingangsan
schluß 605 den Eingängen I der Spitzenwertspeicher 608 und 609 zugeführt. Der
Takt "P LÖSCHEN" vom Taktgenerator (Fig. 8), Ausgangsanschluß 825, ist
verbunden mit dem Eingangsanschluß 601 und weiter mit dem Eingang CL des
Spitzenwertspeichers 608. Ebenso ist der Takt "P LADEN" vom Ausgangsan
schluß 826 (Fig. 8) verbunden mit dem Eingangsanschluss 802 und weiter mit
dem Eingang LD des Spitzenwertspeichers 808. Der Takt "N LÖSCHEN" vom
Taktgenerator (Fig. 8), Ausgangsanschluß 827, ist verbunden mit dem Eingangs
anschluß 603 und weiter mit dem Eingang CL des Spitzenwertspeichers 609.
Ebenso ist der Takt "N LADEN" vom Ausgangsanschluß 828, Fig. 8, verbunden
mit dem Eingangsanschluss 604 und weiter mit dem Eingang LD des Spitzenwert
speichers 609. Der Ausgang QP des Spitzenwertspeichers 608 ist verbunden mit
den Widerständen 610 und 611, der Ausgang QN, mit den Widerständen 612 und
613. Der Ausgang QP des Spitzenwertspeichers 609 ist verbunden mit den Wider
ständen 614 und 615, der Ausgang QN, mit den Widerständen 616 und 617. Die
andere Seite der Widerstände 610, 613, 614, und 617 ist mit dem Eingang I des
A/D-Wandlers 621 verbunden. Die andere Seite der Widerstände 615 und 616 ist
verbunden mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 618 und
dem Widerstand 619, dessen andere Seite mit dem Ausgang des Operationsver
stärkers 618 und dem Widerstand 620 verbunden ist. Die andere Seite der Wider
stände 611, 612 und 620 ist verbunden mit dem Eingang I des A/D-Wandlers 624.
Die Datenausgänge des A/D-Wandlers 624 sind direkt mit den Dateneingängen
des Digitalspeichers 625, und dessen Datenausgänge direkt mit den internen De
codern der Digitalanzeigen 626 verbunden. Die Datenausgänge des A/D-Wandlers
621 sind direkt mit den Dateneingängen des Digitalspeichers 622, und dessen
Datenausgänge direkt mit den internen Decodern der Digitalanzeigen 623 verbun
den. Der Takt "CLK SPEICHER", Ausgangsanschluß 829, Fig. 8, ist verbunden
mit dem Eingangsanschluß 6 und weiter mit dem CLK-Eingängen der beiden Di
gitalspeicher 622 und 625. Der Ausgangsanschluß 830, Fig. 8, "RESET" ist ver
bunden mit dem Eingangsanschluß 607 und weiter mit den R-Eingängen der Di
gitalspeicher 622 und 625. Zur Ausgabe der Meßwerte an einen Personal Compu
ter ist noch eine Centronics-Schnittstelle 627 vorgesehen, die über Datenleitungen
mit den A/D-Wandlern 621, 624 verbunden sind.
Fig. 5 zeigt die von Fig. 1 unverändert übernommene Schaltung des Meß
wertaufnehmers, dessen Beschreibung auch hier gültig ist. Es ist lediglich eine
zusätzliche Beschaltung zur Einleitung eines Reizstromes eingezeichnet, der bei
der Beschreibung der Taktsteuerung erwähnt ist (Fig. 8). Mit dem Takt "REIZ
INVERS" schaltet ein Reed-Relais den Takt "IP/IN" über einen einstellbaren Wi
derstand und einen Festwiderstand zur Begrenzung des Maximalstromes direkt
auf die Meßelektrode oder umschaltbar auf eine zweite Tastelektrode. Als ein
stellbarer Widerstand wird wegen der besseren Reproduzierbarkeit vorzugsweise
eine Widerstandsdekade verwendet.
Das Reed-Relais 527 ist einerseits am Pluspotential der Speisespannung und ande
rerseits über den Eingangsanschluß 526 am Ausgangsanschluß 824 (Fig. 8, REIZ
INVERS) der Taktsteuerung angeschlossen. Der Relaiskontakt 528 ist einerseits
am Eingangsanschluß 524 (TAKT IP/IN) und andererseits am Stellwiderstand 529
angeschlossen, dessen andere Seite mit dem Festwiderstand 530 verbunden ist.
Die andere Seite des Festwiderstandes ist verbunden mit dem Basiskontakt des
Umschalters 531, dessen Ruhekontakt über die Steckverbindung 537 mit der Rei
zelektrode 533 verbunden ist. Der Arbeitskontakt des Umschalters 531 ist verbun
den mit der Steckverbindung 503, die zur Tastelektrode 501 führt.
Claims (18)
1. Vorrichtung zum Messen bioelektrischer Parameter des menschlichen oder
tierischen Körpers an Akupunkturpunkten, insbesondere einer körperei
genen Spannung oder des elektrischen Widerstandes, mit
einer Meßelektrode (101) zur Herstellung eines ersten elektrischen Haut kontaktes und einer Masseelektrode (104) zur Herstellung eines zweiten elektrischen Hautkontaktes,
Mitteln (Fig. 1, 3) zur Erzeugung eines positiven Konstantstromes, der bei angelegten Elektroden von der Meßelektrode über den Körper zu der Mas seelektrode fließt, und eines negativen Konstantstromes, der von der Mas seelektrode zu der Meßelektrode fließt,
Mitteln (Fig. 2) zur Ermittlung einer ersten Potentialdifferenz zwischen der Meßelektrode und der Masseelektrode, wenn ein positiver Konstantstrom fließt, und einer zweiten Potentialdifferenz zwischen der Meßelektrode und der Masseelektrode, wenn ein negativer Konstantstrom fließt,
Mitteln (Fig. 2) zur Bestimmung der bioelektrischen Parameter aus der ermittelten ersten und zweiten Potentialdifferenz.
einer Meßelektrode (101) zur Herstellung eines ersten elektrischen Haut kontaktes und einer Masseelektrode (104) zur Herstellung eines zweiten elektrischen Hautkontaktes,
Mitteln (Fig. 1, 3) zur Erzeugung eines positiven Konstantstromes, der bei angelegten Elektroden von der Meßelektrode über den Körper zu der Mas seelektrode fließt, und eines negativen Konstantstromes, der von der Mas seelektrode zu der Meßelektrode fließt,
Mitteln (Fig. 2) zur Ermittlung einer ersten Potentialdifferenz zwischen der Meßelektrode und der Masseelektrode, wenn ein positiver Konstantstrom fließt, und einer zweiten Potentialdifferenz zwischen der Meßelektrode und der Masseelektrode, wenn ein negativer Konstantstrom fließt,
Mitteln (Fig. 2) zur Bestimmung der bioelektrischen Parameter aus der ermittelten ersten und zweiten Potentialdifferenz.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der negative
und positive Konstantstrom ≦ 50 nA, vorzugsweise ≦ 10 nA ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittel (Fig. 2) zur Bestimmung der bioelektrischen Parameter Mittel (208,
217, 209, 218) zur Bildung der Summe von der ersten und zweiten Poten
tialdifferenz umfassen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel (211, 223) zum Anzeigen der körpereigenen Spannung und/oder
des Widerstandes und/oder der Leitfähigkeit vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel (Fig. 1, 3) zur Erzeugung eines positiven und negativen
Konstantstromes eine erste und zweite Konstantstromquelle (B, C) und ei
ne Schalteinrichtung (Fig. 3) umfassen, die wechselweise eine der Kon
stantstromquellen zu und die andere abschaltet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und
zweite Konstantstromquelle (B, C) komplementär aufgebaut sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur Erzeugung eines positiven und negativen Konstant
stroms ferner einen als Spannungsfolger geschalteten Operationsverstärker
(107) mit einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingang
und einen Ausgang aufweisen, wobei der Ausgang des Operationsverstär
kers über eine Reihenschaltung eines ersten und zweiten Widerstands (108,
109) mit dem nichtinvertierenden Eingang und die Meßelektrode (101) mit
dem nichtinvertierenden Eingang verbunden sind und der positive und ne
gative Konstantstrom in den Verbindungspunkt zwischen den Widerstän
den (108, 109) eingespeist wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (204,
207, 216; 608, 609) zur Unterdrückung von Störungen vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur
Unterdrückung von Störungen einen Filter (204, 207, 216) am Ausgang
des Operationsverstärkers (108) umfassen, der mindestens ein R/C-Glied
aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur Unterdrückung von Störungen erste Mittel (608) zum
Speichern eines ersten Spitzenwertes der ersten Potentialdifferenz und
zweite Mittel (609) zum Speichern eines zweiten Spitzenwertes der zwei
ten Potentialdifferenz und Mittel (611, 612, 615, 616) zur Bildung des Mit
telwertes ans dem ersten und zweiten Spitzenwert umfassen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßelektrode (101) als Tastelektrode ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Masseelektrode (101) als Flächenelektrode ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßelektrode (101) und/oder Masseelektrode (104) Kohlenstoffe
lektroden, insbesondere kunststoffgebundene Kohlefasern sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittei (621, 624) zur Digitalisierung der Meßwerte und eine Schnitt
stelle (627) zur Ausgabe der digitalisierten Meßwerte an einen Personal
Computer vorgesehen sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Meßstellen zur Messung an unterschiedlichen Meßpunkten
vorgesehen sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß ein den Betrag der ersten und/oder zweiten Potentialdifferenz mit ei
nem vorgegebenen Grenzwert vergleichender Komparator (806) vorgese
hen ist, der die Auswertung der Meßwerte dann in Gang setzt, wenn der
Grenzwert unterschritten wird.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zum Erzeugen eines getakteten Reizstromes und eine Reizstro
melektrode zur Herstellung eines dritten elektrischen Hautkontaktes vorge
sehen sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe
des Reizstromes einstellbar ist.
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