[go: up one dir, main page]

RU1803037C - Device for measuring parameters of breathing - Google Patents

Device for measuring parameters of breathing

Info

Publication number
RU1803037C
RU1803037C SU904848410A SU4848410A RU1803037C RU 1803037 C RU1803037 C RU 1803037C SU 904848410 A SU904848410 A SU 904848410A SU 4848410 A SU4848410 A SU 4848410A RU 1803037 C RU1803037 C RU 1803037C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
control unit
pulse
recorder
Prior art date
Application number
SU904848410A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Федорович Алейников
Геннадий Леонидович Верещагин
Юрий Николаевич Таскаев
Original Assignee
Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт физико-технических проблем СО ВАСХНИЛ
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 Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт физико-технических проблем СО ВАСХНИЛ filed Critical Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт физико-технических проблем СО ВАСХНИЛ
Priority to SU904848410A priority Critical patent/RU1803037C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1803037C publication Critical patent/RU1803037C/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Устройство дл  измерени  параметров дыхани  относитс  к медицинской технике. Оно содержит узел креплени  и установки датчика на объекте, формирователь 3 электрического сигнала, формирователь 4 длительности огибающей, схему 5 совпадени , делитель 6 частоты, интегратор 7, формирователь 8 одиночного импульса, блок 9 управлени , регистратор 10. 2 з.л. ф-лы, 11 ил.A device for measuring respiration parameters relates to medical technology. It contains an attachment and mounting unit for the sensor on the object, an electric signal shaper 3, an envelope duration shaper 4, a coincidence circuit 5, a frequency divider 6, an integrator 7, a single pulse shaper 8, a control unit 9, a recorder 10. 2 zl f-ly, 11 ill.

Description

Изобретение относитс  к ветеринарии и медицине, в частности к устройствам дл  измерени  параметров дыхани .The invention relates to veterinary medicine and medicine, in particular to devices for measuring respiration.

Цель изобретени -повышение помехозащищенности .The purpose of the invention is to increase noise immunity.

На фиг.1, 2 приведены варианты установки датчика на объекте исследований; на фиг.З - структурна  схема устройства; на фиг.4 - функциональна  схема формировател  длительности огибающей электрического сигнала; на фиг.5. - упрощенна  принципиальна  схема формировател  электрического сигнала; на фиг.6 - схема делител  частоты импульсов; на фиг.7 - схема делител  частоты; на фиг.8 - схема формировател  одиночного импульса; на фиг.9 - схема блока управлени ; на фиг.10, 11 - эпюры напр жений, по сн ющие работу устройства .Figure 1, 2 shows the installation options of the sensor at the research object; Fig. 3 is a structural diagram of a device; figure 4 is a functional diagram of the driver of the duration of the envelope of the electrical signal; figure 5. - simplified schematic diagram of the electric signal former; 6 is a diagram of a pulse frequency divider; 7 is a diagram of a frequency divider; Fig. 8 is a diagram of a single pulse driver; Fig. 9 is a diagram of a control unit; 10, 11 are voltage plots illustrating the operation of the device.

Устройство содержит (см. фиг.1, 2) датчик 1, выполненный в виде емкостного чувствительного элемента влажности, узел креплени  и установки датчика на объекте 2, формирователь электрического сигнала (ФЭС) 3 (см. фиг.З), формирователь длительности огибающей электрического сигналаThe device comprises (see FIGS. 1, 2) a sensor 1 made in the form of a capacitive moisture sensing element, an attachment and mounting unit for the sensor at object 2, an electric signal shaper (FES) 3 (see FIG. 3), an electric envelope shaper signal

(ФДОЭС) 4, схему совпадени  5, делитель частоты 6, интегратор 7, формирователь одиночного импульса (ФОН) 8, блок управлени  9, регистратор 10.(FDOES) 4, matching circuit 5, frequency divider 6, integrator 7, single pulse shaper (BACKGROUND) 8, control unit 9, recorder 10.

ФДОЭС 4 содержит (см. фиг.4) генератор пр моугольных импульсов 11, делитель частоты импульсов 12, активный фильтр 13, выпр митель 14, компаратор напр жений 15.FDOES 4 contains (see Fig. 4) a rectangular pulse generator 11, a pulse frequency divider 12, an active filter 13, a rectifier 14, a voltage comparator 15.

ФЭС 3 содержит (см. фиг.5) схему компенсации 16, выполненную, например, на конденсаторах посто нной 17 и переменной емкости 18, диференциального усилител  19 на базе трех операционных усилителей 20, 21, 22 и резисторов 23-33, выпр митель, выполненный, например, в виде операционного усилител  35, разделительного конденсатора 36, диодов 37, 38 и резисторов 39-42.FES 3 contains (see Fig. 5) a compensation circuit 16 made, for example, on constant capacitors 17 and variable capacitance 18, a differential amplifier 19 based on three operational amplifiers 20, 21, 22 and resistors 23-33, a rectifier, made, for example, in the form of an operational amplifier 35, an isolation capacitor 36, diodes 37, 38 and resistors 39-42.

Делитель частоты импульсов 12 ФДОЭС 4 содержит (см. фиг.6) двоичный асинхронный счетчик 43, многовходовую схему совпадени  44, первый 45 и второй 46 D-триггеры, инвертор 47, элемент 2 И ЛИНЕ 48, конденсатор 49 и резистор 50. Делитель 6 (фиг.З) содержит (см. фиг.7) счетчики синхронные 51, 52, 53 и D-триггер 54.The pulse frequency divider 12 FDOES 4 contains (see Fig.6) a binary asynchronous counter 43, a multi-input match circuit 44, the first 45 and second 46 D-flip-flops, an inverter 47, element 2 AND LINE 48, a capacitor 49 and a resistor 50. Divider 6 (Fig. 3) contains (see Fig. 7) synchronous counters 51, 52, 53 and D-trigger 54.

0000

о оэ о оэ oh oh oh oh

ФОН 8 содержит(см,фиг.8) четыре двух- входовых элемента, исключающие ИЛИ 55- 58, элемент 2 ИЛИ-НЕ 59. Цифровой индикатор 60 входит в со став регистратора 10 (на фиг.З не показано).BACKGROUND 8 contains (see, Fig. 8) four two-input elements excluding OR 55-58, element 2 OR NOT 59. The digital indicator 60 is included in the recorder 10 (not shown in FIG. 3).

Блок управлени  10 содержит (см. фиг.9) D-триггеры 61-65, элементы 2 ИЛИ-НЕ 66- 69, инверторы 70-76, элементы 2И:-НЕ 77- 82, резисторы 83-89, конденсаторы 90-93, диоды 94, 95 и переключатели 96, 97.The control unit 10 contains (see Fig. 9) D-flip-flops 61-65, elements 2 OR-NOT 66-69, inverters 70-76, elements 2I: -NE 77-82, resistors 83-89, capacitors 90-93 , diodes 94, 95 and switches 96, 97.

Чувствительный элемент датчика 1 выполнен в виде пленочного алюминиеоксид- ного сорбционного датчика влажности. Узел креплени  и установки датчика 2 выполнен в виде штанги, закрепленной на системе ремней с возможностью перемещени  как этой штанги, так и конструкции датчика 1 с целью удобства установки его на объекте измерени  и исследовани , как это схематично показано на фиг. 1, 2.The sensing element of the sensor 1 is made in the form of a film aluminum-oxide sorption humidity sensor. The mounting and mounting unit of the sensor 2 is made in the form of a rod mounted on a system of belts with the possibility of moving both this rod and the design of the sensor 1 in order to conveniently install it on the object of measurement and research, as shown schematically in FIG. 12.

Выход датчика 1 (см. фиг.З) подключен к первому выходу 98 ФЭС 3, выход 99 которого соединен со входом интегратора 7 и входом 100 ФДОЭС, первый выход 101 которого подключен к первому входу 102 блока управлени  10, второй вход 103 кото рого соединен с выходом 104 делител  6, а третий вход 105 - со вторым входом 106 схемы совпадени  5 и вторым выходом 107 ФДОЭС 4, третий выход 108 которого подключен к входу датчика и второму входу 109 ФЭС 3. Выход схемы совпадени  5 соединен с информационным входом 110 делител  частоты-6, установочный вход 111 которого подключен к третьему выходу 112 блока управлени  9, первый выход 113 которого соединен с первым входом регистратора 10,второй выход 114-свходом 115ФОИ 8, а четвертый 116 - с первым входом 117 схемы совпадени  5. Выход же 118 ФОН 8 подключен ко второму входу регистратора 10, третий вход которого соединен с выходом интегратора 7, а четвертый вход - подключен к четвертому входу 119 ФДОЭС 4. Выход регистратора 10 соединён с вторым входом 120 ФОИ8.The output of the sensor 1 (see Fig. 3) is connected to the first output 98 of the FES 3, the output of 99 of which is connected to the input of the integrator 7 and the input 100 of the PDOES, the first output of which 101 is connected to the first input 102 of the control unit 10, the second input 103 of which is connected with the output 104 of the divider 6, and the third input 105 with the second input 106 of the matching circuit 5 and the second output 107 of the PDOES 4, the third output of which 108 is connected to the input of the sensor and the second input 109 of the FES 3. The output of the matching circuit 5 is connected to the information input 110 of the divider frequency-6, the installation input 111 of which is connected to the third move 112 of the control unit 9, the first output 113 of which is connected to the first input of the recorder 10, the second output 114-input 115 FOI 8, and the fourth 116 - with the first input 117 of the matching circuit 5. The output 118 of the background 8 is connected to the second input of the registrar 10, the third the input of which is connected to the output of the integrator 7, and the fourth input is connected to the fourth input 119 of the PDOES 4. The output of the recorder 10 is connected to the second input 120 of FOI8.

Выход генератора 11 (см. фиг.4) соединен с входом 121 делител  частоты импульсов 12, первый выход 122 которого подключен ко входу активного фильтра 13, выход которого соединен с входом выпр мител  14 и  вл етс  третьим входом 108 ФДОЭС 4. Выход выпр мител  14 подключен к первому входу компаратора 15, второй вход которого  вл етс  входом 100 ФДОЭС 4. Выход же компаратора 15  вл етс  первым выходом 101 ФДОЭС, а второй выход делител  частоты импульсов 12 - вторым выходом 107 ФДОЭС 4, третий выход соответственно четвертым выходом 119 ФДОЭС.The output of the generator 11 (see Fig. 4) is connected to the input 121 of the pulse frequency divider 12, the first output of which 122 is connected to the input of the active filter 13, the output of which is connected to the input of the rectifier 14 and is the third input 108 of the PDOES 4. The output of the rectifier 14 is connected to the first input of the comparator 15, the second input of which is the input 100 PDOES 4. The output of the comparator 15 is the first output 101 PDOES, and the second output of the frequency divider 12 is the second output 107 PDOES 4, the third output, respectively, the fourth output 119 PDOES .

Обкладки конденсаторов 17, 18 схемы компенсации 16 ФЭС 3 (см. фиг.5) соединены между собой и с одной стороны подключены к второму входу 109 ФЭС 3, а с другой стороны через резистор 24 соединены с неинвертирующим входом операционного усилител  21 дифференциального усилител  19, а через резистор 23 - с точкой нулевого потенциала. Инверсный вход же операционного усилител  21 через резистор 27 подключен к его собственному входу, а через резистор 28 - к инверсному входуThe plates of the capacitors 17, 18 of the compensation circuit 16 of the FES 3 (see Fig. 5) are interconnected and, on the one hand, are connected to the second input 109 of the FES 3, and on the other hand, are connected through a resistor 24 to the non-inverting input of the operational amplifier 21 of the differential amplifier 19, and through resistor 23 with a point of zero potential. The inverse input of the operational amplifier 21 through a resistor 27 is connected to its own input, and through a resistor 28 to an inverse input

5 операционного усилител  20. Выход операционного усилител  20 через резистор 29 соединен со своим инвертирующим входом, а через последовательно соединенные резисторы 30,31 подключен к точке с нулевым5 operational amplifier 20. The output of operational amplifier 20 through a resistor 29 is connected to its inverting input, and through series-connected resistors 30.31 is connected to a point with zero

0 потенциалом, причем место соединени  выводов резисторов 30,31 подключены к неинвертирующему входу операционного усилител  22, инвертирующий выход которого , с одной стороны через резистор 320 potential, and the junction of the terminals of resistors 30.31 connected to the non-inverting input of the operational amplifier 22, the inverting output of which, on the one hand, through the resistor 32

5 соединен с выходом операционного усилител  21, а с другой стороны через резистор 33 подключен к выходу операционного усилител  22. Неинвертирующий выход операционного усилител  20 через резистор 265 is connected to the output of the operational amplifier 21, and on the other hand through a resistor 33 is connected to the output of the operational amplifier 22. The non-inverting output of the operational amplifier 20 through the resistor 26

0 соединен с первым выходом 98 ФЭС 3, который подключен через резистор 25 к точке с нулевым потенциалом.0 is connected to the first output 98 of FES 3, which is connected through a resistor 25 to a point with zero potential.

Выход операционного усилител  22 дифференциального усилител  19 через по5 следовательно соединенные конденсатор 36 и резистор 40 соединены с инвертирующим входом операционного усилител  35 выпр мител  34, который подключен к со&г ственному выходу, с одной стороны черезThe output of the operational amplifier 22 of the differential amplifier 19 through sequentially connected capacitor 36 and a resistor 40 is connected to the inverting input of the operational amplifier 35 rectifier 34, which is connected to the amp output on the one hand through

0 диод 37, а с другой стороны через последовательно соединенные резистор 42 и диод 38, причем, место соединени  выводов резистора 42 и диода 38  вл етс  выходом 99 ФЭС 3. Неинвертирующий выход операци5 он но го усилител  35 через резистор 41 подключен к точке с нулевым потенциалом, к которой также подключена через резистор 39 точка соединени  обкладки конденсатора 36 и вывод резистора 40.0 diode 37, and on the other hand through a series-connected resistor 42 and diode 38, moreover, the junction of the terminals of the resistor 42 and diode 38 is the output 99 of the FES 3. The non-inverting output of the operation 5 of the new amplifier 35 is connected through the resistor 41 to the point with zero potential, which is also connected through a resistor 39, the connection point of the capacitor plate 36 and the output of the resistor 40.

0 Вход с двоичного асинхронного счетчика 43,  вл ющегос  входом 121 делител  частоты импульсов 12 (см. фиг.6) соединен с входом с первого триггера 45 .и входом инвертора 47, выход которого подключен ко0 The input from the binary asynchronous counter 43, which is the input 121 of the pulse frequency divider 12 (see Fig.6) is connected to the input from the first trigger 45. And the input of the inverter 47, the output of which is connected to

5 входу С второго триггера 46, пр мой выход которого соединен с одним из входов элемента 2 ИЛИ-НЕ 48, другой вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера 45, пр мой выход которого соединен с входом D второго триггера 46. Установечные входы S, R первого 45 и второго 46 триггеров объединены между собой и подключены к точке с нулевым потенциалом,к которой через резистор 50 подключен вход R двоичного асинхронного счетчика 43, который в свою очередь через конденсатор 49. соединен с выходом элемента 2ИЛИ-НЕ, который  вл етс  информационным первым выходом 107 счетчика импульсов 12. Первый выход двоичного асинхронного счетчика 43  вл етс  установочным первым выходом Сброс 107, а третий - первым выходом 122 делител  частоты импульсов 12, дес тый же выход  вл етс  четвертым выходом 119 ФДОЭС 4. Выходы Оз, Qe, Оэ, Ою, Qis двоичного асинхронного счетчика 43 соответственно соединены с входами схемы совпадени  44, выход которой подключен к входу D первого триггера 45.5 to the input C of the second trigger 46, the direct output of which is connected to one of the inputs of the element 2 OR NOT 48, the other input of which is connected to the inverse output of the first trigger 45, the direct output of which is connected to the input D of the second trigger 46. Installation inputs S, R of the first 45 and second 46 triggers are interconnected and connected to a point with zero potential, to which through the resistor 50 is connected the input R of the binary asynchronous counter 43, which in turn is connected via the capacitor 49. to the output of the 2-NOR element, which is informational the first output 107 of the pulse counter 12. The first output of the binary asynchronous counter 43 is the first setting of the reset reset 107, and the third is the first output 122 of the pulse frequency divider 12, the tenth output is the fourth output of 119 PDOES 4. Outputs Oz, Qe, Oe , Oy, Qis of the binary asynchronous counter 43 are respectively connected to the inputs of the matching circuit 44, the output of which is connected to the input D of the first trigger 45.

Вход С (такт) синхронного п тиразр дного счетчика 51 (см. фиг,7)  вл етс  его информационным входом 110, причем его D вход соединен с собственным выходом QA и входом С счетчика 52, D вход которого также подключен к собственному выходу Q4 и входу С счетчика 53. Вход D счетчика 53 соединен с собственным выходом Qa и подключен к входу С D-триггера 54, D вход которого соединен со своим инверсным выходом и входами R (сброс) счетчиков 51-53, входы установки и разрешени  установки SE которых подключены к Точке с нулевым потенциалом. Пр мой выход D-триггера 54  вл етс  выходом 104 делител  частоты 6, а вход S D-триггера 54 - его установочным входом 111. Выводы 123-126 входа 120 резистора (см. фиг.8) подключены соответственно к первым входам элементов, исключающих ИЛИ 55-58. Выводы 127-128 входа 115 ФОИ подключены к входам элемента 2И-НЕ 59, один из входов которого соединен с вторым входом элемента исключающего ИЛИ 58. Выход элемента 2ИЛИ- НЕ 59 подключены к вторым входам элементов 55-58. Выводы 129-132. ФОИ 8  вл ютс  его выходом 118 и соответственно подключены к выходам элементов исключающих ИЛИ 55-58, причем эти выводы подключены к одному из индикаторов 60 регистратора 10 таким образом, что незадействованные сегменты образовывали русскую букву Г (Готов).The input C (cycle) of the synchronous five-bit counter 51 (see Fig. 7) is its information input 110, and its D input is connected to its own output QA and to the input C of counter 52, whose D input is also connected to its own output Q4 and the input C of the counter 53. The input D of the counter 53 is connected to its own output Qa and connected to the input C of the D-flip-flop 54, the D input of which is connected to its inverse output and the inputs R (reset) of the counters 51-53, the installation and installation permit SE of which connected to a Point with zero potential. The direct output of the D-flip-flop 54 is the output 104 of the frequency divider 6, and the input S of the D-flip-flop 54 is its setting input 111. The pins 123-126 of the input 120 of the resistor (see Fig. 8) are connected respectively to the first inputs of elements excluding OR 55-58. The conclusions 127-128 of the input 115 of the IDF are connected to the inputs of the element 2 AND NOT 59, one of the inputs of which is connected to the second input of the exclusive OR element 58. The output of the element 2 OR NOT 59 is connected to the second inputs of the elements 55-58. Conclusions 129-132. FOI 8 is its output 118 and, accordingly, connected to the outputs of the exclusive OR 55-58 elements, and these conclusions are connected to one of the indicators 60 of the recorder 10 so that the idle segments form the Russian letter G (Ready).

Третий вход 105 (сброс) блока управлени  9 (см, фиг,9) соединен с входом С D-триггера 61, а через инвертор 70 с входом С D-триггера 62, D вход которого подключен к пр мому выходу D-триггера 61, инверсный выход которого соединен с одним из входов элемента 2ИЛИ-НЕ 66. другой вход которого подключен к пр мому выходу D-триггераThe third input 105 (reset) of the control unit 9 (see, FIG. 9) is connected to the input C of the D-flip-flop 61, and through the inverter 70 to the input C of the D-flip-flop 62, the D input of which is connected to the direct output of the D-flip-flop 61, whose inverse output is connected to one of the inputs of element 2 OR NOT 66. the other input of which is connected to the direct output of the D-trigger

62. Входы установки S, R D-триггеров 61, 62 соединены с точкой нулевого потенциала. Выход элемента 2ИЛИ-НЕ 66 подключен к первому выходу 113 (сброс) блока управле- ни  9 и к входу R D-триггера. 63, S вход которого подключен с одной стороны к одному из входов элемента 2И-НЕ 79, а с другой стороны через инвертор 71 - к одному из входов элемента 2ИЛИ-НЕ 67. Этот62. The inputs of the installation of S, R D-flip-flops 61, 62 are connected to a point of zero potential. The output of element 2 OR NOT 66 is connected to the first output 113 (reset) of the control unit 9 and to the input R of the D-trigger. 63, the S input of which is connected on one side to one of the inputs of the 2AND-NOT 79 element, and on the other hand through an inverter 71, to one of the inputs of the 2AND-NOT 67 element. This

0 вход  вл етс  первым входом 102 блока управлени  9. Входы D, С D-триггера 63 соединены с точкой нулевого потенциала, а инверсный выход соединен с четвертым выходом 116 блока управлени  9. Пр мой вы .5 .ход D-триггера 63 соединен с входом С D-триггера 64, D вход которого с одной сто- роны подключен к клемме положительного питающего напр х ени  +Е.и, с другой стороны через резистор 83 и нормально замкну0 тые контакты переключател  96 к одному из входов элемента 2И-НЕ 78, который через резистор 84 соединен с точкой нулевого потенциала , с которой через резистор 85 также соединен один из входов элемента0 input is the first input 102 of control unit 9. Inputs D, C of D-flip-flop 63 are connected to a point of zero potential, and the inverse output is connected to fourth output 116 of control-unit 9. Direct you .5. Input of D-flip-flop 63 is connected to the input C of the D-flip-flop 64, the D input of which is on the one hand connected to the terminal of the positive supply voltage + E. and, on the other hand, through the resistor 83 and the normally closed contacts of the switch 96 to one of the inputs of the 2I-NOT 78 element which is connected through a resistor 84 to a point of zero potential, with which through a resistor 8 5 also one of the inputs of the element is connected

5 2И-НЕ 77 и нормально разомкнутый контакт переключател  96, причем, этот же вход подключен, с одной стороны к другому входу элемента 2И-НЕ 79, который  вл етс  вторым входом 114 (127) блока управлени 5 2I-NOT 77 and the normally open contact of the switch 96, and the same input is connected, on the one hand, to the other input of the 2I-NOT 79 element, which is the second input 114 (127) of the control unit

0 9, а с другой стороны через нормально замкнутые контакты переключател  97 и конденсатор 90, соединен с точкой нулевого потенциала. Другой вход элемента 2И-НЕ 78 соединен с вторым входом 103 блока0 9, and on the other hand, through the normally closed contacts of switch 97 and capacitor 90, is connected to a point of zero potential. The other input of the element 2I-NOT 78 is connected to the second input 103 of the block

5 управлени  9. Вход S D-триггера 64 подключен к точке с нулевым потенциалом, к которой через конденсатор 93 подключен и его R вход, который в свою очередь через параллельно соединенные резистор 88 и диод 945 of control 9. The input S of the D-flip-flop 64 is connected to a point with zero potential, to which its R input is connected through a capacitor 93, which in turn is connected through a parallel connected resistor 88 and diode 94

0 соединен со своим пр мым входом и подключен к третьему выходу блока 112 управлени  9. Нормально разомкнутый контакт переключател  97 через резистор 86 соединен с точкой нулевого потенциала, а через0 is connected to its direct input and connected to the third output of control unit 112. The normally open contact of switch 97 is connected through a resistor 86 to a point of zero potential, and through

5 инвертор 72 - к одному з входов элемента 2И-НЕ 81, другой вход которого подключен к выходу элемента 2И-НЕ 79. Выход элемента 2И-НЕ 81 соединен с входом С D- триггера 65, D вход которого соединен со5 inverter 72 - to one of the inputs of the 2I-NOT 81 element, the other input of which is connected to the output of the 2I-NOT 79 element. The output of the 2I-NOT 81 element is connected to the input C of the D-flip-flop 65, the D input of which is connected to

0 своим инверсным выходом, пр мой выход- с другим входом элемента 2И-НЕ 77, R-вход - с выходом инвертора 76, а S-вхоД - с точкой нулевого потенциала, Выход элемента 2И-НЕ 77 с одной стороны подключен к0 with its inverse output, the direct output is with the other input of the 2I-NOT 77 element, the R-input is with the output of the inverter 76, and the S-input is with the zero potential point, The output of the 2I-NOT 77 element is connected to

5 одному из входов элемента 2И-НЕ 80, а с другой стороны - к одному из входов элемента 2ИЛИ-НЕ 69, другой вход которого через инвертор 73 соединен с третьим входом 105 блока управлени  9. Выход элемента 2ИЛИ-НЕ 69 соединен с одним из входов5 to one of the inputs of the 2AND-NOT 80 element, and on the other hand, to one of the inputs of the 2AND-NOT 69 element, the other input of which is connected through the inverter 73 to the third input 105 of the control unit 9. The output of the 2AND-NOT 69 element is connected to one of inputs

элемента 2ИЛИ-НЕ 68, другой вход которого подключен к выходу элемента 2ИЛИ-НЕ 67, другой вход которого соединен с выходом элемента 2И-НЕ 78 и с другим входом элемента 2И-НЕ 80, выход которого через конденсатор 91 подключен к одному из входов элемента 2И-НЕ 82, который в свою очередь через параллельно соединенные резистор 87 и диод 95 подключен к точке нулевого потенциала. Выход эл емента 2И- НЕ 82 через конденсатор 92 и инвертор 75 соединен со своим другим входом. Кроме того вход инвертора 75 через резистор 89 подключен к точке нулевого потенциала а выход соединен с входом инвертора 76, с входом D D-триггера 61 и с вторым выходом 114 (128) блока управлени  9. Выход элемента 2ИЛИ-НЕ 68 через элемент 74 соединен с первым выходом 113 Деш блока управлени  9.element 2 OR NOT 68, the other input of which is connected to the output of element 2 OR NOT 67, the other input of which is connected to the output of element 2 AND NOT 78 and to the other input of element 2 AND NOT 80, the output of which is connected through a capacitor 91 to one of the inputs of the element 2I-NOT 82, which in turn is connected through a parallel-connected resistor 87 and diode 95 to a point of zero potential. The output of element 2I-NOT 82 through the capacitor 92 and the inverter 75 is connected to its other input. In addition, the input of the inverter 75 through the resistor 89 is connected to the point of zero potential and the output is connected to the input of the inverter 76, with the input D of the D-flip-flop 61 and with the second output 114 (128) of the control unit 9. The output of the 2OR-NOT 68 element is connected through the element 74 with the first output 113 Desh of the control unit 9.

Выходом 120 регистратора 10 (см. фиг.З), в данном случае будут  вл тьс  выходы С (вывод 123), d (вывод 124), е (вывод 125) вход С (вывод 126) микросхемы К174ИЕ4(см. фиг.8). Возможны другие варианты выполнени  регистратора. Схема совпадени  5 (см. фиг.З) может быть выполнена на элементе 2И-НЕ.The output 120 of the recorder 10 (see Fig. C), in this case, will be the outputs C (terminal 123), d (terminal 124), e (terminal 125), input C (terminal 126) of the K174IE4 chip (see Fig. 8 ) Other registrar embodiments are possible. Matching scheme 5 (see FIG. 3) may be performed on element 2I-NOT.

Устройство дл  измерени  параметров дыхани  работает следующим образом.A device for measuring respiration works as follows.

Устройство позвол ет определ ть частоту дыхани , период дыхани , задержку дыхани , объем выдыхаемого воздуха и может быть использовано в качестве электронного секундомера.The device allows you to determine the respiratory rate, respiratory period, breath holding, exhaled air volume and can be used as an electronic stopwatch.

При измерении частоты дыхани  генератор 11 ФДОЭС 4 (см. фиг.З, 4) формирует импульсы пр моугольной формы с частотой, например, 100 кГц, которые поступают на вход делител  частоты импульсов с коэффициентом делени  К- 100QO. С первого выхода 122 делител  частоты импульсов 12 импульсы с частотой 6,25 кГц поступают на вход активного фильтра 13, где последовательность пр моугольных импульсов преобразуетс  в переменное напр жение синусоидальной формы, которое с третьего выхода 108 ФДОЭС 4 одновременно поступает на входы датчика дыхани  1 и схему компенсации 16 ФЭС 3 (вход 109, фиг.5). Кроме того, этот сигнал поступает на вход выпр мител  14 (фиг.4). который преобразовывает переменное напр жение в посто нное .When measuring the respiratory rate, the FDOES generator 11 (see Fig. 3, 4) generates rectangular pulses with a frequency of, for example, 100 kHz, which are fed to the input of a pulse frequency divider with a fission factor K-100QO. From the first output 122 of the pulse frequency divider 12, pulses with a frequency of 6.25 kHz are fed to the input of the active filter 13, where the sequence of rectangular pulses is converted to a sinusoidal alternating voltage, which from the third output 108 of PDOES 4 simultaneously enters the inputs of the respiratory sensor 1 and compensation scheme 16 FES 3 (input 109, figure 5). In addition, this signal is fed to the input of rectifier 14 (Fig. 4). which converts AC to DC.

При отсутствии воздействи  дыханием на датчик его выходное напр жение, поступающее на вход дифференциального усилител  19 (фиг,5) ФЭС 3, компенсируетс  выходным напр жением схемы компенсации 16 и на выходе дифференциального усилител  19 устанавливаетс  напр жение, равное или близкое к нулю.If there is no breathing action on the sensor, its output voltage supplied to the input of differential amplifier 19 (Fig. 5) of FES 3 is compensated by the output voltage of compensation circuit 16 and a voltage equal to or close to zero is established at the output of differential amplifier 19.

При воздействии влаги при дыхании емкость датчика увеличиваетс , на выходеWhen exposed to moisture during breathing, the sensor capacity increases, at the output

дифференциального усилител  19 (фиг.5) формируетс  синусоидальное напр жение, которое преобразовываетс  в посто нное напр жение с помощью выпр мител  34, Это напр жение поступает на один из входов 100 компаратора 15 ФДОЭС4(фиг.4), на другой вход которого поступает напр жение с выхода выпр мител  14. Так как информационное напр жение с выхода выпр мител  14 формируетс  лишь в течение воздействи  на датчик дыхани , то на выходе компаратора 15 ФДОЭС 4 формируетс  положительный пр моугольный импульс , длительность которого равна длительности выдоха. Этот импульс поступает на первый вход 102 блока управлени  9, на второй вход которого 103 (фиг.З) поступает с выхода делител  частоты импульсов 6 положительный пр моугольный импульс длительностью 1 мин. Блок управлени  9 вof the differential amplifier 19 (Fig. 5), a sinusoidal voltage is generated, which is converted to a constant voltage by means of a rectifier 34. This voltage is applied to one of the inputs 100 of the FDOES4 comparator 15 (Fig. 4), to the other input of which voltage from the output of rectifier 14. Since the information voltage from the output of rectifier 14 is formed only during exposure to the respiratory sensor, a positive rectangular pulse is generated at the output of comparator 15 of PDOES 4, the duration of which is equal to the duration of the output Ha. This pulse is fed to the first input 102 of the control unit 9, the second input of which 103 (Fig. 3) receives from the output of the pulse frequency divider 6 a positive rectangular pulse with a duration of 1 min. 9v control unit

данном случае реализует функцию логического умножител  И этих двух импульсов и числоимпульсный код, несущий информа- цию о количестве выдохов. в минуту (частоте дыхани ) с первого выхода 113 поступаетIn this case, it implements the function of the logical multiplier And of these two pulses and the number-pulse code, which carries information about the number of exhalations. per minute (respiratory rate) from the first exit 113 enters

на регистратор 10, в состав которого, например , входит дешифратор с цифровым индикатором . По окончанию положительного импульса 1 мин с выхода блока управлени  на вход 115 ФОН 8 и выход регистратора 10 поступают сигналы готовности (окончание измерени ) и в старшем разр де индикатора 60 регистратора 10 (см. фиг.8) высвечиваетс  буква Г, сигнализирующа  об окончании измерени .on the registrar 10, which, for example, includes a decoder with a digital indicator. At the end of a positive pulse, 1 min from the output of the control unit to the input 115 of the BACKGROUND 8 and the output of the recorder 10, there are ready signals (end of measurement) and the letter G indicating the end of measurement is displayed in the high-order indicator 60 of the recorder 10 (see Fig. 8) .

При измерении периода дыхани  с четвертого выхода 116 блока управлени  (фиг.З) на схему совпадени  поступает запрещающий потенциал. Делитель частоты 6 импульс 1 мин не формирует. Блок управлени  9 из двух смежных импульсов, поступающих с выхода 101 компаратора 15 (см. фиг.4) и пр моугольных импульсов с частотой 10 Гц, поступающих с второго выхода ФДОЭС 4, формирует число-импульсныйWhen measuring the period of respiration from the fourth output 116 of the control unit (Fig. 3), the inhibitory potential enters the matching circuit. The frequency divider 6 pulse does not form 1 min. The control unit 9 of two adjacent pulses coming from the output 101 of the comparator 15 (see figure 4) and rectangular pulses with a frequency of 10 Hz coming from the second output of the PDOES 4, forms a pulse number

код, несущий информацию о периоде дыхани  с точностью, в данном случае до дес тых долей секунды. Эта информаци  также отображаетс  на регистраторе 10.a code that carries information about the respiration period with accuracy, in this case, up to tenths of a second. This information is also displayed on the recorder 10.

В режиме использовани  устройстваIn device use mode

как электронного секундомера работа аналогична описанному выше режиму при измерении периода дыхани , за исключением того лишь, что с помощью переключател  97 блока управлени  10 имитируетс  воздействне объекта на датчик (см. фиг.9). При первом нажатии счет времени начинаетс , при втором - заканчиваетс . Установка индика- opOB регистратора в исходное состо ние производитс  автоматически, С помощью электронного секундомера определ етс  задержка дыхани .as an electronic stopwatch, the operation is similar to the mode described above when measuring the respiration period, except that with the help of the switch 97 of the control unit 10, the effect of the object on the sensor is simulated (see Fig. 9). The first time you press, the counting starts, the second you end. The recorder op opOB indicator is reset automatically. The breath stop is determined using the electronic stopwatch.

Оценка объема выдыхаемого воздуха производитс  косвенным путем, при этом с помощью интегратора 7 измер етс  площадь электрического выходного сигнала с ФЭС 3. В данном случае количество выдыхаемой влаги коррелированно с объемом выдыхаемого воздуха. Существующие же чувствительные элементы влажности обладают высокими динамическими характеристиками и отслеживают изменени  количества влаги в течение времени выдоха. Поэтому, определ   площадь электрического выходного сигнала с ФЭС 3, можно судить об объеме выдыхаемого воздуха. Нормирование этой площади к объему может производитьс  экспериментальным путем .The volume of exhaled air is estimated indirectly, with the help of an integrator 7, the area of the electric output signal from the FES 3 is measured. In this case, the amount of exhaled moisture is correlated with the volume of exhaled air. Existing humidity sensors have high dynamic characteristics and monitor changes in the amount of moisture during expiration. Therefore, by determining the area of the electrical output signal from FES 3, one can judge the volume of exhaled air. The normalization of this area to volume can be carried out experimentally.

Работа составных частей устройства сводитс  к следующему. Схема компенсации 16 (см. фиг.5) ФЭС 3 выполнена на конденсаторах посто нной 17 и переменной емкости 18. На один из выводов конденсаторов с выхода активного фильтра 13 ФДО ЭС 4 подаетс  рабоча  частота (109) вторые выводы подключены на один из входов дифференциального усилител  19. Так как ко второму .выходу дифференциального усилител  19 подключен датчик, то при отсутствии воздействи  на него с помощью конденсатора 18 на выходе усилител  19 уста на вливаетс  минимально возможное напр жение. С выхода дифференциального усилител  19 сигнал поступает на выпр митель 34-(через разделительный конденсатор 36). Выпр мленное напр жение поступает на вход компаратора напр жений 15 (см, фиг.4, вход 100).The operation of the components of the device is as follows. Compensation circuit 16 (see Fig. 5) FES 3 is made on constant capacitors 17 and variable capacitance 18. An operating frequency (109) is supplied to one of the capacitor leads from the output of the active filter 13 of the PDO ES 4; the second leads are connected to one of the differential inputs amplifier 19. Since a sensor is connected to the second output of differential amplifier 19, when the capacitor 18 is not exposed to it, the output of amplifier 19 is supplied with the lowest possible voltage. From the output of the differential amplifier 19, the signal is supplied to the rectifier 34- (through the isolation capacitor 36). The rectified voltage is applied to the input of the voltage comparator 15 (see, Fig. 4, input 100).

Работа делител  частоты импульсов 12 (см. фиг.6) основана на следующем. С выхода генератора импульсов 11 (вход 121) пр моугольные импульсы поступают на вход С четырнадцатиразр дного асинхронного счетчика 43, на выходах которого формируетс  р д последовательностей импульсов; причем, период каждой последовательности больше периода предыдущей в два раза. С выходов Оз-Q з: сигналы поступают на входы схемы совпадени  44, причем, на вы- ходе схемы совпадени  формируетс  уровень логической единицы лишь при наличии уровней логической единицы на всех ее входах . Выходной сигнал схемы совпадени  44 попадает на вход формировател  одиночного импульса, выполненного на двух Р-триггерах 45, 46, элементах 47, 48, резисторе 50 и конденсаторе 49.The operation of the pulse frequency divider 12 (see Fig.6) is based on the following. From the output of the pulse generator 11 (input 121), rectangular pulses are fed to the input C of a fourteen-bit asynchronous counter 43, at the outputs of which a series of pulse sequences are generated; moreover, the period of each sequence is twice the period of the previous one. From the outputs Oz-Q s: the signals are supplied to the inputs of the matching circuit 44, and, at the output of the matching circuit, a logical unit level is formed only if there are levels of a logical unit at all its inputs. The output of match circuit 44 is fed to the input of a single pulse shaper executed on two P-flip-flops 45, 46, elements 47, 48, a resistor 50, and a capacitor 49.

Так как работа D-триггеров 45, 46 сводитс  к тому, что при наличии на его такто- . вом (С) входе перепада единица-ноль пр мой выход сохран ет предыдущее состо ние , а при перепаде ноль-единица - принимает состо ние информационного (D) входа, то на выходе элемента 2ИЛИ-НЕSince the operation of the D-flip-flops 45, 46 is reduced to the fact that if there is a clock on it. at the input (C) of the unit-zero differential input, the direct output retains the previous state, and with the zero-unit differential - takes the state of the information (D) input, then the output of element 2 is NOT

0 формируютс  короткие импульсы, устанавливающие в исходное состо ние счетчик 43. Так как коэффициент усилени  делител  частоты импульсов 12 равен К 23+28+29+ + 21Q-+213 8 + 256 + 512 + 1024 + 8192 0 short pulses are formed, resetting the counter 43. Since the gain of the pulse frequency divider 12 is K 23 + 28 + 29 + + 21Q- + 213 8 + 256 + 512 + 1024 + 8192

5 10000, то с выхода элемента 2ИЛИ-НЕ 48 формируетс  частота, равна  10 Гц. Счетчик 43 также формирует необходимые дл  функционировани  элементов устройства последовательности импульсов.5 10000, then from the output of the element 2 OR NOT 48 a frequency is formed equal to 10 Hz. Counter 43 also generates pulse sequences necessary for the functioning of the elements of the device.

0 Делитель частоты 6 (см. фиг.7) собран на двоичных асинхронных счетчиках 51 и 53 и D-триггере 54. Последовательность импульсов частотой 10 Гц через схему совпадени  5 поступает на С вход первого счетчика 510 The frequency divider 6 (see Fig. 7) is assembled on binary asynchronous counters 51 and 53 and the D-trigger 54. A sequence of pulses with a frequency of 10 Hz through the matching circuit 5 is fed to the C input of the first counter 51

5 с коэффициентом делени , равным дес ти. Второй счетчик 52, также имеет коэффициент делени  равный дес ти, а третий счетчик 53 - шести. Триггер 54 работает в режиме делени  на два, при этом при по0 ступлении на установочный вход S положительного импульса, на инверсном выходе, устанавливаетс  уровень логического нул , который, поступа  на установочные R входы счетчиков 51-53, дает5 with a division ratio of ten. The second counter 52 also has a division factor of ten, and the third counter 53 has six. The trigger 54 operates in the mode of division into two, while upon entering a positive pulse at the installation input S, at the inverse output, a logic level of zero is established, which, upon entering the installation R inputs of the counters 51-53, gives

5 разрешение на деление входной частоты. При поступлении на счетный вход С счетчика 51 шестисотого импульса на выходе третьего счетчика 53 устанавливаетс  уровень логической единицы, который, посту0 па  на вход С триггера 54, устанавливает его инверсный выход в уровень логической единицы , который поступает на установочные R входы счетчиков 51-53, запреща  деление входной частоты, Поэтому на пр мом выхо5 де D-триггера 54 формируетс  положительный импульс, длительность которого равна 60 секундам.5 permission to divide the input frequency. Upon receipt of a six-hundredth pulse at the output of the counter 51 at the output of the third counter 53, the level of the logical unit is set, which, when input is received from the input C of the trigger 54, sets its inverse output to the level of the logical unit, which goes to the setting R inputs of the counters 51-53, prohibiting the division of the input frequency. Therefore, at the direct output 5 of the D-flip-flop 54, a positive pulse is generated, the duration of which is 60 seconds.

ФОН 4 (см, фиг.8) формирует сигнал готовности в старшем разр де индикатора 60BACKGROUND 4 (see, Fig. 8) generates a ready signal in the high order of indicator 60

0 регистратора 10 (символ Г), который сигнализирует об окончании измерени  частоты дыхани . При измерении периода дыхани  и при работе в режиме Секундомер этот сигнал не формируетс , так как в0 of recorder 10 (symbol D), which signals the end of the respiration rate measurement. When measuring the breathing period and when working in the Stopwatch mode, this signal is not generated, since

5 этих режимах с выхода элемента 2ИЛИ-НЕ на один из входов элементов 55-57 поступает уровень логического нул . При определении частоты дыхани 1 по окончанию измерени , на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ устанавливаетс  уровень логической единицы . Поэтому поступающие на выводы 123- 126 сигналы с выходов счетчика-дешифратора старшего разр да, инвертируютс  и принудительно гас т сегменты индикатора 60 и по окончанию измерени  индуцируетс  символ Г.In these 5 modes, from the output of element 2 OR NOT, one of the inputs of elements 55-57 receives a logic zero level. When determining the respiratory rate 1 at the end of the measurement, the logical unit level is set at the output of the 2-NOR element. Therefore, the signals arriving at the outputs 123–126 from the outputs of the high-order decoder counter are inverted and forcibly extinguished the segments of the indicator 60, and at the end of the measurement, the symbol G is induced.

Блок управлени  9 работает следующим образом (см. фиг.9). При измерении частоты дыхани  уровень логической единицы (с клеммы +Еп) через нормально замкнутый контакт переключател  96 на один из входов элементов 2И-НЕ 78. Нормально разомкнутый контакт 96 соединен через резистор 85 с точкой нулевого потенциала. Этот потен- . циал поступает и на входы элемента 2И-НЕ 77, 79 и на вход 114 (127), запреща  тем самым режим измерени  периода дыхани  и режим Секундомер.The control unit 9 operates as follows (see Fig. 9). When measuring the respiratory rate, the level of the logical unit (from the terminal + Еп) through the normally closed contact of the switch 96 to one of the inputs of 2I-NOT 78 elements. The normally open contact 96 is connected through the resistor 85 to the point of zero potential. This potential. The flow also enters the inputs of element 2I-NOT 77, 79 and input 114 (127), thereby prohibiting the measurement of the period of respiration and the mode of the stopwatch.

Рассмотрим состо ние элементов блока управлени  и устройства в данном режиме (фиг. 10). В момент времени ti| заканчиваетс  период измерени  индикацией результата . Продолжительность времени и индикации устанавливаетс  резистором 89. По окончании индикации в схеме выделени  первого импульса, собранного на D-тригге- рах 61, 62, инвертора 70 и элемента 2ИЛИ- НЕ 66: формируетс  положительный импульс конец индикации (фиг.Юв), в ко-, торый поступает на вход установки R D- триггера 63 и устанавливает на его пр мом входе уровень логического нул , а на инверсном - логической единицы, который поступает на схему совпадени  5. Выход 116 запрещает прохождение импульсов с частотой 10 Гц на вход делител  частоты 6 и импульс с длительностью 1 мин не формируетс  (фиг. 10е). Устройство переходит в ре- жим ожидани  в этом состо нии на индикаторах регистратора 10 высвечиваетс  нулевой результат. При поступлении им- пульсрв частоты дыхани  (фиг.Юг) D-триггер 63 переключаетс /на его инверсном выходе устанавливаетс  уровень логического нул , на пр мом - логической единицы. Делитель частоты 6 (фиг. 10е) начинает формировать импульс с длительностью 1 мин (момент времени t2)..Одновременно с пр мого выхода D-три ггера 63 импульс положительной пол рности поступает.на формирователь короткого импульса (фиг.10,д), собранный на D триггере 64, резисторе 88, диоде 94 и конденсаторе 93. Этот импульс поступает на установочный вход (111 D-триггера 54 делител  частоты 6 (фиг.7). Положительный импульс длительностью 1 мин поступает на вход элемента 2И-НЕ 78, на выходе которого формируетс  уровень логического нул , который поступает на один из входов элемента 2ИЛИ-НЕ 67Consider the state of the elements of the control unit and the device in this mode (Fig. 10). At time ti | the measurement period ends with an indication of the result. The duration of time and indication is set by resistor 89. At the end of the indication in the extraction circuit of the first pulse collected on the D-flip-flops 61, 62, inverter 70 and element 2 OR NOT 66: a positive pulse is formed at the end of the indication (Fig. 10), in which -, which goes to the input of the installation of R D-trigger 63 and sets the logic zero level at its direct input, and the logical unit at its inverse, which goes to coincidence circuit 5. Output 116 prohibits the passage of pulses with a frequency of 10 Hz to the input of the frequency divider 6 and pulse with duration 1 min is not formed (Fig. 10e). The device goes into standby mode in this state on the indicators of the recorder 10 a zero result is displayed. Upon receipt of pulses of the respiratory rate (Fig. Yy), the D-flip-flop 63 switches / at its inverse output, a logic zero level is set, at a direct logical level. The frequency divider 6 (Fig. 10e) begins to form a pulse with a duration of 1 min (time t2) .. Simultaneously with the direct output of the D-trigger 63, a pulse of positive polarity arrives at the shaper of a short pulse (Fig. 10, e), collected on the D flip-flop 64, the resistor 88, the diode 94 and the capacitor 93. This pulse is fed to the installation input (111 D-flip-flop 54 of the frequency divider 6 (Fig.7). A positive pulse lasting 1 min is supplied to the input of the element 2I-NOT 78, at the output of which a level of logical zero is formed, which is fed to one of the odov element 2 or NOR 67

и разрешает прохождение информационных импульсов через инвертор 71 элементы 2ИЛИ-НЕ 67, 68 и инвертор 74. По окончании импульса длительностью 1 мин (тзТand allows the passage of information pulses through the inverter 71 elements 2OR-NOT 67, 68 and inverter 74. At the end of the pulse with a duration of 1 min (tzT

фиг.10,е) прохождение импульсов sanpeitfa- етс  (по входу 2ИЛИ-НЕ 67). Одновременно на выходе элемента 2И-НЕ 80 формируетс  отрицательный перепад, который через дифференцирующую цепь (элементы 91, 87,Fig. 10 (e) the passage of sanpeitfa-pulses (at input 2 OR NOT 67). At the same time, a negative drop is formed at the output of element 2I-NOT 80, which, through a differentiating circuit (elements 91, 87,

0 95) в виде короткого отрицательного импульса поступает на вход одновибра- тора, выполненного в виде элементов 2Й-НЕ 82, инвертора 75, конденсатора 92, резистора 89.0 95) in the form of a short negative pulse is fed to the input of a single-vibrator, made in the form of elements 2Y-NOT 82, inverter 75, capacitor 92, resistor 89.

5 На выходе одновибратора формируетс  отрицательный импульс, длительность которого определ ет врем  индикации (фиг.10,з). По окончании времени индикации этот сигнал поступает на ФОИ 4.5 A negative pulse is generated at the output of the one-shot, the duration of which determines the indication time (Fig. 10, h). At the end of the display time, this signal is fed to FOI 4.

0 При замыкании контактов переключател  96 устройство работает в режиме измерени  периода дыхани  и подрежиме Секундомер. В данном случае уровень логической единицы через резистор 83 посту5 лает на входы элементов 2И-НЕ 77, 79 и на ФОИ 4 (вывод 114 (127)), подготавлива  тем самым работу устройства в этом режиме.0 When the contacts of switch 96 are closed, the device operates in the mode of measuring the breathing period and sub-mode Stopwatch. In this case, the level of the logical unit through the resistor 83 sends to the inputs of the elements 2I-NOT 77, 79 and FOI 4 (pin 114 (127)), thereby preparing the operation of the device in this mode.

, До момента времени JI(CM, фиг.11) устройство находитс  в режиме ожидани  из0 мерени . При поступлении на один из входов элемента 2И-НЕ 79 положительного импульса (фиг.1 Т,а) с ФДОЭС 4, на другой вход которого поступает уровень логической единицы с замкнутого контакта пере5 ключател  96, на выходе элемента 79 формируетс  отрицательный перепад, который проход  через элемент 2И-НЕ 81, поступает на тактирующий вход D-триггера 65 (С) и переписывает уровень логической еди0 ницы с инверсного на пр мой выход (фиг.11,6). С пр мого выхода D-триггера 65 через элемент 2И-НЕ 77 этот.отрицательный перепад поступает на один из входов элемента 2ИЛИ-НЕ 69, на другой вход кото5 рого поступает со входа 105 частота 10 Гц (через инвертор 73). На выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 69 формируетс  последовательность импульсов, количество которых несет информацию о временном значении перио0 да дыхани  (фиг. 11,в). Через элементы 2ИЛИ-НЕ 68 и инвертор 74 информаци  поступает на вход счетчика-дешифратора регистратора 10. При поступлении второго импульса (окончание периода дыхани  ta), Until time point JI (CM, Fig. 11), the device is in standby mode of measurement. When one of the inputs of element 2I-NOT 79 receives a positive pulse (Fig. 1 T, a) from PDOES 4, the other input of which receives the level of a logic unit from the closed contact of switch 5 of switch 96, a negative drop is formed at the output of element 79, which through element 2I-NOT 81, it goes to the clock input of the D-flip-flop 65 (C) and rewrites the level of the logical unit from inverse to direct output (Fig. 11.6). From the direct output of the D-flip-flop 65 through the 2I-NOT 77 element, this negative difference enters one of the inputs of the 2OR-NOT 69 element, the other input of which comes from the input 105 with a frequency of 10 Hz (through the inverter 73). At the output of the element 2 OR NOT 69, a sequence of pulses is formed, the number of which carries information about the temporary value of the period of respiration (Fig. 11, c). Through the elements 2 OR NOT 68 and the inverter 74 information is fed to the input of the counter-decoder of the registrar 10. When a second pulse arrives (end of the breathing period ta)

5 D-триггер 65 переключаетс  и своим уровнем логического нул  воздействует на вход элемента 77, на выходе которого уровень логической единицы (см. t2 на фиг. 11, а), который поступает на вход логического элемента 69 и запрещает прохождение5, D-flip-flop 65 switches and, by its logic zero level, affects the input of element 77, the output of which is the level of the logical unit (see t2 in Fig. 11, a), which is fed to the input of logic element 69 and prevents passage

положительных импульсов 10 Гц. По окончании процесса измерени  на выходе элемента 2И-НЕ 80 формируетс  отрицательный перепад, который дифференцируетс  элементами 91, 87, 95(фиг.11,е) и в виде корот- кого импульса пропускает на вход одновибратора (элементы 82, 92, 89, 75) на выходе которого формируетс  отрицательный импульс , определ ющий длительность индикации результата измерени . В момент времени ts (фиг, 11,ж) на выходе одновибратора устанавливаетс  уровень логической единицы (фиг.11,д), который поступает на вход ФОН 4. При этом счетчики дешифратора регистратора обнул ютс  и устройство переходит в состо ние ожидани .positive pulses of 10 Hz. At the end of the measurement process, a negative drop is formed at the output of element 2I-NOT 80, which is differentiated by elements 91, 87, 95 (Fig. 11, f) and passes in the form of a short pulse to the input of a single vibrator (elements 82, 92, 89, 75 ) at the output of which a negative pulse is formed, which determines the duration of the indication of the measurement result. At time ts (Fig. 11, g), the logic unit level (Fig. 11, d) is set at the output of the one-shot, which is fed to the input of BACKGROUND 4. At the same time, the registrar’s decoder counters are reset and the device goes into standby state.

При использовании устройства в подрежиме Секундомер работа блока управлени  10 аналогична выше описанному (при измерении периода дыхани ). В данном слу- чае (как это описывалось выше) с помощью переключател  97 Пуск/Стоп имитируетс  поступление информационных импульсов. Первое нажатие осуществл ет запуск секундомера , второе - останавливает его.When using the device in the Stopwatch submode, the operation of the control unit 10 is similar to that described above (when measuring the breathing period). In this case (as described above), using the Start / Stop switch 97, the arrival of information pulses is simulated. The first press starts the stopwatch, the second stops it.

Применение предложенного устройства позвол ет повысить его помехозащищенность в услови х воздействи  электромагнитных помех.The use of the proposed device allows to increase its noise immunity under conditions of exposure to electromagnetic interference.

Использование в качестве датчика ды- хани  чувствительного элемента влажности позволило надежно получать информацию о параметрах дыхани .The use of a moisture sensor as a breathing sensor made it possible to reliably obtain information on respiration parameters.

Все элементы электронно-преобразующей части предлагаемого устройства, со- вместно с датчиком легко изготавливаютс  методом интегральной технологии, что позвол ет существенно уменьшить массу и габаритные размеры, а также повысить надежность устройства. Устройство просто в изготовлении и эксплуатации, на него не оказывают вли ни  электромагнитные помехи и оно не излучает собственных помех.All elements of the electron-converting part of the proposed device, together with the sensor, are easily manufactured by the integrated technology method, which allows to significantly reduce the weight and overall dimensions, as well as to increase the reliability of the device. The device is easy to manufacture and operate, it is not affected by electromagnetic interference, and it does not emit its own interference.

Устройство многофункционально, оно позвол ет определ ть частоту дыхани , пе- риод дыхани , объем выдыхаемого воздуха. При необходимости легко определ етс  задержка i дыхани  самим оператором. Не исключена возможность определени  других параметров, таких как глубина дыха- ни ит.п,. The device is multifunctional, it allows you to determine the respiratory rate, the period of respiration, the volume of exhaled air. If necessary, the breath holding i is easily determined by the operator. The possibility of determining other parameters, such as respiration depth, etc., is not ruled out.

Использование элементов каналов измерени  устройства в качестве электронного секундомера, не усложн   устройство в целом, дает дополнительные преимущества исследователю, а также расшир ют функциональные возможности устройства и области его применени .The use of the elements of the measurement channels of the device as an electronic stopwatch, without complicating the device as a whole, provides additional benefits to the researcher, as well as expanding the functionality of the device and its field of application.

Устройство может быть использовано в ветеринарной и медицинской практике сThe device can be used in veterinary and medical practice with

целью диагностики заболеваний, при оценке функционального состо ни  спортсменов в процессе тренировки, операторов, водителей транспортных средств, летчиков и т.п.the purpose of diagnosing diseases, when assessing the functional state of athletes during training, operators, drivers of vehicles, pilots, etc.

Claims (3)

1. Устройство дл  измерени  параметров дыхани , содержащее последовательно соединенные датчик, формирователь электрического сигнала, формирователь длительности огибающей электрического сигнала, включающий в себ  выпр митель, соединенный с компаратором напр жений, выход которого подключен через блок управлени  к регистратору, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности , в него введены последовательно соединенные схема совпадени  и делитель частоты, выход которого подключен к второму входу блока управлени , формирователь одиночного импульса, первый вход которого соединен с вторым выходом блока управлени , второй вход - с выходом регистратора, а выход - с вторым входом регистратора, а также интегратор, входом подключенный к выходу формировател  электрического сигнала, а выходом - к третьему входу регистратора, при этом второй выход формировател  длительности огибающей сигнала подключен к первому входу схемы совпадени  и к третьему входу блока управлени , третий вход - к входу датчика и второму входу формировател  электрического сигнала, а четвертый вход - к четвертому входу регистратора, кроме того , третий выход блока управлени  соединен с входом установки делител  частоты, а четвертый выход - с вторым входом схемы совпадений.1. A device for measuring respiration parameters, comprising a series-connected sensor, an electric signal shaper, an electric signal envelope shaper, including a rectifier connected to a voltage comparator, the output of which is connected through a control unit to a recorder, characterized in that, In order to increase the noise immunity, a series-connected coincidence circuit and a frequency divider, the output of which is connected to the second input of the control unit, are introduced into it, forming a single pulse generator, the first input of which is connected to the second output of the control unit, the second input - with the output of the recorder, and the output - with the second input of the recorder, as well as an integrator connected to the output of the shaper of the electric signal, and the output to the third input of the recorder, when the second output of the shaper of the envelope of the signal is connected to the first input of the matching circuit and to the third input of the control unit, the third input is to the input of the sensor and the second input of the shaper of the electric signal, and the fourth the input is to the fourth input of the recorder, in addition, the third output of the control unit is connected to the input of the frequency divider installation, and the fourth output is connected to the second input of the coincidence circuit. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что в формирователь длительности огибающей электрического сигнала введены последовательно соединенные генератор , делитель частоты импульсов и активный фильтр, выход которого соединен с входом выпр мител  и стретьим выходом формировател  длительности огибающей электрического сигнала, второй выход которого подключен к второму выходу делител  частоты импульсов, первый выход - к выходу компараторов напр жений, а вход - к другому входу компаратора напр жений.2. The device according to claim 1, with the proviso that a generator, a pulse frequency divider and an active filter, the output of which is connected to the rectifier input and the third the output of the former of the envelope of the electric signal, the second output of which is connected to the second output of the pulse frequency divider, the first output to the output of the voltage comparators, and the input to the other input of the voltage comparator. 3. Устройство по п.1, о т л v. ч а ю щ е е- с   тем, что формирователь электрического сигнала содержит последовательно соединенные схему компенсации, дифференциальный усилитель и выпр митель, при этом вход схемы компенсации подключен к второму входу формировател  электрического вторым входом дифференциального усили- сигнала, первый вход которого соединен с тел , а выход - с выходом выпр мител .3. The device according to claim 1, about t l v. moreover, the electric signal conditioner comprises a compensation circuit, a differential amplifier and a rectifier connected in series, the input of the compensation circuit being connected to the second input of the electric driver by a second input of the differential signal, the first input of which is connected to the bodies , and the output is with the output of the rectifier. Фиг. 2FIG. 2 фцг.З.ftz.Z. 107(Јfyoc)107 (Јfyoc) Фие.6Fie. 6
SU904848410A 1990-07-09 1990-07-09 Device for measuring parameters of breathing RU1803037C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904848410A RU1803037C (en) 1990-07-09 1990-07-09 Device for measuring parameters of breathing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904848410A RU1803037C (en) 1990-07-09 1990-07-09 Device for measuring parameters of breathing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1803037C true RU1803037C (en) 1993-03-23

Family

ID=21526003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904848410A RU1803037C (en) 1990-07-09 1990-07-09 Device for measuring parameters of breathing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1803037C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 490648. кл. А 61 В 5/08, 1975. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4665926A (en) Method and apparatus for measuring the relaxation state of a person
US4757825A (en) Cardio-pulmonary activity monitor
US3228391A (en) Pulse rate transducer
EP0156811B1 (en) Apparatus and method for determining the value of a capacitance
US3584618A (en) A system and method for monitoring a progressive sequence of physiological conditions
JPH034290Y2 (en)
RU1803037C (en) Device for measuring parameters of breathing
JP2697911B2 (en) Pedometer
USRE28513E (en) Apparatus for automatically testing pulmonary functions
US3438367A (en) Ectopic beat detector
WO2003082108A1 (en) A respiratory monitor
JPS6444817A (en) Remote measuring instrument
SU1590083A1 (en) Device for estimating physical parameters of human
SU1551344A1 (en) Device for identifying vibration intensity
SU1009421A1 (en) Pulse rate digital meter
GB2216662A (en) Detecting heartbeats
RU1828741C (en) Heart beat rate inspecting unit
JP2530733B2 (en) Electronic weighing machine
SU1209157A1 (en) Apparatus for measuring interval shift of st-elctrocardiosignal
JPH095367A (en) Frequency meter
SU1762897A2 (en) Device for measurement of critical glimpses confluence frequencies
JPS57207873A (en) Testing device
SU982065A1 (en) Device for testing psychophisiologic characteristics of operators of automated control systems
RU2162592C2 (en) Device measuring physical quantities
US4383432A (en) Clock escapement monitor