RU2195867C1

RU2195867C1 - Device for measurement of electrodermal resistance

Info

Publication number: RU2195867C1
Application number: RU2001114844/14A
Authority: RU
Inventors: И.Я. Львович; А.Т. Селезнев
Original assignee: Воронежский институт высоких технологий; Львович Игорь Яковлевич; Селезнев Александр Тихонович
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2003-01-10

Abstract

FIELD: medical information-measuring equipment, applicable in specialized diagnostic instruments for treatment-and-prophylactic institutions based on the methods of electropuncture. SUBSTANCE: the device has a measuring and two indifferent electrodes, calibration resistor, electronic switch, voltage follower, two amplifiers, three storage units, two subtraction units, voltage module separation unit, controllable voltage divider, multivibrator, recorder, comparator and a reference voltage source. EFFECT: enhanced accuracy of measurement and truth of the recorded information parameters of electrodermal resistance in realization of the medical diagnostic methods, in particular, the R.Foll method. 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской информационно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения электрических параметров кожного покрова в точках акупунктуры, используемым для диагностических исследований методами электропунктуры, в частности для реализации медицинского диагностического электропунктурного метода Р. Фолля, широко представленного в современной традиционной медицине. The invention relates to medical information-measuring equipment, and in particular to devices for measuring the electrical parameters of the skin at acupuncture points, used for diagnostic studies using electropuncture methods, in particular for implementing the medical diagnostic electropuncture method of R. Voll, widely represented in modern traditional medicine.

Эффективность медицинских электропунктурных диагностических исследований, основанных на использовании специализированных измерительных устройств, в значительной степени определяется достоверностью и точностью регистрации информативных показателей, в качестве которых при реализации метода Р. Фолля используются параметры "проводимости" выбранных диагностических точек кожного покрова, определяемые по электрическому сопротивлению кожного покрова. Значения параметров "проводимости" могут быть получены на основе использования нелинейной функции измерительных преобразований регистрируемого электрокожного сопротивления, обеспечивающей получение информативных показателей в выбранных условных единицах "проводимости", определяемых в соответствии с "эталонной кривой" Вернера (Вернер Ф. Основы электроакупунктуры. - М. : ИМЕДИС, 1993, - 184 с.; Крамер Ф. Учебник по электропунктуре, т. I. - М.: ИМЕДИС, 1995, - 189 с.). При этом достоверность регистрируемых показателей определяется степенью соответствия значений "проводимости" электрокожному сопротивлению выбранных зон кожного покрова. The effectiveness of medical electropuncture diagnostic studies based on the use of specialized measuring devices is largely determined by the reliability and accuracy of recording informative indicators, which, when implementing the R. Voll method, use the "conductivity" parameters of selected diagnostic points of the skin, determined by the electrical resistance of the skin . The values of the "conductivity" parameters can be obtained by using the non-linear function of the measuring transformations of the recorded electric skin resistance, providing informative indicators in the selected conditional units of "conductivity", determined in accordance with the "reference curve" Werner (Werner F. Fundamentals of electroacupuncture. - M. : IMEDIS, 1993, - 184 p .; Kramer F. Textbook on electro-puncture, vol. I. - M .: IMEDIS, 1995, - 189 p.). Moreover, the reliability of the recorded parameters is determined by the degree of correspondence of the values of "conductivity" to the skin resistance of the selected areas of the skin.

Известно устройство для измерения электрокожного сопротивления, предназначенное для электропунктурной диагностики по методу Р. Фолля (Voll R. Arbeitsrichtlinien fur die Elektroakupunktur. - M.L. Verlag, Hamburg, II Teil, 1963, -102 s.; Крамер Ф. Учебник по электропунктуре, т. I. - М.: ИМЕДИС, 1995, - 189 с.), содержащее индифферентный электрод, подключенный ко входу усилителя (сетке лампового триода) и через резистор (R₁) соединенный с общей шиной электропитания, измерительный электрод, подключенный к выходу управляемого источника напряжения, вход которого соединен с выходом блока вычитания (образованы резистором R₂ и источником электропитания за счет противофазного по напряжениям подключения резистора R₁), входы которого раздельно соединены с источником эталонного напряжения (выходное напряжение которого формируется на резисторе R₃) и выходом усилителя, и регистратор, подключенный к выходу усилителя.A device for measuring electric skin resistance is known for electropuncture diagnostics according to the method of R. Voll (Voll R. Arbeitsrichtlinien fur die Elektroakupunktur. - ML Verlag, Hamburg, II Teil, 1963, -102 s .; Kramer F. Textbook on electropuncture, t. I. - M .: IMEDIS, 1995, - 189 p.), Containing an indifferent electrode connected to the input of the amplifier (tube of a lamp triode) and through a resistor (R ₁ ) connected to a common power bus, a measuring electrode connected to the output of a controlled source voltage, the input of which is connected to the output of the subtraction unit ( would be formed resistor R ₂ and the power supply due R ₁₎ connecting resistor antiphase voltages on the inputs of which are connected separately to a source of reference voltage (output voltage of which is formed by the resistor R ₃₎ and the output of the amplifier and recorder connected to the amplifier output.

В известном устройстве обеспечивается преобразование информативного электрокожного сопротивления, подключаемого между измерительным и индифферентным электродами в регистрируемое регистратором значение "проводимости", определяемой в условных единицах "проводимости". При этом за счет включения резистора R₁ последовательно с информативным электрокожным сопротивлением, изменения измерительного напряжения, подаваемого в цепь информативного сопротивления в зависимости от значения информативного сопротивления и выбора рабочей точки усилителя на нелинейном участке амплитудной характеристики (лампового триода), обеспечивается формирование нелинейной функции измерительных преобразований (электрокожного сопротивления в регистрируемую "проводимость") в соответствии с "эталонной кривой" Вернера.The known device provides the conversion of informative electric skin resistance, connected between the measuring and indifferent electrodes into the value of "conductivity" recorded by the recorder, defined in arbitrary units of "conductivity". In this case, by turning on the resistor R _{1 in} series with the informative electric resistance, changing the measuring voltage supplied to the circuit of the informative resistance depending on the value of the informative resistance and choosing the operating point of the amplifier in the non-linear section of the amplitude characteristic (tube triode), the non-linear function of the measurement transformations is formed (electrical skin resistance in the recorded "conductivity") in accordance with the "reference curve" Werner.

В то же время в устройстве-аналоге не обеспечивается требуемая точность и достоверность регистрируемых значений "проводимости" за счет регистрации "проводимости" по значениям сумм электрокожных сопротивлений в зонах расположения измерительного и индифферентного электродов. В результате этого в зависимости от электрокожного сопротивления в зоне расположения индифферентного электрода одним и тем же значениям регистрируемых значений "проводимости" могут соответствовать разные значения электрокожного сопротивления выбранных информативных зон. При этом регистрируемые параметры "проводимости" зависят также от электрических потенциалов кожного покрова, включающих электродные потенциалы, зон расположения измерительного и индифферентного электродов, изменение которых в процессе исследований приводят к дополнительным погрешностям измерительных преобразований. At the same time, the analog device does not provide the required accuracy and reliability of the recorded values of "conductivity" due to the registration of "conductivity" by the values of the sums of electric skin resistances in the areas where the measuring and indifferent electrodes are located. As a result of this, depending on the electric skin resistance in the area of the location of the indifferent electrode, different values of the electric skin resistance of the selected informative zones may correspond to the same values of the recorded "conductivity" values. In this case, the recorded parameters of "conductivity" also depend on the electric potentials of the skin, including electrode potentials, the areas of the measuring and indifferent electrodes, the change of which during research leads to additional errors in the measurement transformations.

Кроме этого, при проведении исследований с помощью устройства-аналога через кожный покров пропускается постоянный (гальванический) измерительный ток, сила которого изменяется в зависимости от электрокожного сопротивления, что вызывает в биологических тканях поляризационные процессы, определяющие изменение поляризационных потенциалов, а следовательно, и снижение достоверности регистрируемых показателей. При этом за счет относительно большого значения протекающего через кожный покров электрического тока при измерениях осуществляется раздражение информативных зон кожного покрова, что в свою очередь изменяет их электрокожное сопротивление, а следовательно, приводит к снижению достоверности регистрируемых при диагностических исследованиях параметров "проводимости". In addition, when conducting studies using an analog device, a constant (galvanic) measuring current is passed through the skin, the strength of which varies depending on the electric skin resistance, which causes polarization processes in biological tissues that determine the change in polarization potentials and, consequently, a decrease in reliability recorded indicators. At the same time, due to the relatively large value of the electric current flowing through the skin during measurements, the informative zones of the skin are irritated, which in turn changes their electric skin resistance, and therefore leads to a decrease in the reliability of the "conductivity" parameters recorded during diagnostic studies.

Таким образом, в устройстве-аналоге не обеспечивается требуемая точность и достоверность регистрации значений "проводимости", что определяет снижение эффективности диагностических исследований при использовании устройства-аналога. Thus, in the analog device, the required accuracy and reliability of recording the values of "conductivity" is not provided, which determines a decrease in the effectiveness of diagnostic studies when using the analog device.

В определенной мере отмеченные недостатки устройства-аналога устранены в устройстве для поиска точек акупунктуры (патент России 2108086, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для поиска точек акупунктуры / А.Т. Селезнев (СССР), 1998 г), выбранном в качестве второго устройства-аналога заявляемого устройства. Устройство содержит измерительный и два индифферентных электрода, дифференциальный усилитель, регистратор и управляемый источник напряжения, первый выход которого соединен с измерительным электродом, а второй выход - с первым входом дифференциального усилителя и общей шиной устройства, вычитающее устройство, выход которого соединен со входом управляемого источника напряжения, первый вход соединен с источником эталонного напряжения, а второй вход - с регистратором и через амплитудный детектор - с выходом преобразователя "ток - напряжение", входы которого соединены соответственно с первым индифферентным электродом и выходом дифференциального усилителя, второй вход дифференциального усилителя подключен ко второму индифферентному электроду. To a certain extent, the noted disadvantages of the analog device were eliminated in the device for searching acupuncture points (Russian patent 2108086, IPC A 61 B 5/05, A 61 H 39/02. Device for searching acupuncture points / A.T. Seleznev (USSR), 1998), selected as the second analog device of the claimed device. The device contains a measuring and two indifferent electrodes, a differential amplifier, a recorder and a controlled voltage source, the first output of which is connected to the measuring electrode, and the second output - with the first input of the differential amplifier and the device common bus, a subtracting device, the output of which is connected to the input of the controlled voltage source , the first input is connected to the source of the reference voltage, and the second input to the recorder and through the amplitude detector to the output of the current-voltage converter ", the inputs of which are connected respectively to the first indifferent electrode and the output of the differential amplifier, the second input of the differential amplifier is connected to the second indifferent electrode.

В настоящем устройстве-аналоге обеспечивается формирование нелинейной функции измерительных преобразований информативного электрокожного сопротивления в выходное напряжение, регистрируемое регистратором. При этом выбором параметров используемых в устройстве элементов может быть в определенной мере обеспечено соответствие функции преобразований устройства "эталонной кривой" Вернера, что реализует возможности диагностических исследований по методу Р. Фолля. Кроме того, в настоящем устройстве обеспечивается преобразование информативного электрокожного сопротивления зоны расположения измерительного электрода при исключении влияния на результаты преобразований электрокожного сопротивления индифферентных зон. В результате этого создаются условия для определения "проводимости" каждой исследуемой зоны вне зависимости ее от электрокожного сопротивления зон расположения индифферентного электрода, что определяет повышение точности и достоверности регистрируемых показателей при использовании настоящего устройства-аналога. This analog device provides the formation of a nonlinear function of measuring transformations of informative electric skin resistance into the output voltage recorded by the recorder. In this case, by choosing the parameters of the elements used in the device, the correspondence of the conversion function of the device to the “Werner curve” of the device can be ensured, which implements the possibilities of diagnostic studies by the method of R. Voll. In addition, the present device provides for the conversion of informative electric skin resistance of the zone of location of the measuring electrode, while excluding the influence on the results of transformations of the electric skin resistance of indifferent zones. As a result of this, conditions are created for determining the "conductivity" of each studied zone, regardless of the electric skin resistance of the zones of the location of the indifferent electrode, which determines an increase in the accuracy and reliability of the recorded parameters when using this analog device.

В то же время при использовании второго устройства-аналога как и в первом устройстве-аналоге через исследуемый кожный покров пропускается постоянный измерительный ток, имеющий относительно большое значение, что является причиной снижения достоверности регистрации за счет поляризационных процессов и раздражающего действия пропускаемого электрического тока. At the same time, when using the second analog device, as in the first analog device, a constant measuring current, which is relatively important, is passed through the studied skin, which causes a decrease in the reliability of registration due to polarization processes and the irritating effect of the transmitted electric current.

Таким образом, основным недостатком известных устройств-аналогов является недостаточная точность и достоверность регистрируемых диагностических параметров электрокожной "проводимости". Thus, the main disadvantage of the known analog devices is the lack of accuracy and reliability of the recorded diagnostic parameters of the electrocutaneous "conductivity".

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является устройство для измерения электрокожного сопротивления по патенту России на изобретение (Патент России 2121293, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для измерения электрокожного сопротивления. / А.Т. Селезнев (СССР), заявл. 25.06.96 г., опубл. 10.11.98.), содержащее два усилителя, измерительный электрод, подключенный к первому входу первого усилителя, два пассивных (индифферентных) электрода, компаратор, выход которого через первый электронный ключ соединен со входом первого блока памяти, две схемы совпадений, первые входы которых раздельно соединены с первым и вторым выходами триггера, выходы - раздельно подключены к первым входам первого и второго электронных ключей, второй вход первой схемы совпадения соединен с первым выходом мультивибратора и входом триггера, второй блок памяти, регистратор, третий блок памяти, третий электронный ключ, третью схему совпадения, блок выделения модуля напряжений и коммутатор, первый и второй входы которого подключены раздельно к первому и второму пассивным электродам, а третий вход к выходу первой схемы совпадений, четвертый электронный ключ, первый вход которого подключен к первым входам первой и третьей схем совпадений, второй вход подключен к первому пассивному электроду, а выход соединен через калиброванный резистор с измерительным электродом, блок вычитания, входы которого раздельно соединены через второй и третий блоки памяти с выходами второго и третьего электронных ключей, управляемый делитель напряжений, первый вход которого через блок выделения модуля напряжений соединен с выходом первого усилителя, второй вход подключен к выходу первого блока памяти, а выход - ко входу второго усилителя, и источник эталонного напряжения, при этом вторые входы второго и третьего электронных ключей объединены и подключены к выходу второго усилителя и первому входу компаратора, второй вход компаратора подключен к выходу источника эталонного напряжения, выход коммутатора соединен со вторым входом первого усилителя, второй выход мультивибратора подключен ко вторым входам второй и третьей схем совпадений, выход третьей схемы совпадений подключен к первому входу третьего электронного ключа, а вход регистратора соединен с выходом вычитающего устройства. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is a device for measuring electric skin resistance according to the Russian patent for the invention (Russian Patent 2121293, IPC A 61 V 5/05, A 61 H 39/02. Device for measuring electric skin resistance. / A.T. Seleznev (USSR), application form 25.06.96, publ. 10.11.98.), Containing two amplifiers, a measuring electrode connected to the first input of the first amplifier, two passive (indifferent) electrodes, a comparator, the output of which through the first electronic the beam is connected to the input of the first memory block, two matching circuits, the first inputs of which are separately connected to the first and second outputs of the trigger, the outputs are separately connected to the first inputs of the first and second electronic keys, the second input of the first matching circuit is connected to the first output of the multivibrator and the trigger input , a second memory block, a registrar, a third memory block, a third electronic key, a third match circuit, a voltage module isolation unit and a switch, the first and second inputs of which are connected separately to the first and second passive electrodes, and the third input to the output of the first coincidence circuit, the fourth electronic key, the first input of which is connected to the first inputs of the first and third coincidence circuits, the second input is connected to the first passive electrode, and the output is connected through a calibrated resistor to the measuring electrode, the subtraction unit , the inputs of which are separately connected through the second and third memory blocks with the outputs of the second and third electronic keys, a controlled voltage divider, the first input of which is through the voltage module isolation unit connected to the output of the first amplifier, the second input is connected to the output of the first memory unit, and the output is connected to the input of the second amplifier, and a reference voltage source, while the second inputs of the second and third electronic keys are combined and connected to the output of the second amplifier and the first input of the comparator, the second the comparator input is connected to the output of the reference voltage source, the output of the switch is connected to the second input of the first amplifier, the second output of the multivibrator is connected to the second inputs of the second and third matches, the output is tre a match circuit is connected to the first input of the third electronic key, and the input of the recorder is connected to the output of the subtractor.

Названное устройство выбрано в качестве прототипа заявленного устройства как совпадающее с ним по максимальному числу признаков. The named device is selected as a prototype of the claimed device as matching with it according to the maximum number of features.

В устройстве-прототипе с помощью регистратора обеспечивается измерение значений электрокожного сопротивления в зоне расположения измерительного электрода при обеспечении линейной функции измерительных преобразований, минимальном значении измерительного тока, независимости регистрируемых значений от электрокожного сопротивления индифферентных зон и электрокожных потенциалов зон расположения измерительного и индифферентного электродов, что повышает точность и достоверность регистрируемых показателей за счет исключения влияния на результаты измерений электрокожного сопротивления индифферентных зон, поляризационных процессов в тканях, а также раздражающего действия измерительного тока и определяет соответствующее повышение достоверности регистрируемых показателей. In the prototype device, with the help of a recorder, it is possible to measure the values of electric skin resistance in the area of the measuring electrode while providing a linear function of the measurement transformations, the minimum value of the measuring current, the independence of the recorded values from the electric skin resistance of the indifferent zones and the electric skin potentials of the zones of the measuring and indifferent electrodes, which increases the accuracy and reliability of recorded indicators by eliminating the effect I measure the electric skin resistance of indifferent zones, polarization processes in tissues, as well as the irritating effect of the measuring current, and determines a corresponding increase in the reliability of the recorded parameters.

В то же время линейная функция измерительных преобразований и регистрация значений электрокожного сопротивления, а не "проводимости" не позволяет обеспечить требуемую информативность регистрируемых показателей при реализации диагностического метода Р. Фолля, что определяет снижение достоверности проводимых диагностических исследований. At the same time, the linear function of the measurement transformations and the registration of the values of the electric skin resistance, rather than the "conductivity" does not allow us to provide the required information content of the recorded indicators when implementing the R. Voll diagnostic method, which determines a decrease in the reliability of the diagnostic tests.

Таким образом, недостатки известных устройств определяются недостаточной точностью и достоверностью измерения электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости". Thus, the disadvantages of the known devices are determined by insufficient accuracy and reliability of the measurement of electric skin resistance in arbitrary units of "conductivity".

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков. The aim of the invention is to remedy these shortcomings.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее измерительный электрод, подключенный к первому входу первого усилителя и через калибровочный резистор, соединенный с первым входом электронного ключа, два индифферентных электрода, три блока памяти, управляемый делитель напряжения, первый вход которого через блок выделения модуля напряжений соединен с выходом первого усилителя, второй вход подключен к выходу первого блока памяти, а выход через второй усилитель соединен с объединенными первыми входами компаратора и второго блока памяти, второй вход компаратора подключен к эталонному источнику напряжения, а выход - к первому входу первого блока памяти, первый блок вычитания, мультивибратор и регистратор, второй блок вычитания, первый вход которого подключен к выходу первого блока вычитания, второй вход подключен к выходу электронного ключа и через повторитель напряжения соединен с первым индифферентным электродом, а выход подключен к второму входу первого усилителя, первый вход первого блока вычитания подключен к выходу первого усилителя и первому входу третьего блока памяти, второй вход которого подключен к первому выходу мультивибратора и второму входу первого блока памяти, а выход - к второму входу первого блока вычитания, второй выход мультивибратора подключен к объединенным вторым входам электронного ключа и второго блока памяти, к выходу которого подключен регистратор, при этом второй индифферентный электрод соединен с общей шиной устройства. This goal is achieved by the fact that in the device for measuring electrical resistance, containing a measuring electrode connected to the first input of the first amplifier and through a calibration resistor connected to the first input of the electronic key, two indifferent electrodes, three memory blocks, a controlled voltage divider, the first input of which through the isolation module of the voltage module is connected to the output of the first amplifier, the second input is connected to the output of the first memory unit, and the output through the second amplifier is connected to the first inputs of the comparator and the second memory unit, the second input of the comparator is connected to a reference voltage source, and the output is connected to the first input of the first memory unit, the first subtraction unit, multivibrator and recorder, the second subtraction unit, the first input of which is connected to the output of the first subtraction unit, the second input is connected to the output of the electronic switch and through the voltage follower is connected to the first indifferent electrode, and the output is connected to the second input of the first amplifier, the first input of the first subtraction unit is connected to the output of the first amplifier and the first input of the third memory block, the second input of which is connected to the first output of the multivibrator and the second input of the first memory block, and the output to the second input of the first subtraction block, the second output of the multivibrator is connected to the combined second inputs of the electronic key and the second memory block , to the output of which a recorder is connected, while the second indifferent electrode is connected to the device common bus.

При таком выполнении устройства для измерения электрокожного сопротивления за счет введения второго блока вычитания и повторителя напряжения обеспечивается возможность получения заданной нелинейной функции измерительных преобразований электрокожного сопротивления в регистрируемые значения "проводимости", что позволяет повысить точность и достоверность регистрируемых значений электрокожного сопротивления при использовании устройства для реализации диагностического медицинского метода Р. Фолля. With such an embodiment of the device for measuring electrical skin resistance, by introducing a second subtraction unit and a voltage follower, it is possible to obtain a predetermined nonlinear function of measuring transformations of electric skin resistance into recorded “conductivity” values, which allows to increase the accuracy and reliability of the recorded values of electric skin resistance when using the device for implementing diagnostic medical method of R. Voll.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 приведены диаграммы зависимостей регистрируемого параметра "проводимости" (диаграмма 1) и измерительного тока (диаграмма 2) от информативного электрокожного сопротивления. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a functional diagram of the proposed device, figure 2 shows the dependence of the recorded parameter "conductivity" (chart 1) and the measuring current (chart 2) from informative electric resistance.

Устройство содержит объект исследований (участок кожного покрова), представленный в виде узла 1 (эквивалентной схемы замещения участка кожного покрова), измерительный электрод 2, второй 3 и первый 4 индифферентные электроды, калибровочный резистор 5, электронный ключ 6, повторитель напряжения 7, первый усилитель 8, третий блок 9 памяти, второй блок 10 вычитания, первый блок 11 вычитания, блок 12 выделения модуля напряжений, второй блок 13 памяти, управляемый делитель 14 напряжений, первый блок 15 памяти, мультивибратор 16, регистратор 17, второй усилитель 18, компаратор 19 и эталонный источник 20 напряжения. The device contains an object of research (skin site), presented in the form of a node 1 (equivalent circuit equivalent of a skin site), measuring electrode 2, second 3 and first 4 indifferent electrodes, calibration resistor 5, electronic switch 6, voltage follower 7, first amplifier 8, the third memory unit 9, the second subtraction unit 10, the first subtraction unit 11, the voltage module allocation unit 12, the second memory unit 13, the controlled voltage divider 14, the first memory unit 15, the multivibrator 16, the recorder 17, the second amplifier b 18, the comparator 19 and the reference voltage source 20.

Схема 1 замещения кожного покрова представлена в виде модели Шеффера без учета сопротивления подкожных тканей (см. Macs Phillippe. Изучение импеданса кожи человека для низкочастотных токов. - These. dat. Ing. Univ. Nancy, 1973. - 96 р.), где E₁, Е₂ и Е₃ - электрокожные (в общем случае включающие и электродные) потенциалы, а R_x, R₁ и R₂ - электрокожные сопротивления в точках расположения измерительного электрода 2, второго и первого индифферентных электродов 3, 4 соответственно.Scheme 1 skin substitution is presented in the form of a Schaeffer model without taking into account the resistance of subcutaneous tissues (see Macs Phillippe. Study of human skin impedance for low-frequency currents. - These. Dat. Ing. Univ. Nancy, 1973. - 96 p.), Where E ₁ , E ₂ and E ₃ are electrodermal (in general, including electrode) potentials, and R _x , R ₁ and R ₂ are electrodermal resistances at the points of location of measuring electrode 2, second and first indifferent electrodes 3, 4, respectively.

Измерительный электрод 2 выполнен в виде латунного электрода со сферической контактной поверхностью диаметром 3 мм. The measuring electrode 2 is made in the form of a brass electrode with a spherical contact surface with a diameter of 3 mm.

Второй индифферентный электрод 3 выполнен в виде фиксируемого лагунного электрода небольшой площади (порядка 5÷10 см²) со специальным фиксирующим приспособлением. Первый индифферентный электрод 4 представляет собой отрезок латунной трубы диаметром 20 мм и длиной 110 мм.The second indifferent electrode 3 is made in the form of a fixed lagoon electrode of a small area (of the order of 5 ÷ 10 cm ² ) with a special fixing device. The first indifferent electrode 4 is a piece of brass pipe with a diameter of 20 mm and a length of 110 mm.

Калибровочный резистор 5 предназначен для создания в цепи информативного электрокожного сопротивления R_x при включении электронного ключа 6 измерительного тока, замыкаемого в контуре: измерительный электрод 2, калибровочный резистор 5, электронный ключ 6, выход повторителя напряжения 7, общая шина устройства, второй индифферентный электрод 3. В качестве калибровочного резистора 5 можно использовать точный постоянный резистор, например, типа ПТМН-0,5 с сопротивлением 50-500 кОм, выбираемым в зависимости от диапазона измерений, значения измерительного тока и вида нелинейности измерительных преобразований устройства.Calibration resistor 5 is designed to create an informative electric skin resistance R _x when the electronic switch 6 of the measuring current is switched on and closed in the circuit: measuring electrode 2, calibration resistor 5, electronic switch 6, voltage follower output 7, common device bus, second indifferent electrode 3 . As the calibration resistor 5, you can use the exact constant resistor, for example, type PTMN-0.5 with a resistance of 50-500 kOhm, selected depending on the measuring range, the values will measure ceiling elements current and nonlinearity of the form measuring apparatus transformations.

Электронный ключ 6 предназначен для подключения к измерительной цепи калибровочного резистора 5 при подаче на первый вход ключа 6 управляющего напряжения с первого выхода мультивибратора 16. Электронный ключ 6 выполнен на одном элементе микросхемы К176КТ1. The electronic switch 6 is designed to connect a calibration resistor 5 to the measuring circuit when a control voltage 6 is applied to the first input of the switch 6 from the first output of the multivibrator 16. The electronic switch 6 is made on one element of the K176KT1 chip.

Повторитель 7 напряжения предназначен для передачи на выход электрического потенциала кожного покрова зоны расположения первого индифферентного электрода 4. Повторитель 7 напряжения выполнен на аналоговой микросхеме К140УД12 в виде усилителя с высоким входным сопротивлением (100 МОм и более). The voltage follower 7 is designed to transmit to the output of the electric potential of the skin of the area of the first indifferent electrode 4. The voltage follower 7 is made on the analog chip K140UD12 in the form of an amplifier with a high input resistance (100 MΩ or more).

Первый усилитель 8 представляет собой дифференциальный усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением (100 МОм и более) и предназначен для усиления разностей потенциалов между его первым и вторым входами. Усилитель выполнен на аналоговой микросхеме К140УД12 в виде масштабного дифференциального усилителя. The first amplifier 8 is a differential DC amplifier with a large input impedance (100 MΩ or more) and is designed to amplify potential differences between its first and second inputs. The amplifier is made on an analog chip K140UD12 in the form of a large-scale differential amplifier.

Третий блок 9 памяти предназначен для запоминания напряжения, подаваемого на его первый вход с выхода первого усилителя 8 при подаче на второй вход с первого выхода мультивибратора 16 управляющего сигнала. Третий блок 9 памяти выполнен в виде входного электронного ключа, запоминающего конденсатора и выходного повторителя напряжения. В качестве входного электронного ключа может быть использована микросхема К176КТ1, а повторителя напряжения - микросхема К140УД12. The third memory unit 9 is designed to store the voltage supplied to its first input from the output of the first amplifier 8 when a control signal is applied to the second input from the first output of the multivibrator 16. The third memory unit 9 is made in the form of an input electronic key, a storage capacitor and an output voltage follower. The K176KT1 microcircuit can be used as an input electronic key, and the K140UD12 microcircuit can be used as a voltage follower.

Второй блок 10 вычитания предназначен для формирования выходного напряжения, равного разности напряжений, подаваемых с выходов повторителя 7 напряжения и первого блока 11 вычитания. Он может быть выполнен в виде масштабного вычитающего усилителя на микросхеме К154УД1. The second subtraction unit 10 is designed to generate an output voltage equal to the difference in voltage supplied from the outputs of the voltage follower 7 and the first subtraction unit 11. It can be made in the form of a large-scale subtracting amplifier on the K154UD1 chip.

Первый блок 11 вычитания предназначен для выработки выходного напряжения, пропорционального разности напряжений, подаваемых на его входы с выходов третьего блока 9 памяти и первого усилителя 8. Первый блок 11 вычитания может быть выполнен аналогично второму блоку 10 вычитания. The first subtraction unit 11 is designed to generate an output voltage proportional to the voltage difference applied to its inputs from the outputs of the third memory unit 9 and the first amplifier 8. The first subtraction unit 11 can be performed similarly to the second subtraction unit 10.

Блок 12 выделения модуля напряжений предназначен для преобразования выходного напряжения первого усилителя 8 в соответствующее напряжение одной (положительной) полярности. Блок 12 выделения модуля напряжений выполнен на двух микросхемах К154УД1. Block 12 allocation of the voltage module is designed to convert the output voltage of the first amplifier 8 into the corresponding voltage of one (positive) polarity. The voltage module isolation unit 12 is made on two K154UD1 microcircuits.

Второй блок 13 памяти предназначен для запоминания напряжения, подаваемого на его первый вход с выхода второго усилителя 18 при подаче на второй вход со второго выхода мультивибратора 16 управляющего сигнала. Второй блок 13 памяти выполнен аналогично третьему блоку 9 памяти. The second memory unit 13 is designed to store the voltage supplied to its first input from the output of the second amplifier 18 when a control signal is applied to the second input from the second output of the multivibrator 16. The second memory unit 13 is made similarly to the third memory unit 9.

Управляемый делитель 14 напряжений предназначен для изменения напряжения, подаваемого на вход первого усилителя 18 по управляющему напряжению, подаваемому с выхода первого блока 15 памяти. Управляемый делитель 14 напряжений выполнен по схеме делителя напряжений на постоянном резисторе и управляемом полупроводниковом сопротивлении, в качестве которого использован полевой транзистор типа КП103М1. The controlled voltage divider 14 is designed to change the voltage supplied to the input of the first amplifier 18 according to the control voltage supplied from the output of the first memory block 15. The controlled voltage divider 14 is made according to the circuit of the voltage divider on a constant resistor and a controlled semiconductor resistance, which is used as a field-effect transistor type KP103M1.

Первый блок 15 памяти предназначен для запоминания выходного напряжения компаратора 19 при подаче на второй вход первого блока 15 памяти управляющего сигнала с первого выхода мультивибратора 16. Первый блок 15 памяти выполнен аналогично третьему блоку 9 памяти. The first memory block 15 is designed to store the output voltage of the comparator 19 when applying to the second input of the first memory block 15 a control signal from the first output of the multivibrator 16. The first memory block 15 is made similar to the third memory block 9.

Мультивибратор 16 предназначен для поочередного формирования сигналов управления на первом и втором его выходах. Мультивибратор 16 работает в автоколебательном режиме и используется в качестве генератора прямоугольных импульсов. Мультивибратор 16 выполнен на двух элементах "ИЛИ" микросхемы К176ЛЕ5 и частотозадающей RC цепи. The multivibrator 16 is designed for alternately generating control signals at its first and second outputs. Multivibrator 16 operates in a self-oscillating mode and is used as a generator of rectangular pulses. The multivibrator 16 is made on two "OR" elements of the K176LE5 chip and a frequency-setting RC circuit.

Регистратор 17 предназначен для регистрации измеряемых значений электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" в соответствии с "эталонной кривой" Вернера. В качестве регистратора использован стрелочный микроамперметр типа M42103. The registrar 17 is designed to record the measured values of electrical resistance in arbitrary units of "conductivity" in accordance with the "reference curve" Werner. A pointer microammeter type M42103 was used as a recorder.

Второй усилитель 18 предназначен для усиления выходного напряжения управляемого делителя 14 напряжений. Он может быть выполнен в виде масштабного усилителя постоянного тока на микросхеме типа К154УД1. The second amplifier 18 is designed to amplify the output voltage of a controlled voltage divider 14. It can be made in the form of a large-scale DC amplifier on a chip like K154UD1.

Компаратор 19 предназначен для сравнения выходного напряжения второго усилителя 18 с выходным напряжением U₀ эталонного источника 20 напряжения. Компаратор выполнен на микросхеме К154УД1.The comparator 19 is designed to compare the output voltage of the second amplifier 18 with the output voltage U _{0 of the} reference voltage source 20. The comparator is made on a K154UD1 chip.

Эталонный источник 20 напряжения предназначен для выработки постоянного стабилизированного напряжения U₀, подаваемого на второй вход компаратора 19. Эталонный источник 20 напряжения выполнен на стабилизирующем диоде КС147А и полевом транзисторе КП103И1.The reference voltage source 20 is designed to generate a constant stabilized voltage U ₀ supplied to the second input of the comparator 19. The reference voltage source 20 is made on a stabilizing diode KC147A and a field-effect transistor KP103I1.

Устройство для измерения электрокожного сопротивления работает следующим образом. A device for measuring electric resistance is as follows.

Второй индифферентный электрод 4 располагается в руке пациента, первый индифферентный электрод 3 фиксируются в произвольной выбранной индифферентной области кожного покрова 1, а измерительный электрод 2 прижимается контактной поверхностью к кожному покрову в исследуемой информативной зоне. The second indifferent electrode 4 is located in the patient’s hand, the first indifferent electrode 3 is fixed in an arbitrary selected indifferent region of the skin 1, and the measuring electrode 2 is pressed by the contact surface to the skin in the studied informative zone.

Мультивибратор 16 с заданной частотой изменяет свое состояние, в результате чего на его первом и втором выходах в первые и вторые полупериоды цикла работы мультивибратора периодически формируются управляющие сигналы. The multivibrator 16 changes its state at a given frequency, as a result of which control signals are periodically generated at its first and second outputs in the first and second half-periods of the multivibrator cycle.

При формировании управляющего сигнала на первом выходе мультивибратора 16 (в первые полупериоды цикла работы мультивибратора) открываются первый 15 и третий 9 блоки памяти, при формировании управляющего сигнала на втором выходе мультивибратора 16 (во вторые полупериоды цикла работы мультивибратора) открываются электронный ключ 6 и второй блок 13 памяти. When a control signal is generated at the first output of the multivibrator 16 (in the first half-periods of the multivibrator operation cycle), the first 15 and third 9 memory blocks are opened, when a control signal is generated at the second output of the multivibrator 16 (in the second half-periods of the multivibrator operation cycle), the electronic key 6 and the second block are opened 13 memories.

В первые полупериоды цикла работы мультивибратора электронный ключ 6 закрыт; а входы первого 15 и третьего 9 блоков памяти открыты. При закрытом электронном ключе 6 первый вывод калибровочного резистора 5 отключен от выхода повторителя 7 напряжения и при использовании первого усилителя 8 с высоким входным сопротивлением его входным током можно пренебречь. В результате этого измерительная цепь измерительного электрода 2 разомкнута, и ток через информативное сопротивление R_x в измерительной цепи не протекает.In the first half-periods of the multivibrator operation cycle, the electronic key 6 is closed; and the inputs of the first 15 and third 9 memory blocks are open. When the electronic key 6 is closed, the first output of the calibration resistor 5 is disconnected from the output of the voltage follower 7 and when using the first amplifier 8 with a high input resistance, its input current can be neglected. As a result of this, the measuring circuit of the measuring electrode 2 is open, and no current flows through the informative resistance R _x in the measuring circuit.

При этом между первым и вторым входами первого усилителя 8 воздействует разность потенциалов U₁, которую можно представить в виде разности потенциалов каждого входа относительно общей шины устройства:
U₁=(E₁-E₂)-U₂, (1)
где (E₁-E₂) - потенциал первого входа первого усилителя 8 относительно общей шины устройства; U₂ - выходное напряжение второго блока 10 вычитания.Moreover, between the first and second inputs of the first amplifier 8 is affected by the potential difference U ₁ , which can be represented as the potential difference of each input relative to the common bus device:
U ₁ = (E ₁ -E ₂ ) -U ₂ , (1)
where (E ₁ -E ₂ ) is the potential of the first input of the first amplifier 8 relative to the common bus device; U ₂ is the output voltage of the second subtraction unit 10.

Выходное напряжение U₂ второго блока 10 вычитания при равенстве единице коэффициента его передачи можно представить в виде разности выходных напряжений U₃ повторителя 7 напряжения и U₄ первого блока 11 вычитания:
U₂=U₃-U₄. (2)
Выходное напряжение U₃ повторителя 7 напряжения при закрытом электронном ключе 6 (при условии высокого входного сопротивления повторителя 7 напряжения) определяется потенциалом первого индифферентного электрода 4 относительно общей шины устройства, что при равенстве единице коэффициента передачи повторителя 7 напряжения можно представить в виде:
U₃=Е₃-Е₂. (3)
Выходное напряжение U₄ первого блока 11 вычитания определяется разностью выходных напряжений U₅ третьего блока 9 памяти и U₆ первого усилителя 8.The output voltage U _{2 of the} second subtraction unit 10, if the transmission coefficient is equal to unity, can be represented as the difference of the output voltages U _{3 of the} voltage follower 7 and U _{4 of the} first subtraction unit 11:
U ₂ = U ₃ -U ₄ . (2)
The output voltage U _{3 of the} voltage follower 7 with the electronic key 6 closed (provided that the input resistance of the voltage follower 7 is high) is determined by the potential of the first indifferent electrode 4 relative to the common bus of the device, which, if the transmittance of the voltage follower 7 is equal to unity, can be represented as:
U ₃ = E ₃ -E ₂ . (3)
The output voltage U _{4 of the} first subtraction unit 11 is determined by the difference in the output voltages U _{5 of the} third memory unit 9 and U _{6 of the} first amplifier 8.

U₄=K₁(U₅-U₆), (4)
где K₁ - коэффициент передачи первого блока 11 вычитания.U ₄ = K ₁ (U ₅ -U ₆ ), (4)
where K ₁ is the transfer coefficient of the first subtraction unit 11.

Используя выражения (2)-(4), выражение (1) можно представить в следующем виде:
U₁=(E₁-Е₂)-(Е₃-Е₂)+K₁(U₅-U₆);
U₁=(E₁-E₃)+K₁(U₅-U₆). (5)
В первые полупериоды цикла работы мультивибратора 16 третий блок 9 памяти открыт, и напряжения U₅ и U₆ равны между собой (при условии равенства единице коэффициента передачи третьего блока 9 памяти). При этом выражение (5) можно переписать в виде:
U₁=(E₁-E₃). (6)
т. е. между входами первого усилителя 8 приложено напряжение, определяемое разностью потенциалов зон расположения измерительного 2 и первого индифферентного электрода 4.Using expressions (2) - (4), expression (1) can be represented as follows:
U ₁ = (E ₁ -E ₂ ) - (E ₃ -E ₂ ) + K ₁ (U ₅ -U ₆ );
U ₁ = (E ₁ -E ₃ ) + K ₁ (U ₅ -U ₆ ). (5)
In the first half-cycles of the multivibrator 16, the third memory block 9 is open, and the voltages U ₅ and U ₆ are equal to each other (provided that the transmission coefficient of the third memory block 9 is equal to one). Moreover, expression (5) can be rewritten in the form:
U ₁ = (E ₁ -E ₃ ). (6)
i.e., between the inputs of the first amplifier 8 a voltage is applied, determined by the potential difference between the zones of location of the measuring 2 and the first indifferent electrode 4.

Напряжение U₁ проходит через последовательный усилительный канал передачи, состоящий из первого усилителя 8, блока 12 выделения модуля напряжений, управляемого делителя 14 напряжений, второго усилителя 18, и подается на первый вход компаратора 19. При этом выходное напряжение U₇ второго усилителя 18 можно представить в виде:
U₇=К₂К₃К₄К₅(Е₁-Е₃)=К₀(E₁-Е₃), (7)
где К₂, К₃, К₄ и K₅ - коэффициенты передачи первого усилителя 8, блока 12 выделения модуля напряжений, управляемого делителя 14 напряжений и второго усилителя 18 соответственно; К₀ - общий коэффициент передачи последовательного усилительного канала передачи.The voltage U ₁ passes through a serial transmission amplifier channel, consisting of a first amplifier 8, a voltage module isolation unit 12, a controlled voltage divider 14, a second amplifier 18, and is supplied to the first input of the comparator 19. In this case, the output voltage U _{7 of the} second amplifier 18 can be represented as:
U ₇ = K ₂ K ₃ K ₄ K ₅ (E ₁ -E ₃ ) = K ₀ (E ₁ -E ₃ ), (7)
where K ₂ , K ₃ , K ₄ and K ₅ are the transmission coefficients of the first amplifier 8, the voltage module isolation unit 12, the controlled voltage divider 14 and the second amplifier 18, respectively; To ₀ is the total transfer coefficient of the serial amplifier transmission channel.

С помощью компаратора 19 напряжение U₇ сравнивается с выходным напряжением U₀ эталонного источника напряжения 20, в результате чего на выходе компаратора 19 формируется напряжение, пропорциональное разности напряжений U₀ и U₇. Это напряжение через открытый первый блок 15 памяти воздействует на первый вход управляемого делителя 14 напряжений, и в результате изменения напряжения на первом входе управляемого делителя 14 напряжения коэффициент передачи K₄ управляемого делителя 14 напряжений будет изменяться.Using the comparator 19, the voltage U _{7 is} compared with the output voltage U _{0 of the} reference voltage source 20, as a result of which a voltage proportional to the voltage difference U ₀ and U ₇ is generated at the output of the comparator 19. This voltage through the open first memory block 15 acts on the first input of the controlled voltage divider 14, and as a result of the voltage change at the first input of the controlled voltage divider 14, the transmission coefficient K _{4 of the} controlled voltage divider 14 will change.

Изменение коэффициента передачи К₄ будет проходить до тех пор, пока выходное напряжение U₇ второго усилителя 18 не станет равным напряжению U₀. Это будет соответствовать значению коэффициента передачи последовательного усилительного канала передачи напряжения К₀*, равному:
К₀*=К₂К₃К₄*К₅,
который можно определить из выражения (8):
U₀=U₇*=K₀*(E₁-E₃);

Длительность полупериодов цикла формирования управляющих сигналов мультивибратора 16 выбирается такой, чтобы переходной процесс установления выходного напряжения второго усилителя 18 и коэффициента усиления К₀ последовательного усилительного канала передачи заканчивался за половину периода цикла работы мультивибратора 16.A change in the transmission coefficient K ₄ will take place until the output voltage U _{7 of the} second amplifier 18 becomes equal to the voltage U ₀ . This will correspond to the value of the transmission coefficient of the serial amplifying voltage transmission channel K ₀ *, equal to:
K ₀ * = K ₂ K ₃ K ₄ * K ₅ ,
which can be determined from expression (8):
U ₀ = U ₇ * = K ₀ * (E ₁ -E ₃ );

The duration of the half-cycles of the formation of the control signals of the multivibrator 16 is chosen so that the transition process of establishing the output voltage of the second amplifier 18 and the gain K _{0 of the} serial amplifier transmission channel ends in half the cycle period of the multivibrator 16.

В первые полупериоды цикла работы мультивибратора 16 открыты первый блок 15 и третий блок 9 памяти, на выходы которых проходят выходные напряжения компаратора 19 и первого усилителя 8 соответственно, которые запоминаются в блоках 15 и 9 памяти после выключения управляющего сигнала на втором выходе мультивибратора 16. In the first half-cycles of the multivibrator 16 operation, the first block 15 and the third memory block 9 are open, the outputs of which pass the output voltages of the comparator 19 and the first amplifier 8, respectively, which are stored in the memory blocks 15 and 9 after turning off the control signal at the second output of the multivibrator 16.

При изменении состояния мультивибратора 16 на противоположное (при переходе ко вторым полупериодам цикла работы мультивибратора 16) управляющий сигнал формируется на втором выходе мультивибратора 16, а на первом его выходе управляющий сигнал выключается. В результате этого первый блок 15 памяти закрывается, и его выходное напряжение, а следовательно, и коэффициент передачи К₀* последовательного канала остаются постоянными в течение второго полупериода цикла работы мультивибратора 16.When the state of the multivibrator 16 changes to the opposite (when switching to the second half-cycles of the multivibrator 16 operation cycle), the control signal is generated at the second output of the multivibrator 16, and the control signal is turned off at its first output. As a result of this, the first memory block 15 is closed, and its output voltage, and hence the transmission coefficient K ₀ * of the serial channel, remains constant during the second half-cycle of the multivibrator 16.

При этом управляющим сигналом с второго выхода мультивибратора 16 открывается электронный ключ 6. В результате этого первый вывод калибровочного резистора 5 подключается к выходу повторителя напряжения 7, и в замкнутой цепи (измерительный электрод 2, калибровочный резистор 5, электронный ключ 6, выход повторителя напряжения 7, общая шина устройства, первый индифферентный электрод 4) начинает протекать измерительный ток I, значение которого можно определить на основании закона Ома для участка однородной цепи:

где R₀ - сопротивление калибровочного резистора 5.In this case, the control signal from the second output of the multivibrator 16 opens the electronic key 6. As a result, the first output of the calibration resistor 5 is connected to the output of the voltage follower 7, and in a closed circuit (measuring electrode 2, calibration resistor 5, electronic key 6, the output of the voltage follower 7 , the common bus of the device, the first indifferent electrode 4) the measuring current I starts flowing, the value of which can be determined on the basis of Ohm's law for a section of a homogeneous circuit:

where R ₀ is the resistance of the calibration resistor 5.

От тока I на калибровочном резисторе 5 создастся падение напряжения U₈, которое можно представить в виде:

Для вторых полупериодов цикла работы мультивибратора 16 между первым и вторым входами первого усилителя 8 будет воздействовать напряжение U₁*, которое можно представить в виде разности падения напряжения U₈ на калибровочном резисторе 5 с выходным напряжением U₄* второго блока 10 вычитания для вторых полупериодов работы мультивибратора 16:
U₁*=U₈-U₄* (11)
В соответствии с выражением (4) напряжение U₄* будет равно:
U₄*=K₁(U₅*-U₆*), (12)
где U₅* и U₆* - выходные напряжения третьего блока 9 памяти и первого усилителя 8 во втором полупериоде цикла работы мультивибратора 16.From the current I, a voltage drop U ₈ will be created on the calibration resistor 5, which can be represented as:

For the second half-cycles of the multivibrator 16 operation, the voltage U ₁ * will act between the first and second inputs of the first amplifier 8, which can be represented as the difference in the voltage drop U ₈ on the calibration resistor 5 with the output voltage U ₄ * of the second subtraction unit 10 for the second half-periods of operation Multivibrator 16:
U ₁ * = U ₈ -U ₄ * (11)
In accordance with the expression (4), the voltage U ₄ * will be equal to:
U ₄ * = K ₁ (U ₅ * -U ₆ *), (12)
where U ₅ * and U ₆ * are the output voltages of the third memory block 9 and the first amplifier 8 in the second half-cycle of the multivibrator 16.

Выходное напряжение U₅* третьего блока 9 памяти дня вторых полупериодов цикла работы мультивибратора 16 определяется выходным напряжением U₆ первого усилителя 8 в первые полупериоды цикла работы мультивибратора 16, и с учетом выражения (6) его можно представить в виде:
U₅*=К₂(Е₁-Е₃). (13)
Выходное напряжение U₆* первого усилителя 8 во вторые полупериоды цикла работы мультивибратора 16 можно представить через напряжение U₁*:
U₆*=K₂U₁*. (14)
Подставляя выражения (12) в выражение (11), с учетом выражений (10), (13), (14) получим:

Напряжение U₁* усиливается последовательным усилительным каналом передачи устройства, коэффициент усиления которого равен К₀*, и на выходе второго усилителя 18 во втором полупериоде цикла работы мультивибратора 16 будет сформировано напряжение U₇, которое можно представить в виде:

Напряжение U₇* с выхода второго усилителя 18 через открытый второй блок 13 памяти проходит на его выход и воздействует на регистратор 17. Для первых полупериодов цикла работы мультивибратора 16 второй блок 13 памяти закрыт, и напряжение U₇* в первые полупериоды цикла работы мультивибратора 16 не изменяется.The output voltage U ₅ * of the third day memory unit 9 of the second half-cycles of the multivibrator 16 operation cycle is determined by the output voltage U _{6 of the} first amplifier 8 in the first half-periods of the multivibrator 16 operation cycle, and taking into account expression (6) it can be represented as:
U ₅ * = K ₂ (E ₁ -E ₃ ). (thirteen)
The output voltage U ₆ * of the first amplifier 8 in the second half-cycles of the operation of the multivibrator 16 can be represented through the voltage U ₁ *:
U ₆ * = K ₂ U ₁ *. (14)
Substituting expressions (12) into expression (11), taking into account expressions (10), (13), (14) we obtain:

The voltage U ₁ * is amplified by the serial amplifier channel of the device, the gain of which is K ₀ *, and the voltage U ₇ will be formed at the output of the second amplifier 18 in the second half-cycle of the multivibrator 16, which can be represented as:

The voltage U ₇ * from the output of the second amplifier 18 passes through its open second memory block 13 to its output and acts on the recorder 17. For the first half-cycles of the multivibrator 16, the second memory block 13 is closed, and the voltage U ₇ * in the first half-cycles of the multivibrator 16 does not change.

С помощью регистратора 17 по напряжению U₇* в устройстве осуществляется измерение электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости", значения N которых можно представить в виде:

где U_7max* - выходное напряжение второго усилителя 18 при значении электрокожного сопротивления R_x=0:
U_7max*=K₀(E₁-E₃). (18)
Подставляя выражения (16), (18) в выражение (17), для регистрируемых значений электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" получим:

Выражение (19) является функцией передачи заявляемого устройства измерения электрокожного сопротивления. Здесь переменным информативным параметром, используемым для регистрации "проводимости", является сопротивление R_x схемы 1 замещения кожного покрова.Using the recorder 17 by voltage U ₇ *, the device measures the electric skin resistance in arbitrary units of "conductivity", the values of N of which can be represented as:

where U _7max * is the output voltage of the second amplifier 18 at a value of electric _skin resistance R _x = 0:
U _{7 max} * = K ₀ (E ₁ -E ₃ ). (18)
Substituting expressions (16), (18) into expression (17), for the recorded values of electric skin resistance in arbitrary units of "conductivity" we get:

Expression (19) is a transfer function of the inventive device for measuring electric resistance. Here, a variable informative parameter used to record "conductivity" is the resistance R _x of the skin substitution circuit 1.

В зависимости от изменения информативного параметра R_x в соответствии с выражением (19) функция передачи устройства является нелинейной, вид нелинейности которой определяется значением сопротивления R₀, используемого при реализации устройства калибровочного резистора 5, и коэффициентами передачи K₁ второго блока 11 вычитания и К₂ первого усилителя 8. При этом на результаты измерительных преобразований в соответствии с выражением (19) не влияют электрокожные потенциалы зон расположения измерительного и индифферентных электродов и электрокожное сопротивление индифферентных зон кожного покрова.Depending on the change in the informative parameter R _x in accordance with expression (19), the transmission function of the device is non-linear, the type of non-linearity of which is determined by the resistance value R ₀ used when implementing the device of the calibration resistor 5, and transmission coefficients K _{1 of the} second subtraction unit 11 and K ₂ the first amplifier 8. Moreover, the results of the measurement transformations in accordance with expression (19) are not affected by the electrodermal potentials of the zones of the location of the measuring and indifferent electrodes and electrodes skin resistance of indifferent areas of the skin.

Выбором определенных значений параметров элементов устройства можно добиться заданного вида нелинейной функции преобразования устройства, максимально соответствующей "эталонной кривой" Вернера. By choosing certain values of the parameters of the elements of the device, it is possible to achieve a given type of non-linear function of the device conversion, which corresponds to Werner’s “reference curve” to the maximum.

При этом измерения будут проводиться при минимальном значении измерительного тока, которое в соответствии с выражением (9) для реальных значений электрокожных потенциалов и сопротивления калиброванного резистора (при E₁-Е₃= 100 мВ; R₀=150 кОм) для используемого диапазона электрокожных сопротивлений R_x(10÷500 кОм) не будет превышать 0,7 мкА.In this case, measurements will be carried out at the minimum value of the measuring current, which, in accordance with expression (9), for the actual values of the electrodermal potentials and the resistance of the calibrated resistor (at E ₁ -E ₃ = 100 mV; R ₀ = 150 kOhm) for the used range of electric skin resistances R _x (10 ÷ 500 kOhm) will not exceed 0.7 μA.

Для иллюстрации приведены диаграммы изменения выходного измеряемого параметра "проводимости", отмеченного на фиг. 2 (диаграмма 1) (в условных единицах - процентах от максимального значения напряжения U₇), определяющие функцию передачи предлагаемого устройства по шкале регистратора 17, и измерительного тока (диаграмма 2) от изменения информативного параметра электрокожного сопротивления R_x при значениях: R₀=150 кОм; K₁K₂=0,21. Здесь же для сравнения символами (*) отмечены значения "проводимости", определяемые "эталонной кривой" Вернера.To illustrate, there are diagrams of the change in the output measured parameter "conductivity" noted in FIG. 2 (diagram 1) (in arbitrary units - percent of the maximum voltage value U ₇ ), which determine the transfer function of the proposed device on the scale of the recorder 17, and the measuring current (diagram 2) from a change in the informative parameter of electric skin resistance R _x at values: R ₀ = 150 kΩ; K ₁ K ₂ = 0.21. Here, for comparison, the symbols (*) denote the values of "conductivity" determined by the "reference curve" of Werner.

Как видно из графиков (диаграмма 1), в предлагаемом устройстве обеспечивается высокая степень соответствия функции преобразования электрокожного сопротивления "эталонной кривой" Вернера для используемого диапазона измерения информативного электрокожного сопротивления. As can be seen from the graphs (diagram 1), the proposed device provides a high degree of correspondence of the electric-skin resistance conversion function to the “Werner reference curve” for the used measurement range of the informative electric-skin resistance.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства для измерения электрокожного сопротивления обеспечивается высокая точность и достоверность измерения электрокожного сопротивления в выбранных условных единицах "проводимости", что является основой для эффективного применения медицинских диагностических методов, в частности электропунктурного метода Р. Фолля. При этом выполнение устройства на элементах с линейными передаточными характеристиками определяет высокую степень соответствия и повторяемости метрологических характеристик приборов при их серийном производстве. Thus, when using the proposed device for measuring electric skin resistance, high accuracy and reliability of measuring electric skin resistance in selected conventional units of "conductivity" is ensured, which is the basis for the effective use of medical diagnostic methods, in particular the electropuncture method of R. Voll. Moreover, the implementation of the device on elements with linear transfer characteristics determines a high degree of compliance and repeatability of the metrological characteristics of devices in their mass production.

Claims

A device for measuring electric skin resistance, comprising a measuring electrode connected to the first input of the first amplifier and connected through a calibration resistor to the first input of the electronic key, two indifferent electrodes, three memory blocks, a controlled voltage divider, the first input of which is connected to the output through the voltage module isolation unit the first amplifier, the second input is connected to the output of the first memory block, and the output through the second amplifier is connected to the combined first inputs of the comparator and the second of the memory block, the second input of the comparator is connected to the reference voltage source, and the output is to the first input of the first memory block, the first subtraction unit, multivibrator and recorder, characterized in that a second subtraction unit is inserted into it, the first input of which is connected to the output of the first block subtraction, the second input is connected to the output of the electronic key and through the voltage follower is connected to the first indifferent electrode, and the output is connected to the second input of the first amplifier, the first input of the first subtraction unit is connected to the output ode to the first amplifier and the first input of the third memory block, the second input of which is connected to the first output of the multivibrator and the second input of the first memory block, and the output to the second input of the first subtraction block, the second output of the multivibrator is connected to the combined second inputs of the electronic key and the second memory block, the output of which is connected to the recorder, while the second indifferent electrode is connected to the common bus of the device.