Пьезоэлектрический датчик пульса

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ: ДАТЧИК ПУЛЬСА, содержащий полый корпус, пьезоэлектрический преобразователь, мембрану и пелот, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде биморфной пластины, и в датчик введены последовательно включенные генератор, датчик тока, выпрямитель и усилитель, подюхюченный к первой пьезоэлектрической пластине, причем второй выход датчика тока подключен к второй пьезоэлектрической пластине, а средний вывод биморфного преобразователя соединенс обшей шиной. 4 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) 1 2 А (51)4 А 61 В 5/02! !!!! !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3683383/28 — 14 (22) 02.01.84 (46) 30.09.85. Бюл. л0 36 (72) P. Г. Джагупов, А. В. Рябцов и и И. Ю. Челнокова (71) Одесский ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт (53) 615.475 (088.8) (56) Инструкция по применению артериального пульсодатчика. АР 202.М., 1974.

Авторское свидетельство СССР л0 927228, кл. А 61 В 5/02, 1982. (54) (57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ; ДАТЧИКПУЛЬСА, содержащий полый корпус, пьезоэлектрический преобразователь, мембрану и пелот,отличающийся тем, что, с целью повышения точности, пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде биморфной пластины, и в датчик введены последовательно включенные генератор, датчик тока, выпрямитель и усилитель, подключенный к первой пьезоэлектрической пластине, причем второй выход датчика тока подключен к второй пьезоэлектрической пластине, а средний вывод биморфного преобразователя соединен с обшей шиной.

181626

Составитель Ю. Кочетков

Техред M. Надь

Корректор Л. Пилипенко

Редактор Л, Авраменко

Заказ 5973/3

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ",. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к медицинской те; нике и может найти применение в системах и устройствах, предназначенных для диагностических исследований, в. частности для rp|:05paэования частоты N наполнения пульса в элект;, рический сигнал.

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого пьезоэлектрического датчика пульса.

Устройство состоит из полого корпуса 1, пелота 2, жестко соединенного с мембраной 3, пьезоэ.:..;;ентов 4 и 5, составляющих биморфную пластину, жестко закрепленную в корпу- се 1, генератора 6, подключенного к электродам пьезоэлемента 4,,датчика тока 7, включенного последовательно в цепь генератора 6, выпрямителя 8. подключенного к датчику тока 7, а также усилиятеля 9, подключенного к электродам пьезоэлемента 5.

Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение генератора 6 подается нг электроды пьезоэлемента 4, Частота генератора 6 совпадает с резонансной частотой пьезоэлемента 4. Расстояние 1 между пьезоэлементом 4 и мембраной 3 выбирается таким образом„чтобы в воздушном промежутке между ними, являющемся звукопроводом, устанавливались стоячие акустические волны.

В этом случае система настроена в резонанс.

Следовательно, акустическое сопротивление звукопровода минимально и система потребляет минимальную мощность от генератора б.

При этом через датчик тока протекает мини-мальный ток.

Премещение пелота 2 и мембраны 3 приво-35 дит к изменению расстояния между пьезоэлементом 4 и мембраной 3. Уменьшается длина звукопровода, происходит нарушение услоъ вий резонанса и акустическое сопротивление вукопровода возрастает. Увеличивается мощ,.ность, потребляемая от генератора 6, а, следовательно увеличивается и ток, потребляемый от генератора 6, что регистрируется дгтчиком тока 7.

Выходное переменное напряжение датчика тока 7, пропорциональное величине прогиба мембраны 3, поступает на выпрямитель 8.

Выпрямленное напряжение усиливается усилителем 9 и подается на электроды пьезоэлемента 5. Вследствие обратного пьезоэффекта напряжение преобразуется в деформацию пьезоэлемента,Так как пьезоэлементы 4 и 5 жест ко соединены между собой, то деформация пьезоэлемента 5 приводит к изгибу биморфной пластины.

Размеры пьезоэлементов и коэффициент усиления усилителя 9 выбираются таким образом, что изгиб пьезоэлемента компенсирует разбаланс в системе, т. е. система отслеживает перемещение пелота с мембраной и биморфная пластина прогибается таким образом, что длина звукопровода принимает свое прежнее значение. В системе восстанавливаются условия резонанса. Акустическое сопротивление звукопровода приобретает минимальную величину.

Перемещение пелота с мембраной, вызывающее изгиб биморфной пластины, происходит с частотой, равной частоте пульса, следовательно, частота прогибов биморфной пластины соответствует частоте пульса. По величине выходного напряжения усилителя 9 можно судить о наполнении пульса.

Данное устройство обладает высокой точностью но сравнению с прототипом вследствие использования компенсационного метода измерения.