Устройство для исследования кожно-гальванической реакции
Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для исследования кожно-гальванической реакции (КГР) позволяет осуществлять оценку психоэмоционального состояния человека по скорости его КГР. На ладони испытуемого попарно закрепляются электроды 1-6, подключенные к выходам коммутаторов 7-12. Сопротивления между электродами 1-4, 2-5 и 3-6 совместно с источником 13 постоянного напряжения, дифференциальным усилителем 14, конденсатором 15 и сумматором 18 образуют дифференцирующее устройство, выходной сигнал которого пропорционален непосредственно скорости изменения сопротивлений между электродами, то есть скорости КГР. Поскольку добиться строгого равенства сопротивлений между различными парами электродов невозможно, с помощью коммутаторов 7-12, блока 17 управления и генератора 16 импульсов осуществляется циклическая перестановка местами сопротивлений между электродами, для чего в блоке 17 управления вырабатывается трехфазный импульсный сигнал, поступающий на входы управления коммутаторов. Фильтр 19 нижних частот осуществляет сглаживание выходного сигнала. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 А 61 В 5/05
ОПИСАНИЕ И306РЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4382440/28-14 (22) 19.02.38 (46) 15.05.90. Бюл. Р 18 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института (72) А.M. Ковалев, В. В. Круглов, В. С. Горьков, М.А.Лапицкий и В. Г. Куликов (53) 615.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1217340, кл. А 61 В 5/05, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
КОЖНО-ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ (57) Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для исследования кожно-гальванической реакции (КГР) позволяет осуществлять оценку психоэмоционального состояния человека по скорости его КГР. На ладони испытуемого попарно закрепляются электроды 1-6, подключенные к выходам
ÄÄSUÄÄ 1563672 А 1
2 коммутаторов 7-12. Сопротивления между электродами 1-4, 2-5 и 3-6 совместно с источником 13 постоянного напряжения, дифференциальным усилителем
14, конденсатором 15 и сумматором 18 образуют дифференцирующее устройство, выходной сигнал которого пропорционален непосредственно скорости изменения сопротивлений между электродами, т.е. скорости КГР. Поскольку добиться строгого равенства сопротивлений между. различными парами электродов невозможно, с помощью коммутаторов 7-121 блока 17 управления и генератора 16 импульсов осуществляется циклическая перестановка местами сопротивлений
Я между электродами, для чего в блоке
17 управления вырабатывается трехфазный импульсный сигнал, поступающий на входы управления коммутаторов, С: фильтр 19 нижних частот осуществляет сглаживание выходного сигнала. 1 з.п ° ф-лы, 4 ил.
1563672
Изобретение QTHocHT(.ÿ к медицине и медицинской технике; может быть использовано для оценки психоэмоционального состояния человека по с ко5 рости кожно-гальванической реакции (КГР).
Цель изобретения — непосредственное измерение скорости кожно-гальванической реакции . 10
На фиг. 1 приведена функциональ" ная схема устройства; на фиг. 2функциональная схема блока управлеб ния; на фиг. 3 — эпюры напряжений на вь|ходах блока управления; на фиг. 4эквивалентная схема устройства.
Устройство для исследования кожногальванической реакции содержит шесть электродов 1-6, шесть коммутаторов
7-12, источник 13 постоянного напря- 20 жения, дифференциальный усилитель 14, конденсатор 15, генератор 16 импульсов, блок 17 управления, сумматор 18 и фильтр 19 нижних частот. В свою очередь, блок 17 управления содержит 25
Ж-триггеры 20 и 21 и элемент И 22.
Устройство работает следующим образом.
Электроды 1-6 попарно располагаются на ладонной поверхности руки испытуемого. Принцип действия устройства удобнее рассмотреть IIQ его эквивалентной схеме (фиг. 4), на которой
U, — выходное напряжение источника
13, сопротивления R„,,R и R — сосответствуют сопротивлениям между определенными парами электродов„ а усилитель 23 совместно с резисторами
R4 R H Кя образуют сумматор 18.
Предполагая, что R< =R< = R = R u
R > = 2R+, можно показать, что выходное напряжение сумматора 18 пропорционально скорости изменения сопротивления кожного покрова испытуемого между соответствующими. парами элект- 45 родов, т.е.
U = U --- — — = К
Вых 0 R J t Jt
Таким образом, устройство позволяет непосредственно получить напряжение, пропорциональное скорости КГР, в предположении равен TBB coIlpoTHB» лений R < = К < = R =- R . Естественно, 55 что абсолютного равенства сопротивлений участков кожи между парами электродов, укрепляемьгх на ладонной поверх4 ности руки, гарантировать нельзя. Eloэтому в устройстве используется усреднение сопротивлений соответствующих участков кожи зя счет периодической их коммутации. Сопротивления кожи между парами электродов 1-4, 2-5, 3-6, с помощью генератора 16 импульсов, блока 17 управдения и коммутаторов
7-12 периодически сменяют друг друга, имитируя резисторы К,, R<, R на эквивалентной схеме, Такая смена положения сопротивлений осуществляется синхронным переключением коммутаторов
7-12.
Если за исходное состояние коммутаторов принять "верхнее" положение подвижных контактов, то сопротивление участка кожи между электродами 1-4 имитирует резистор R, между электродами 2-5 — резис ор R, между электродами 3-6 — резистор R .
Для среднего положения подвижных контактов коммутаторов характерно соответствие: 3-6 К,, 1-4-К,, 2-5- R
Цикл зяканчиваетсл последним тактом ! с соответствием: 2-5К<, 3-6- К,, 1-4 — К
Скорость изменения сопротивления кожных покровов человека является низкочастотным сигналом (его практическая полоса ограничивается долямп герц), поэтому при выборе частоты генератора 16 импульсов па уровне нескольких килогерц выходной сигнал сумматора 18 будет представлять собой медленно изменяющееся напряжение с шумовым компонентом, имеющим частоту генератора 16 импульсов. Этот шумовой компонент, обусловленный нестрогим равенством сопротивлений соответствующих участков кожи, легко отфильтровывается фильтром 19 нижних частот. Большое разнесение частотных диапазонов полезного сигнала и шумя позволяет использовать в фильтре 19 конденсаторы малой емкости, что гя" рантирует отсутствие динамических искажений полезного сигнала.
Блок 17 управления (фиг. 2 и 3) представляет собой формирователь трехфазного импульсного сигнала па основе делителя частоты на три, выполненного на двух JK-триггерах и элемента И. Все три выходные шины блока
17 управления соединяются с управляющими входами коммутаторов, обеспечивая синхронную смену их состояний.
Ня фиг. 1 связи входов управления бло15б36 ков 7-12, выхоцами блока 17 изображены для упрощения как групповые связи. Сами коммутаторы выполнены на интегральных сборках, содержащих три независимых ключевых элемента.
Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я
1. Устройство для исследования . кожно-гальванической реакции, содержащее два электрода, генератор .импульсов и дифференциальный усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью непосредствепнбго измерения скорости кОжно-гальванической реакции, в него введены шесть коммутаторов с тремя входами, одним выходом и группой входов управления, блок управления, вхоц которого подключен к выходу генератора импульсов, а группа выхоцов - к группам входом управления всех коммутаторов, четыре электрода, последовательно соединенные
c GTop и фильтр нижних частот вы- 25 ход которого является выходом устройства, источник постоянного напряжения, выход которого подключен к первому входу сумматора, перному входу первого, третьему вхоцу второго и второму входу третьего коммутатора, конценсатор, один вывоц которого специнен с общим проводом устройства, 7? 5
:.(р угс ". с третьим ..зходом пе1)ного и шестого, вторым входом второго и четвертого и первым входом третье-о и пятого коммутаторов, инвертирующий вход дифференциального усилителя соединен с вторым входом первого и шестого, первым входом второго и четвертого и третьим входом третьего и нятого коммутаторов, неинвентирующпй вход подключен к общему проводу vLT» ройства, а выход — к второму входу с.óììàò0ðà и третьему входу четвертого, второму входу пятого и пергому входу шестого коммутаторов, а электроды подключены к выходам соответствующих коммутаторов.
2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с. я тем, что блок управления сопержит два JK-триггера и элемент И, выход которого является первым выходом блока, С-входь1 триггеров объецинены и являются Uxog0h блока, J-вход пепвогс триггера соединен с инверсным выходом второго триггера и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выхоцу первого триггера, прямой выход первого триггера соединен с Л-входом второго и является вторым выходом блока, а прямой выход второго триггера является третьим выходом блока управления.
156367„
Составитель А.охальщин
Техред Л.Олийнык Корректор М.Самборская
Редактор М.Келемеш
Заказ 1113 Тираж 552 Подписцое
ВНИИПИ Государственного комитета по .изобретениям и открытиям при i",ÍÒ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101
