Устройство для определения параметров дыхания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Соеоз Советских

Социалистических

Республик (и) 508161 (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено10.06.72 (21) 1802101/28-13 (51) М. Кл.

А 61 В 5/08 (23) Приоритет (32) 1 1.06.71

Гасударственный иемитет

Совета Министроа СССР по делам иаобретеиий н открытий (31) 1 52 384 (33) США (43) Опубликовано 25.03.763юллетеиь № 11 (45) Дата опубликования описания 15.04.76 (53) УДК 615.471:612, .216.3 (088,8) Иностранец

Майкль P. Утеник (США ) (72) Автор, изобретения

Иностранная фирма

О Сандос АГ" (Швейцария) (71} Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ HAPAMETPOE

ДЫХАНИЯ. ха при нагрузке.

Изобретение относится к медицинской технике.

Известнь. устройства для определения па» . раметров дыхания, содержашие термистор.

Целью изобретения является обеспечение достаточной точности определения максимальной вентиляции легких и объема выдо»

Для этого предложенное устройство снаб- 1 жено схемой регулировки температурь; тер мистора, схемой развертки перепада его рабочей температуры в виде мостовой схемы измерения сопротивлений, в одно" из ветвей которого расположен термистор; хемой компенсации термистора при перепаде темпера-, туры и поддержании постоянной рабочейтемпературь: в виде дифференциального усилителя с сит нальными входами, соединенными через противоположные точки соединения мостовой схемы, и прямым контуром обратной связи, дополнительнь.м эмиттерным усилителем и вольтметром, На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства. 26

Устройство для определения параметров дыхания содержит термистор 1, который вместе с последовательно включенным регулируемым сопротивлением 2 образует.одно плечо мостовой схемы 3. Три других плеча этой схемы образуются соответственно сопротивлениями4, 5и6. Две противоположные точки 7 и 8 соединения мостовой схемы 3 через сопротивления 9 и 10 присоединены к сигнальным входам схемы 11 компенсации термистора. Эта схема выполнена в виде дифференциального усилителя 12 с соединительными зажимами 13, 14, 15 и сопротивлениями 16 и 17 и связанного с дифференциальным усилителем 12 дополнительного эмиттерного усилителя 18 на транзисторе 19 с соединительным зажимом 20.

Для обеспечения положительного тока из дифференциального усилителя предусмотрен диод 21.

Дифференциальный усилитель имеет прямой контур 22 обратной связи, в котором находится сопротивление 23,включенное меж.= ду сигнальным выходом эмиттерного усилителя 17 и отрицательным сигнальнымвхо5081

3 дом дифференциального усилителя 12. Уси« ление, обусловленное схемой 11 компенсации, зависит от сощютивлений 9, 10, 17 и

23. б

Сигнальный выход эмиттерного усилителя .

IS падключеи к точке 24 соединения мостовой схемы 3 и к вольтметру 25. Противс лежашая укаэанной точке точка 26 соеди+ ненни мостовой схемы заземлена.

Схема 11 компенсации термистора одновременно является схемой регулировкитем- пературы термистора 1, а мостовая схема 3 — схемой развертки перепада рабочей температуры термнстора 1.

Устройство работает следующим образом.

Первоначальная температура термистора соответствует комнатной температуре, при . этом мостовая схема 3 в начале не сбалансирована. Между точками 7 и 8 мостовой схемы образуется выходная разность потенциалов, которая поступает на вход схемы

11 компенсации, а именно на вход дифференциального усилителя 12. Дифференциальный усилитель 12 вместе с эмиттерным усилителем 18 усиливают выходную разность потенциалов мостовой схемы 3 и подают эту усиленную разность на две другие противолежашие точки 24 и 26 соединения этой схемы. Обусловленное повышением выходной разности потенциалов усиление тока вызывает повышение температуры термистора 1 и, следовательно, увеличение его сопротивления. З5

Это будет происходить до тех нор. пока мостовая схема не будет сбалансирована, после чего температура достигает рабочего значения. Путем регулировки сопротивления 2 можно изменять рабочую температуру термистора в пределах определенного диапазона. Обычно рабочая температура термистора выбирается в пределах 150-250 С или в более узких пределах (180-220 С). При сбао лансированной мостовой схеме, т, е. ког 45 де температура термистора достигла рабочего диапазона, подаваемый на мостовую схему 3 через точку 24 выходной сигнал схемы 1 1 компенсации уменьшается так, что рабочая разность потенциалов через противолежашие пару точек 24 и 26 соединения мосто; вой схемы 3 и проходящий через нее ток в этом случае не изменяются в течение соответств юшего периоде времени.Как следует из сказанного выше, регулировка температуры термис- 55 тора 1 и достижение рабочих условий всей схемы зависят друг от друга и протекают весьма быстро. При этом как только достигаются

61 рабочие условия устройство. оказывается гв» товым к измененияьГпараметров дыхания, Определение параметров дыхания осушествляется путем пропускания выдыхаемого пациентом воздуха через термистор.

Поскольку рабочая температура .термистора. весьма высока, цроходяший через термистор поток воздуха с более низкой температурой обуславливает перепад температуры и, следовательно, более низкое сопротивление термистора, что приводит к разбалансу моотовой схемы. Иыходной сигнал разбаланса снимается с противолежаших точек 7 и 8 соединения схемы 3 и поступает на схему

1j компенсации, выходной сигнал с которой через точку 24 вновь поступает на мостовую схему и компенсирует изменение температуры. термистора, возврашая мостовуюсхему в состояние равновесия. Таким образом, при работе устройства температура термистора поддерживается постоянной и раг иой выбранной рабочей температуре в пр делах определенного диапазона, а подаваемая через противолежашие точки 24 и 26 соединения мостовой схемы 3 разность потенциалов изменяется в зависимости от характеристик.. потока газа, обдуваюшего термистор 1. Необходимая для компенсации мостовой схемы 3 разность потенциалов измеряется вольтметром 25; который может быть проградуирован непосредственно в необходимых единицах параметров дыхания.

Таким образом, поток вь дй>;аемого пациентом газа можно непрерывно контролировать с достаточной точностью с помошью вольтметра 25, подключенного к выходу схемы компенсации.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров дыхания, содержашее термистор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения максимальной вентиляции легких и объема выдоха при нагрузке, оно снабжено схемой регулировки температуры термистора, схемой развертки перепада его рабочей температуры в виде мостовой схемы измерения сопротивлений, в одной иэ ветвей которого расположен термистор, схемой компенсации термистора при перепаде теь.пературы и и..лдеажания посто = янной рабочей температуры в виде дифференциального усилителя с сигнальными входами, соединенными через противолежащие точки соединения мостовой схемы, и прямым контуром обратиой связи, дополнительным эмиттерным усилителем и вольтметром.

5081 61

Составитеаь Е. Лаиыбург

Техред О, Луговаи Корректоо Н. Бябчрка

Редактор A. Бер

Тираж /gal Поддисное

Заказ Щ

1 1 3035, Москва, Ж35, Раушскаи наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101!!!!!! !ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открь.тий