1. Устройство для индикации изменения сопротивления живого тела, содержащее

схему измерения сопротивления, имеющую внешние проводники для восприятия сопротивления живого тела, размещенного между внешними проводниками;

средство усиления для создания аналогового сигнала измерения, указывающего воспринятое сопротивление тела;

схему индикатора для отображения визуально воспринимаемой индикации, выражающей воспринятое сопротивление тела;

блок цифровой обработки для оцифровки и цифровой обработки сигнала измерения для существенного ослабления влияния старения компонентов, допусков и температуры на точность сигнала измерения и

средство индикации, реагирующее на обработанный сигнал измерения, для отображения визуально воспринимаемой индикации, выражающей малые изменения воспринятого сопротивления тела.

2. Устройство по п.1, в котором блок цифровой обработки включает в себя

средство для подстановки совокупности значений электрического сопротивления вместо сопротивления тела средству усиления для восприятия, причем совокупность моделирует различные значения сопротивления тела;

средство для оцифровки и сохранения в памяти совокупности значений сигналов измерения, соответствующих совокупности моделированных значений сопротивления тела;

средство интерполяции между значениями сигнала измерения, полученными для моделированных значений сопротивления тела для определения ожидаемых значений сигнала измерения для совокупности дополнительных значений сопротивления тела и

средство для формирования и сохранения таблицы, связывающей ожидаемые значения сигнала измерения для соответствующих значений сопротивления тела на основании интерполяции.

3. Устройство по п.2, в котором средство подстановки включает в себя мультиплексор, реагирующий на совокупность значений сигнала выбора для включения соответствующего одного из совокупности электрических резисторов в схему измерения сопротивления.

4. Устройство по п.2, в котором средство подстановки включает в себя мультиплексор, реагирующий на совокупность значений сигнала выбора для включения соответствующего одного из совокупности электрических резисторов в схему измерения сопротивления вместо внешних проводников.

5. Устройство по п.2, в котором средство подстановки включает в себя мультиплексор, реагирующий на совокупность значений сигнала выбора для включения в схему измерения сопротивления соответствующего компонента, выбранного из группы, состоящей из (1) внешних проводников и (2) соответствующего одного из совокупности электрических резисторов.

6. Устройство по п.2, включающее в себя средство для автоматической активации средства подстановки после включения питания устройства для формирования и сохранения таблицы, связывающей ожидаемые значения сигнала измерения для соответствующих значений сопротивления тела на основании интерполяции.

7. Устройство по п.1, в котором блок цифровой обработки включает в себя

средство для вычитания значения электрического сопротивления тела, подвергаемого мониторингу, из регулируемого пользователем базового значения для выдачи отрегулированного сигнала измерения как сигнала измерения на средство индикации;

позиционируемое вручную средство, управляемое пользователем для регулировки базового значения, и

средство оптического кодирования, подключенное к позиционируемому вручную средству для выдачи базового значения как функции положения позиционируемого вручную средства.

8. Устройство по п.7, в котором позиционируемое вручную средство состоит из поворачиваемого вручную регулятора, и оптический кодер включает в себя поворотный шпиндель, присоединенный к регулятору, и средство для выдачи цифрового выходного сигнала, указывающего положение шпинделя.

9. Устройство по п.8, включающее в себя средство регулировки модуля цифрового выходного сигнала оптического выходного кодера для вычитания электрического сопротивления тела, подвергнутого мониторингу, по существу, согласно уравнению

где TA - положение позиционируемого вручную средства на шкале;

R _TA - значение выходного сигнала.

10. Устройство по п.7, включающее в себя

средство для повторного измерения значения сопротивления живого тела;

средство для вычитания каждого измеренного значения из отрегулированного базового значения для получения сигнала измерения;

средство регулировки чувствительности для подачи сигнала измерения на средство индикации,

причем средство регулировки чувствительности включает в себя средство для умножения сигнала измерения на коэффициент усиления, который зависит от положения регулируемого вручную средства.

11. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средство регулировки чувствительности для управления величиной отклика, отображаемого средством индикации, на изменение воспринимаемого сопротивления тела, причем средство регулировки чувствительности включает в себя

средство регулировки диапазона чувствительности для выбора диапазона чувствительности из низкого, среднего и высокого диапазонов чувствительности и

средство тонкой регулировки чувствительности, действующее совместно со средством регулировки диапазона чувствительности, для обеспечения дополнительной регулировки чувствительности в выбранном диапазоне.

12. Устройство по п.11, включающее в себя числовой индекс, связанный со средством тонкой регулировки чувствительности, для представления пропорционального значения выбранной чувствительности в выбранном диапазоне.

13. Устройство по п.12, включающее в себя средство общего выравнивания (а) чувствительности средства индикации, представленной наименьшим числовым значением индекса, когда выбран средний диапазон, с (b) чувствительностью средства индикации, представленной наибольшим числовым значением индекса, когда выбран низкий диапазон.

14. Устройство по п.12, включающее в себя средство общего выравнивания (а) чувствительности средства индикации, представленной наименьшим числовым значением индекса, когда выбран высокий диапазон, с (b) чувствительностью средства индикации, представленной наибольшим числовым значением индекса, когда средний диапазон расширен.

15. Устройство по п.12, в котором средство тонкой регулировки чувствительности включает в себя поворачиваемый вручную регулятор и числовой индекс представляет собой 32-сегментную шкалу, размещенную вокруг регулятора.

16. Устройство по п.12, в котором числовой индекс включает в себя электронное средство отображения для отображения числа, указывающего положение поворота регулятора.

17. Устройство по п.12, в котором средство тонкой регулировки чувствительности включает в себя поворачиваемый вручную регулятор и числовой индекс включает в себя электронное средство отображения для отображения числа, указывающего положение поворота регулятора, масштабируемого коэффициентом, определяемым выбранным диапазоном чувствительности.

18. Устройство по п.11, в котором средство регулировки чувствительности действует совместно со средством усиления для обеспечения коэффициента усиления, приблизительно равного 1, для сигнала измерения, полученного из сопротивления тела, когда выбранный диапазон чувствительности является низким диапазоном.

19. Устройство по п.11, в котором средство регулировки чувствительности действует совместно со средством усиления для обеспечения коэффициента усиления, приблизительно равного 9,5, для сигнала измерения, полученного из сопротивления тела, когда выбранный диапазон чувствительности является средним диапазоном.

20. Устройство по п.11, в котором средство регулировки чувствительности действует совместно со средством усиления для обеспечения коэффициента усиления, приблизительно равного 90,25, для сигнала измерения, полученного из сопротивления тела, когда выбранный диапазон чувствительности является высоким диапазоном.

21. Устройство по п.11, включающее в себя средство выбора (22а-с) для перемещения отображаемого значка на средстве отображения между отображаемыми словами или символами, представляющими соответствующие диапазоны чувствительности, и средство для выбора нужного диапазона, указанного значком.

22. Устройство по п.21, в котором значок отображается в виде полосообразного значка, который, в целом, перекрывает и высвечивает соответствующие слова или символы.

23. Устройство по п.1, в котором блок цифровой обработки включает в себя

средство для вычитания значения электрического сопротивления контролируемого тела из базового значения, регулируемого пользователем, для подачи отрегулированного сигнала измерения в качестве сигнала измерения на средство индикации и

управляемое вручную средство, управляемое пользователем для регулировки базового значения.

24. Устройство по п.23, в котором управляемое вручную средство состоит из

поворачиваемого вручную регулятора и

потенциометра, присоединенного к регулятору для выработки связанного с положением сигнала, указывающего поворотное положение регулятора.

25. Устройство по п.8 или 24, дополнительно включающее в себя числовой индекс вокруг регулятора для отображения условного значения, связанного с поворотным положением регулятора.

26. Устройство по п.25, в котором регулятор поворачивается относительно чисел на числовом индексе.

27. Устройство по п.24, дополнительно включающее в себя электронное средство отображения для отображения числа, указывающего положение поворота регулятора.

28. Устройство по п.25, в котором числовой индекс содержит деления с отмеченными значениями приблизительно от "0" до по меньшей мере приблизительно "6".

29. Устройство по п.28, в котором деления занимают дугу величиной приблизительно 240ш вокруг циферблата.

30. Устройство по п.1, в котором схема восприятия сопротивления включает в себя

первый и второй электроды, соответственно, электрически подключенные к внешним проводникам для электрического подключения к живому телу для подключения сопротивления живого тела между электродами;

цепь делителя напряжения, приспособленную для подключения между источником напряжения постоянного тока и заземлением, причем схема восприятия сопротивления содержит первое плечо цепи, в которой между источником напряжения постоянного тока и заземлением последовательно соединены (а) первый резистор, (b) первый и второй электроды и (с) второй резистор, причем первый и второй электроды подключены к цепи с возможностью отсоединения.

31. Устройство по п.30, дополнительно включающее в себя средство перемычки в последовательной цепи для избирательного установления соединения между первым и вторым резисторами в обход электродов.

32. Устройство по п.31, в котором средство перемычки включает в себя

гнездо, имеющее пару контактов, соответственно подключенных к первому и второму резисторам, и

средство для соединения с возможностью отсоединения электродов через гнездо последовательно с первым и вторым резисторами,

гнездо, включающее в себя средство для соединения первого и второго резисторов друг с другом, когда электроды отсоединены от цепи.

33. Устройство по п.32, включающее в себя третий резистор, последовательно подключенный между первым и вторым резисторами посредством гнезда, когда электроды отсоединены от цепи.

34. Устройство по п.31, в котором цепь делителя напряжения дополнительно включает в себя мультиплексор, имеющий по меньшей мере один вход и совокупность выходов, причем мультиплексор электрически включен в цепь между (а) первым резистором на своем входе и (b) средством перемычки на одном из своих выходов, причем мультиплексор реагирует на сигнал выбора, электрически соединяя свой вход с выбранным выходом.

35. Устройство по п.34, в котором мультиплексор электрически подключает первое сопротивление к гнезду при восприятии сопротивления живого тела.

36. Устройство по п.34, в котором

совокупность резисторов с разными значениями сопротивления, соответственно, подключены к остальным выходам мультиплексора для подстановки в цепь деления напряжения вместо электродов и третьего резистора и

блок цифровой обработки включает в себя средство для выработки сигналов выбора для последовательной подстановки совокупности резисторов при выполнении цикла калибровки,

причем значения сопротивления выбраны так, чтобы уникально представлять соответствующие уровни сопротивления живого тела.

37. Устройство по п.36, в котором блок цифровой обработки включает в себя

средство для хранения оцифрованных сигналов измерения, связанных с каждым из подстановочных резисторов при их подстановке вместо электродов и третьего резистора в цепь делителя напряжения для установления ряда калибровочных точек,

средство для вычисления из этих сохраненных значений сигнала значений сигнала измерения, которые были бы получены из совокупности других сопротивлений живого тела, воспринятых электродами, и для их сохранения,

средство для сравнения сигнала измерения при восприятии сопротивления живого тела с сохраненными значениями для получения разностного сигнала и

средство, подключающее разностный сигнал к средству индикации для компенсации изменений компонентов, связанных с возрастом и температурой, в устройстве.

38. Устройство по п.37, включающее в себя

средство регулировки TA, соотнесенное с индексом значений сопротивления живого тела, для регулировки средства индикации для показа нужной индикации;

средство создания значения TA, реагирующее на регулировку TA для извлечения из сохраненных значений сигнала значения сигнала, сохраненного для индексированного значения, при котором средство индикации показывает нужную индикацию, и в котором в ходе контроля живого тела производится сравнение результирующего значения оцифрованного сигнала измерения с сохраненным значением, соответствующим регулировке, и разность между двумя значениями сигнала используется для управления средством индикации.

39. Устройство по п.37, в котором средство регулировки TA включает в себя

поворачиваемый вручную регулятор TA, который можно поворачивать в ходе процедуры контроля сопротивления тела, и

цифровой кодер, реагирующий на поворотное положение регулятора TA, для генерации цифрового значения, указывающего поворотное положение регулятора, благодаря чему сгенерированное цифровое значение коррелирует со значением сопротивления тела, связанным с положением регулятора.

40. Устройство по п.39, включающее в себя средство регулировки усиления чувствительности для применения нелинейного коэффициента усиления менее 1 к разностному сигналу до подачи разностного сигнала на средство индикации, когда средство регулировки TA отрегулировано в соответствии с очень высоким сопротивлением живого тела, причем коэффициент усиления уменьшается при увеличении соответствующего сопротивления тела.

41. Устройство по п.39, включающее в себя средство регулировки усиления чувствительности для применения положительного нелинейного коэффициента усиления более 1 к разностному сигналу до подачи разностного сигнала на средство индикации, когда средство регулировки TA отрегулировано в соответствии с очень низким сопротивлением живого тела, причем коэффициент усиления увеличивается при снижении соответствующего сопротивления тела.

42. Устройство по п.39, включающее в себя дистанционный поворачиваемый вручную регулятор TA, который можно поворачивать в ходе процедуры контроля сопротивления тела,

дистанционный цифровой кодер, реагирующий на поворотное положение дистанционного регулятора TA для генерации дистанционного цифрового значения, указывающего поворотное положение дистанционного регулятора TA, благодаря чему сгенерированное дистанционное цифровое значение коррелирует со значением сопротивления тела, связанным с положением регулятора TA,

средство связи для передачи дистанционных цифровых значений, генерируемых дистанционным цифровым кодером, на блок цифровой обработки,

средство деактивации цифрового кодера, связанного с регулятором TA, пока дистанционные цифровые значения от дистанционного цифрового кодера передаются на блок цифровой обработки.

43. Устройство по п.1, в котором средство индикации включает в себя

измерительный прибор, имеющий шкалу, катушку для установления магнитного поля, электрический ток течет через катушку, и указательную стрелку, отклоняемую по шкале магнитным полем на величину, в общем случае, пропорциональную току через катушку;

средство, подающее аналоговый электрический сигнал, представляющий обработанный сигнал измерения, на катушку;

оптическое транзисторное средство, шунтирующее катушку для обеспечения, фактически, короткого замыкания катушки, при отключенном питании устройства, во избежание физического перемещения измерительного прибора под действием индукционного тока в катушке измерительного прибора, которое приводит к внезапному перемещению стрелки за пределы шкалы, которое может вызвать повреждение стрелки.

 

(57) Реферат / Формула:
Устройство для индикации изменения сопротивления живого тела, содержащее

схему измерения сопротивления, имеющую внешние проводники для восприятия сопротивления живого тела, размещенного между внешними проводниками;

средство усиления для создания аналогового сигнала измерения, указывающего воспринятое сопротивление тела;

схему индикатора для отображения визуально воспринимаемой индикации, выражающей воспринятое сопротивление тела;

блок цифровой обработки для оцифровки и цифровой обработки сигнала измерения для существенного ослабления влияния старения компонентов, допусков и температуры на точность сигнала измерения и

средство индикации, реагирующее на обработанный сигнал измерения, для отображения визуально воспринимаемой индикации, выражающей малые изменения воспринятого сопротивления тела.

2. Устройство по п.1, в котором блок цифровой обработки включает в себя

средство для подстановки совокупности значений электрического сопротивления вместо сопротивления тела средству усиления для восприятия, причем совокупность моделирует различные значения сопротивления тела;

средство для оцифровки и сохранения в памяти совокупности значений сигналов измерения, соответствующих совокупности моделированных значений сопротивления тела;

средство интерполяции между значениями сигнала измерения, полученными для моделированных значений сопротивления тела для определения ожидаемых значений сигнала измерения для совокупности дополнительных значений сопротивления тела и

средство для формирования и сохранения таблицы, связывающей ожидаемые значения сигнала измерения для соответствующих значений сопротивления тела на основании интерполяции.

3. Устройство по п.2, в котором средство подстановки включает в себя мультиплексор, реагирующий на совокупность значений сигнала выбора для включения соответствующего одного из совокупности электрических резисторов в схему измерения сопротивления.

4. Устройство по п.2, в котором средство подстановки включает в себя мультиплексор, реагирующий на совокупность значений сигнала выбора для включения соответствующего одного из совокупности электрических резисторов в схему измерения сопротивления вместо внешних проводников.

5. Устройство по п.2, в котором средство подстановки включает в себя мультиплексор, реагирующий на совокупность значений сигнала выбора для включения в схему измерения сопротивления соответствующего компонента, выбранного из группы, состоящей из (1) внешних проводников и (2) соответствующего одного из совокупности электрических резисторов.

6. Устройство по п.2, включающее в себя средство для автоматической активации средства подстановки после включения питания устройства для формирования и сохранения таблицы, связывающей ожидаемые значения сигнала измерения для соответствующих значений сопротивления тела на основании интерполяции.

7. Устройство по п.1, в котором блок цифровой обработки включает в себя

средство для вычитания значения электрического сопротивления тела, подвергаемого мониторингу, из регулируемого пользователем базового значения для выдачи отрегулированного сигнала измерения как сигнала измерения на средство индикации;

позиционируемое вручную средство, управляемое пользователем для регулировки базового значения, и

средство оптического кодирования, подключенное к позиционируемому вручную средству для выдачи базового значения как функции положения позиционируемого вручную средства.

8. Устройство по п.7, в котором позиционируемое вручную средство состоит из поворачиваемого вручную регулятора, и оптический кодер включает в себя поворотный шпиндель, присоединенный к регулятору, и средство для выдачи цифрового выходного сигнала, указывающего положение шпинделя.

9. Устройство по п.8, включающее в себя средство регулировки модуля цифрового выходного сигнала оптического выходного кодера для вычитания электрического сопротивления тела, подвергнутого мониторингу, по существу, согласно уравнению

где TA - положение позиционируемого вручную средства на шкале;

R _TA - значение выходного сигнала.

10. Устройство по п.7, включающее в себя

средство для повторного измерения значения сопротивления живого тела;

средство для вычитания каждого измеренного значения из отрегулированного базового значения для получения сигнала измерения;

средство регулировки чувствительности для подачи сигнала измерения на средство индикации,

причем средство регулировки чувствительности включает в себя средство для умножения сигнала измерения на коэффициент усиления, который зависит от положения регулируемого вручную средства.

11. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средство регулировки чувствительности для управления величиной отклика, отображаемого средством индикации, на изменение воспринимаемого сопротивления тела, причем средство регулировки чувствительности включает в себя

средство регулировки диапазона чувствительности для выбора диапазона чувствительности из низкого, среднего и высокого диапазонов чувствительности и

средство тонкой регулировки чувствительности, действующее совместно со средством регулировки диапазона чувствительности, для обеспечения дополнительной регулировки чувствительности в выбранном диапазоне.

12. Устройство по п.11, включающее в себя числовой индекс, связанный со средством тонкой регулировки чувствительности, для представления пропорционального значения выбранной чувствительности в выбранном диапазоне.

13. Устройство по п.12, включающее в себя средство общего выравнивания (а) чувствительности средства индикации, представленной наименьшим числовым значением индекса, когда выбран средний диапазон, с (b) чувствительностью средства индикации, представленной наибольшим числовым значением индекса, когда выбран низкий диапазон.

14. Устройство по п.12, включающее в себя средство общего выравнивания (а) чувствительности средства индикации, представленной наименьшим числовым значением индекса, когда выбран высокий диапазон, с (b) чувствительностью средства индикации, представленной наибольшим числовым значением индекса, когда средний диапазон расширен.

15. Устройство по п.12, в котором средство тонкой регулировки чувствительности включает в себя поворачиваемый вручную регулятор и числовой индекс представляет собой 32-сегментную шкалу, размещенную вокруг регулятора.

16. Устройство по п.12, в котором числовой индекс включает в себя электронное средство отображения для отображения числа, указывающего положение поворота регулятора.

17. Устройство по п.12, в котором средство тонкой регулировки чувствительности включает в себя поворачиваемый вручную регулятор и числовой индекс включает в себя электронное средство отображения для отображения числа, указывающего положение поворота регулятора, масштабируемого коэффициентом, определяемым выбранным диапазоном чувствительности.

18. Устройство по п.11, в котором средство регулировки чувствительности действует совместно со средством усиления для обеспечения коэффициента усиления, приблизительно равного 1, для сигнала измерения, полученного из сопротивления тела, когда выбранный диапазон чувствительности является низким диапазоном.

19. Устройство по п.11, в котором средство регулировки чувствительности действует совместно со средством усиления для обеспечения коэффициента усиления, приблизительно равного 9,5, для сигнала измерения, полученного из сопротивления тела, когда выбранный диапазон чувствительности является средним диапазоном.

20. Устройство по п.11, в котором средство регулировки чувствительности действует совместно со средством усиления для обеспечения коэффициента усиления, приблизительно равного 90,25, для сигнала измерения, полученного из сопротивления тела, когда выбранный диапазон чувствительности является высоким диапазоном.

21. Устройство по п.11, включающее в себя средство выбора (22а-с) для перемещения отображаемого значка на средстве отображения между отображаемыми словами или символами, представляющими соответствующие диапазоны чувствительности, и средство для выбора нужного диапазона, указанного значком.

22. Устройство по п.21, в котором значок отображается в виде полосообразного значка, который, в целом, перекрывает и высвечивает соответствующие слова или символы.

23. Устройство по п.1, в котором блок цифровой обработки включает в себя

средство для вычитания значения электрического сопротивления контролируемого тела из базового значения, регулируемого пользователем, для подачи отрегулированного сигнала измерения в качестве сигнала измерения на средство индикации и

управляемое вручную средство, управляемое пользователем для регулировки базового значения.

24. Устройство по п.23, в котором управляемое вручную средство состоит из

поворачиваемого вручную регулятора и

потенциометра, присоединенного к регулятору для выработки связанного с положением сигнала, указывающего поворотное положение регулятора.

25. Устройство по п.8 или 24, дополнительно включающее в себя числовой индекс вокруг регулятора для отображения условного значения, связанного с поворотным положением регулятора.

26. Устройство по п.25, в котором регулятор поворачивается относительно чисел на числовом индексе.

27. Устройство по п.24, дополнительно включающее в себя электронное средство отображения для отображения числа, указывающего положение поворота регулятора.

28. Устройство по п.25, в котором числовой индекс содержит деления с отмеченными значениями приблизительно от "0" до по меньшей мере приблизительно "6".

29. Устройство по п.28, в котором деления занимают дугу величиной приблизительно 240ш вокруг циферблата.

30. Устройство по п.1, в котором схема восприятия сопротивления включает в себя

первый и второй электроды, соответственно, электрически подключенные к внешним проводникам для электрического подключения к живому телу для подключения сопротивления живого тела между электродами;

цепь делителя напряжения, приспособленную для подключения между источником напряжения постоянного тока и заземлением, причем схема восприятия сопротивления содержит первое плечо цепи, в которой между источником напряжения постоянного тока и заземлением последовательно соединены (а) первый резистор, (b) первый и второй электроды и (с) второй резистор, причем первый и второй электроды подключены к цепи с возможностью отсоединения.

31. Устройство по п.30, дополнительно включающее в себя средство перемычки в последовательной цепи для избирательного установления соединения между первым и вторым резисторами в обход электродов.

32. Устройство по п.31, в котором средство перемычки включает в себя

гнездо, имеющее пару контактов, соответственно подключенных к первому и второму резисторам, и

средство для соединения с возможностью отсоединения электродов через гнездо последовательно с первым и вторым резисторами,

гнездо, включающее в себя средство для соединения первого и второго резисторов друг с другом, когда электроды отсоединены от цепи.

33. Устройство по п.32, включающее в себя третий резистор, последовательно подключенный между первым и вторым резисторами посредством гнезда, когда электроды отсоединены от цепи.

34. Устройство по п.31, в котором цепь делителя напряжения дополнительно включает в себя мультиплексор, имеющий по меньшей мере один вход и совокупность выходов, причем мультиплексор электрически включен в цепь между (а) первым резистором на своем входе и (b) средством перемычки на одном из своих выходов, причем мультиплексор реагирует на сигнал выбора, электрически соединяя свой вход с выбранным выходом.

35. Устройство по п.34, в котором мультиплексор электрически подключает первое сопротивление к гнезду при восприятии сопротивления живого тела.

36. Устройство по п.34, в котором

совокупность резисторов с разными значениями сопротивления, соответственно, подключены к остальным выходам мультиплексора для подстановки в цепь деления напряжения вместо электродов и третьего резистора и

блок цифровой обработки включает в себя средство для выработки сигналов выбора для последовательной подстановки совокупности резисторов при выполнении цикла калибровки,

причем значения сопротивления выбраны так, чтобы уникально представлять соответствующие уровни сопротивления живого тела.

37. Устройство по п.36, в котором блок цифровой обработки включает в себя

средство для хранения оцифрованных сигналов измерения, связанных с каждым из подстановочных резисторов при их подстановке вместо электродов и третьего резистора в цепь делителя напряжения для установления ряда калибровочных точек,

средство для вычисления из этих сохраненных значений сигнала значений сигнала измерения, которые были бы получены из совокупности других сопротивлений живого тела, воспринятых электродами, и для их сохранения,

средство для сравнения сигнала измерения при восприятии сопротивления живого тела с сохраненными значениями для получения разностного сигнала и

средство, подключающее разностный сигнал к средству индикации для компенсации изменений компонентов, связанных с возрастом и температурой, в устройстве.

38. Устройство по п.37, включающее в себя

средство регулировки TA, соотнесенное с индексом значений сопротивления живого тела, для регулировки средства индикации для показа нужной индикации;

средство создания значения TA, реагирующее на регулировку TA для извлечения из сохраненных значений сигнала значения сигнала, сохраненного для индексированного значения, при котором средство индикации показывает нужную индикацию, и в котором в ходе контроля живого тела производится сравнение результирующего значения оцифрованного сигнала измерения с сохраненным значением, соответствующим регулировке, и разность между двумя значениями сигнала используется для управления средством индикации.

39. Устройство по п.37, в котором средство регулировки TA включает в себя

поворачиваемый вручную регулятор TA, который можно поворачивать в ходе процедуры контроля сопротивления тела, и

цифровой кодер, реагирующий на поворотное положение регулятора TA, для генерации цифрового значения, указывающего поворотное положение регулятора, благодаря чему сгенерированное цифровое значение коррелирует со значением сопротивления тела, связанным с положением регулятора.

40. Устройство по п.39, включающее в себя средство регулировки усиления чувствительности для применения нелинейного коэффициента усиления менее 1 к разностному сигналу до подачи разностного сигнала на средство индикации, когда средство регулировки TA отрегулировано в соответствии с очень высоким сопротивлением живого тела, причем коэффициент усиления уменьшается при увеличении соответствующего сопротивления тела.

41. Устройство по п.39, включающее в себя средство регулировки усиления чувствительности для применения положительного нелинейного коэффициента усиления более 1 к разностному сигналу до подачи разностного сигнала на средство индикации, когда средство регулировки TA отрегулировано в соответствии с очень низким сопротивлением живого тела, причем коэффициент усиления увеличивается при снижении соответствующего сопротивления тела.

42. Устройство по п.39, включающее в себя дистанционный поворачиваемый вручную регулятор TA, который можно поворачивать в ходе процедуры контроля сопротивления тела,

дистанционный цифровой кодер, реагирующий на поворотное положение дистанционного регулятора TA для генерации дистанционного цифрового значения, указывающего поворотное положение дистанционного регулятора TA, благодаря чему сгенерированное дистанционное цифровое значение коррелирует со значением сопротивления тела, связанным с положением регулятора TA,

средство связи для передачи дистанционных цифровых значений, генерируемых дистанционным цифровым кодером, на блок цифровой обработки,

средство деактивации цифрового кодера, связанного с регулятором TA, пока дистанционные цифровые значения от дистанционного цифрового кодера передаются на блок цифровой обработки.

43. Устройство по п.1, в котором средство индикации включает в себя

измерительный прибор, имеющий шкалу, катушку для установления магнитного поля, электрический ток течет через катушку, и указательную стрелку, отклоняемую по шкале магнитным полем на величину, в общем случае, пропорциональную току через катушку;

средство, подающее аналоговый электрический сигнал, представляющий обработанный сигнал измерения, на катушку;

оптическое транзисторное средство, шунтирующее катушку для обеспечения, фактически, короткого замыкания катушки, при отключенном питании устройства, во избежание физического перемещения измерительного прибора под действием индукционного тока в катушке измерительного прибора, которое приводит к внезапному перемещению стрелки за пределы шкалы, которое может вызвать повреждение стрелки.

 

---

009828
Система для измерения и индикации изменений сопротивления живого тела
Заявка на данное изобретение опирается на приоритет предварительной заявки США № 60/455,948, поданной 19 марта 2003 г.
Данное изобретение относится к усовершенствованному устройству для индикации и измерения изменений сопротивления живого тела.
Предпосылки изобретения
Устройства для измерения и отображения малых изменений сопротивления живого тела были ранее раскрыты в патенте США № 3290589 и в патенте США № 4459995, а также в патенте США № 6011992. Эти устройства в общем случае включают в себя схему измерения сопротивления, схему усилителя и схему индикатора. В ходе работы устройство измеряет малые изменения сопротивления с использованием схемы измерения сопротивления для генерации сигнала измерения, указывающего величину сопротивления. Затем сигнал измерения усиливается схемой усилителя, и усиленный сигнал используется для возбуждения устройства отображения, например, реагирующей на электромагнитное поле стрелки (иглы) измерительного прибора (Э-метра). Надежность показаний зависит не только от правильной калибровки устройства, но и от точной настройки коэффициентов усиления и чувствительностей схем при мониторинге живого тела.
Устройства этого типа были впервые порождены и разработаны изобретателем Хаббардом для использования в мониторинге или аудитинге личностей, являющемся частью консультационного протокола. Устройства используются для обнаружения малых изменений электрического сопротивления аудити-руемого лица, когда это лицо рассматривает аспекты своего бытия с целью повышения своей способности противостоять своей сущности и окружающим обстоятельствам. Возможность обнаруживать и визуально воспринимать случаи очень незначительных, порой весьма скоротечных изменений сопротивления, а также определенных картин изменений важна для точного и максимально эффективного аудитинга личности.
Хотя устройства предшествующего уровня техники были пригодны для обнаружения изменений сопротивления живого тела, их трудно точно калибровать и трудно эксплуатировать для согласованного создания правильно воспринимаемых показаний устройства отображения. Создается впечатление, что эти трудности возникают из таких характеристик, как нелинейности сигнала, а также изменений компонентов, связанных со старением и температурой, которые могут маскировать или ложно указывать малые, но значимые изменения измерения.
Изобретатель Хаббард понял, что нелинейности сигнала являются значительным фактором, существенно затрудняющим надежное отображение полезной информации, и что взаимодействие между регулировками диапазона и чувствительности на таких устройствах дополнительно затрудняет возможность получения чистых показаний. Кроме того, он также обнаружил небольшие задержки порядка 0,1 с в отображении изменений сопротивления в качестве дополнительного источника, затрудняющего ауди-тинг, и определил, что наиболее эффективное отображение требует, чтобы малейшие возможные изменения сопротивления воспринимались с минимальной возможной задержкой.
Сущность изобретения
Изобретение предусматривает усовершенствованное устройство для измерения и индикации сопротивления и изменений сопротивления живого тела. Устройство использует цифровую обработку для повышения реакции и точности отображения. Последовательность автоматической калибровки существенно компенсирует влияние старения компонентов, температурных изменений и влияние производственных допусков на эти очень чувствительные измерения. Предпочтительная схема для регулировок чувствительности обеспечивает защиту регулировок от влияния схемы измерения сопротивления.
Эти и другие признаки изобретения явствуют из нижеследующего описания предпочтительного варианта осуществления, часть которого составляют чертежи.
Перечень используемых чертежей
На чертежах показано:
фиг. 1 - вид спереди в перспективе предпочтительного варианта осуществления устройства для измерения и индикации изменений сопротивления живого тела, которое построено согласно изобретению;
фиг. 2 - вид в плане сверху предпочтительного Э-метра 16, используемого в устройстве, показанном на фиг. 1;
фиг. 3 - блок-схема предпочтительного варианта осуществления схемы, применяемой в устройстве 10;
фиг. 4 - принципиальная блок-схема предпочтительной схемы входного каскада, входящей в состав устройства, показанного на фиг. 1, согласно изобретению;
фиг. 5 - правильное размещение фиг. 5А-5Е, которые в свою очередь вместе образуют принципиальную схему предпочтительного центрального процессора, используемого в устройстве, показанном на фиг. 1;
фиг. 6 - принципиальная схема цепи регулировки чувствительности, используемой в устройстве, показанном на фиг. 1;
фиг. 7 - принципиальная схема предпочтительной схемы возбуждения Э-метра, используемой в
- 1 -
009828
устройстве, показанном на фиг. 1.
Описание предпочтительного варианта осуществления
На фиг. 1 показан вид спереди в перспективе предпочтительного варианта осуществления устройства, построенного согласно изобретению, для измерения и индикации изменений сопротивления живого тела. Устройство 10 содержит корпус 12, имеющий окно 14, через которое виден Э-метр 16. Как будет описано ниже, Э-метр используется для отображения значений или изменений сопротивления тела лица, подвергающегося аудитингу с помощью устройства (далее, просто "сопротивления тела"). Специалистам в данной области очевидно, что объем изобретения охватывает устройства отображения другого типа, чем описанный здесь Э-метр.
Корпус 12 включает в себя второе окно 18 для наблюдения дисплея 20. Дисплей 20, предпочтительно, является жидкокристаллическим дисплеем (ЖКД), который избирательно отображает такую информацию, как дату, время, положение ручки тонов, движение ручки тонов, истекшее время в ходе сеанса аудитинга, выбор языка отображения и другую относящуюся к делу информацию.
С дисплеем 20 связаны три кнопки 22A-C для выбора и/или изменения языка отображения, времени, даты и т.д. Одна из кнопок используется для выбора нужного меню из ряда последовательно отображаемых заголовков меню. Две остальные кнопки соответственно используются для перемещения полоски выделения по отношению к меню и выбора из совокупности перечисленных вариантов. Затем первая кнопка функционирует как кнопка выбора для выбора указанного варианта.
Второй набор из трех кнопок 28а-с используется для выбора чувствительности Э-метра, соответственно, "низкой", "средней" и "высокой". Как будет более подробно рассмотрено ниже, выбранная чувствительность является функцией изменения сопротивления аудитируемого тела, и регулятор чувствительности 26 работает в сочетании с кнопками 28а-с для обеспечения дополнительной регулировки чувствительности. Для этой цели на корпусе вокруг регулятора 26 напечатана неподвижная 32-сегментная шкала. Устройство настроено так, что положение "32" регулятора в "нижнем" диапазоне, выбранном кнопкой 28а, обеспечивает чувствительность Э-метра, эквивалентную положению "1" регулятора в среднем диапазоне, выбранном кнопкой 28b, и положение "32" регулятора в среднем диапазоне обеспечивает чувствительность Э-метра, эквивалентную положению "1" регулятора в верхнем диапазоне, выбранном кнопкой 28с. Как дополнительно показано ниже, нижний диапазон предусматривает коэффициент усиления около 1 для сигнала измерения, полученного на основании сопротивления тела, средний диапазон предусматривает коэффициент усиления сигнала около 9,5 и верхний диапазон предусматривает коэффициент усиления сигнала около (9,5)2, т.е. 90,25. Естественно, все эти численные значения коэффициентов усиления и соотношения можно варьировать, не выходя за рамки объема изобретения.
Устройство 10 дополнительно включает в себя кнопку "проверка батареи", кнопку 31 "вкл./выкл." и кнопку 33 "настройка Э-метра".
Поворотный регулятор 24 используется для выбора надлежащего диапазона Э-метра 16, как описано ниже, и опытные пользователи этих устройств обычно называют его регулятором "TA". Термин "TA", соответственно, будет использоваться здесь для обозначения настройки диапазона Э-метра, производимой время от времени [TA - аббревиатура слов Tone Arm (ручка тонов)]. Регулятор 24 TA, предпочтительно, подключен к оптическому кодеру в корпусе, который выдает цифровое значение, указывающее поворотное положение регулятора. Поворотное положение регулятора удобно выражать как угол в градусах, на который он повернут по часовой стрелке от нулевого положения, но удобнее выражать его значением TA, соответствующим его положению. Регулятор имеет соответствующую форму на 24A, указывающую значение TA на неподвижной, расположенной по кругу, числовой шкале 36, отпечатанной на корпусе 12. Шкала, предпочтительно, снабжена делениями, помеченными от "0" до "6" по дуге примерно в 240°, и в ходе процедуры аудитинга регулятор обычно поворачивают по часовой стрелке от значения TA 0,5 до значения TA 6,5. Следует заметить, что числа и шаг были выбраны в соответствии с предыдущими устройствами, например, проиллюстрированными и описанными в патенте США № 4459995, и что любые последовательности чисел, букв или других знаков, расположенных вокруг любой удобной дуги, можно использовать без отхода от сущности изобретения.
На задней стороне корпуса 12 к гнезду 34 подключена с возможностью отсоединения пара электродов 30, 32, которые человек, подвергаемый аудитингу, должен удерживать. Однако в рамках объема изобретения можно использовать всевозможные способы присоединения к живому телу. Электроды могут иметь любую подходящую форму. Предпочтительно, чтобы аудитируемое лицо держало электроды в двух руках, однако было обнаружено, что аудитируемому лицу удобно держать электроды, по существу, цилиндрической формы и поэтому они предпочтительны.
На фиг. 2 показан вид сверху предпочтительного Э-метра 16. Э-метр, предпочтительно, является Э-метром с подвижной катушкой и способен воспринимать от 0 до 100 мкА при отклонении на всю шкалу и имеет дугообразную шкалу 38, разделенную на секции. Приблизительно на расстоянии одной трети от левой границы шкала имеет небольшой сектор дуги, обозначенный "SET". В ходе работы и в ходе предварительной калибровки Э-метра говорят, что его стрелка 17 находится "в SETe", когда стрелка указывает на сегмент шкалы, обозначенный как "SET". Регулятор 24 TA используют, чтобы периодически переводить стрелку обратно в область вблизи SET в ходе процесса аудитинга, и чувствительность
- 2 -
009828
Э-метра регулируют с помощью кнопок 22а-22с и регулятора 26 до или во время процедуры аудитинга, чтобы добиться соответствующе значимых отклонений стрелки.
Предпочтительно через тело аудитируемого лица проходит ток электродов не более 50 мкА. Этот уровень был найден из соображений комфортности для человека и, в то же время, обеспечения надлежащим образом чувствительных "показаний" стрелки при мониторинге человека, подвергаемого аудитингу.
На фиг. 3 показана блок-схема предпочтительного варианта осуществления схемы, применяемой в устройстве 10. Согласно фиг. 3 Э-метр 16 возбуждается аналоговым выходным сигналом 480, генерируемым цифроаналоговым преобразователем 479 в ответ на последовательность цифровых значений 478, выдаваемых центральным процессором 400. Центральный процессор 400, в свою очередь, реагирует на соответствующие входные сигналы 190, 290 и 390 от схемы 100 входного каскада, схемы 200 TA и схемы 300 чувствительности.
Схема 100 входного каскада схематически представлена на фиг. 4. В ходе операции мониторинга она выдает цифровое значение, указывающее электрическое сопротивление аудитируемого живого тела. При включении питания устройства она выдает калибровочные данные для использования в ходе операции мониторинга.
Схема 100 входного каскада содержит цепь 108, воспринимающую сопротивление, которая выдает сигнал измерения, указывающий сопротивление тела, повторитель напряжения 110 для фильтрации и развязки измерительного сигнала, чтобы он не влиял на другие компоненты системы, и аналого-цифровой преобразователь 120а для преобразования сигнала измерения в цифровое значение, указывающее сопротивление тела, измеренное цепью, воспринимающей сопротивление.
Цепь, воспринимающая сопротивление, предпочтительно представляет собой делитель напряжения, электрически подключенный между положительной клеммой источника постоянного напряжения VDD и землей GND. В ходе сеанса аудитинга цепь, воспринимающая сопротивление, содержит резистор R1 4,99K, сопротивление тела Rpc (подключенного между электродами 30, 32, подключенными к выводам 1 и 2 гнезда 104) и резистор R3 45,3K, которые все соединены последовательно между источником постоянного тока VDD и землей. Когда электроды мониторинга отсоединены от гнезда 104, гнездо способно электрически соединять выводы 2 и 3 друг с другом, подключая резистор R2 5K параллельно гнезду.
Резистор R1 не подключен непосредственно к электродному гнезду 104, но вместо этого подключен к нему (и к сопротивлению тела Rpc) через аналоговый мультиплексор-демультиплексор 102, предпочтительно Burr Brown MC14051BD. В частности, R1 подключен к выводу X мультиплексо-ра/демультиплексора (далее "мультиплексора") 102. Мультиплексор 102 способен соединять свой вывод X с выбранным выводом X0, X1, X2, X3 в соответствии с сигналом выбора, поступающим на его выводы
A, B, C.
Мультиплексор 102 образует цепь с резисторами деления напряжения для использования в процессе калибровки, описанном ниже. В ходе нормального аудитинга живого тела он электрически подключает вывод X к выводу X0, присоединяя резистор R1 последовательно с сопротивлением тела Rpc. Результатом является аналоговое напряжение измерения е0, которое изменяется с изменением сопротивления тела согласно уравнению деления напряжения
Сигнал измерения e0 поступает на операционный усилитель 110, настроенный как повторитель напряжения. Предпочтительным операционным усилителем является Burr Brown LT1677CS8. Выходной сигнал операционного усилителя 110 поступает на 24-разрядный аналого-цифровой преобразователь 120, предпочтительно Burr Brown ADS 1210U, и цифровое значение, представляющее измеренное сопротивление тела, создается на его выходных контактах SDO и SDIO для тактированной подачи на вывод 66 центрального процессора (ЦП) 400 в соответствии с тактовыми импульсами, поступающими на вывод SCLK.
Режим калибровки.
Специалисты в данной области понимают, что может быть много источников погрешности при представлении сопротивления тела Rpc напряжением измерения e0. Например, значения сопротивлений цепи могут изменяться со временем и также могут зависеть от температуры, что влияет на точность цепи делителя напряжения. Кроме того, внутренние уровни напряжения, токи утечки и напряжения смещения в полупроводниковых компонентах устройства могут изменяться вследствие старения и/или изменений температуры и могут варьироваться от устройства к устройству в пределах нормально заданных и незаданных допусков на компоненты. Хотя для минимизации таких погрешностей можно использовать компоненты с чрезвычайно строгими допусками, такие компоненты весьма дороги, и погрешности все равно не удастся полностью устранить. Поскольку такие погрешности могут маскировать или ложно указывать малые, но значимые изменения измерения, устройства этого типа обязательно подвергать процессу калибровки, призванному минимизировать такие погрешности. Такие процедуры калибровки, отвечающие уровню техники, были весьма сложны и обычно требовали ежегодного возврата устройств на завод.
- 3 -
009828
Один аспект изобретения предусматривает схему калибровки, которая может автоматически калибровать устройство каждый раз при включении питания устройства. Во-первых, фактический сигнал измерения e0 получают в нескольких опорных точках. Опорные точки выбирают, подставляя известное сопротивление вместо сопротивления тела Rpc. Некоторые или все известные сопротивления имеют стандартные значения, которые ранее были сопоставлены со значениями TA. Например, сопротивление тела, равное 5 кОм, было выбрано ранее как сопротивление, при котором стрелка Э-метра встает на SET при положении TA "2", сопротивление тела 12,5 кОм дает тот же результат при значении TA "3" и т.д.
Как описано ниже, процедура калибровки предусматривает замену Rpc 5-килоомным резистором, 12,5-килоомным резистором и коротким замыканием, что позволяет получать, цифровать и временно сохранять фактическое значение сигнала измерения e0 для каждой калибровочной точки. Затем на основании этих сохраненных значений сигнала вычисляют модель для значения сигнала измерения, при котором стрелка Э-метра будет вставать в SET для всех остальных значений TA. В ходе процесса мониторинга значение сопротивления аудитируемого тела сравнивается с сохраненным значением, при котором стрелка Э-метра встает в SET при установленном TA, и разность между значениями сигнала используется для возбуждения стрелки Э-метра, что компенсирует вышеописанные изменения компонентов. Естественно, количество калибровочных точек, а также используемых значений TA можно варьировать, не отклоняясь от изобретения.
Соответственно, ЦП 400 направляет надлежащие сигналы выбора на выводы 9, 10, 11 умножителя после включения питания, чтобы один за другим подключать свой вывод X к выводам X1, X2 и X3, соответственно, присоединяя резистор R2 4,99K, резистор R4 12,4K и короткое замыкание последовательно с резисторами R1 и R3 вместо Rpc. Значение e0 в каждом состоянии поступает на операционный усилитель 110, цифруется преобразователем 120 и выводится на центральный процессор 400. Для R2 и R4 были выбраны вышеуказанные значения, потому что диапазоны "2" и "3" TA были исторически наиболее часто используемыми положениями при мониторинге сопротивления тела. Состояние короткого замыкания используется для простого обеспечения дополнительных точек данных. Также можно использовать состояние разомкнутой цепи.
Значение напряжения измерения связано со значениями резисторов и напряжением источника постоянного тока следующими уравнениями:
при выборе вывода Xi
(2)
-XVDD
RI+R2+R3
при выборе вывода X2
при выборе вывода X3
(3)
•XV DO
(4)
XVDD
Д1 + ДЗ
Если нужно состояние разомкнутой цепи, можно выбрать вывод X4, дающий измеренный сигнал eerror, где eerror - любое ненулевое напряжение, обнаруженное вместо воспринимаемого в идеальном случае нулевого напряжения. В состоянии разомкнутой цепи напряжение измерения теоретически равно нулю, но погрешности, обусловленные напряжениями смещения компонентов, токами утечки и т.п., могут приводить к возникновению напряжения на R3, которое затем обнаруживается и, в конечном итоге, компенсируется.
Когда получены значения напряжения измерения e0 для выбранных значений резисторов R2 (4,99K), R4 (12,4K) и нуля (короткое замыкание), ЦП 400 вычисляет эффективные значения R1 и R3, решая вышеприведенную систему уравнений (2)-(4) с использованием известного значения VDD.
После вычисления эффективных значений R1 и R3 устройство вычисляет эффективное электрическое сопротивление, связанное с гнездом 104 и внутренними проводниками, связанными с ним. Мультиплексор 102 подключает свой вход X к выводу X0. Когда электроды 30, 32 отсоединены от гнезда 104, гнездо 104 способно соединять свои выводы 2 и 3 друг с другом. На этом этапе электроды соответственно отсоединяются, так что вывод X0 мультиплексора подключается к выводу 2 гнезда 104 и, таким образом, к R2, R3 и земле. Значение сигнала измерения e0, полученное таким образом, отклоняется от значения, полученного, когда R2 был выбран через вывод X1 мультиплексора, на величину, соответствующую эффективному сопротивлению гнезда. Поскольку сопротивление гнезда суммируется с воспринятым сопротивлением тела в ходе аудитинга, ЦП 400 вычисляет значение сопротивления гнезда и затем вычитает его из всех значений воспринятого сопротивления тела.
Вычисленные значения R1, R3 и сопротивления гнезда используются при задании других значений сигнала измерения, которые устанавливают стрелку Э-метра в положение SET. Исторически, например, значение TA, равное 2 в идеале, устанавливают стрелку Э-метра в положение SET, когда между электро
- 4 -
009828
дами включен резистор 5K. Для значений 3, 4, 5 значения резистора традиционно составляют 12,5K, 30K и 100K. Для сохранения согласованности с устройствами этого типа, отвечающими уровню техники, желательно поддерживать те же самые соотношения номиналов, хотя специалистам в данной области очевидно, что в этом нет необходимости. Аудитинг.
После калибровки и в ходе мониторинга живого тела мгновенное значение сопротивление тела Rp0 воспринимается между электродами 30, 32, результирующий сигнал измерения e0 цифруется преобразователем 120 и поступает на ЦП 400, где он сравнивается со значением, соответствующим установленному TA, и разность между значениями двух сигналов используется для перемещения стрелки Э-метра из положения SET.
Соответственно, ЦП 400 принимает два входных сигнала. Прежде всего, он вычисляет отслеживаемое сопротивление тела Rpc из оцифрованного значения сигнала измерения согласно вышеприведенному уравнению (1) с учетом сопротивления гнезда. Эта операция обычно осуществляется в реальном времени.
Затем ЦП вычитает значение сопротивления RTA, которое он вычисляет, из положения регулятора 24 оптического кодера. В этой связи регулятор TA обычно поворачивают в ходе процедуры аудитинга, чтобы установить стрелку Э-метра в положение SET или рядом с ним. При повороте регулятора TA он вращает шпиндель цифрового кодера 200, генерирующего цифровое значение для ЦП, указывающее поворотное положение регулятора. Цифровое значение сопоставляется со значением TA, связанным с положением регулятора, которое указано на шкале рядом с регулятором. Цифровое значение, указывающее положение, поступившее на ЦП 400, обрабатывается ЦП для вычисления значения сопротивления для установленного положения ТА согласно предпочтительному уравнению
s _3_
ТА " 0.0001ббШ 11 - 0.00002555556(ГЛ)
где TA - это значение регулятора TA.
Разность между двумя значениями представляет собой значение, лежащее в основе сигнала возбуждения стрелки, поступающего на Э-метр 16. Величина отклонения от положения SET является функцией модуля разности. Здесь рассматривается возможность применения регулируемого коэффициента усиления "чувствительности" для управления углом отклонения как функции модуля разности. Однако очевидно, что разностный сигнал, сам по себе, не зависит от регулировок чувствительности.
Механизм чувствительности.
Согласно описанному выше ЦП 400 вычисляет сопротивление тела между электродами из каждого дискретизированного значения напряжения измерения, вычитая дискретизированное значение сопротивления тела из RTA. Если разность равна 0, процессор выдает цифровое выходное значение, которое поступает на Э-метр через цифроаналоговый преобразователь, и устанавливает стрелку Э-метра в положение SET. Если разность положительна, стрелка сдвигается вправо от положения SET. Если разность отрицательна, стрелка сдвигается влево от положения SET. Если оператор изменяет положение регулятора TA, отслеживаемое сопротивление тела сравнивается с новыми значениями, пока регулятор поворачивается, пока оператор устройства не получит нужное показание Э-метра.
Расстояние, на которое стрелка смещается от положения SET, зависит от положения регулятора 20 чувствительности (фиг. 1). Регулировка чувствительности определяет количество делений на шкале Э-метра, на которое перемещается стрелка при изменении сигнала. Деления для удобства называют "Т", потому что на предпочтительном Э-метре они выглядят как ряд перевернутых "Т" (фиг. 2). Таким образом, настройка чувствительности определяет величину отклонения стрелки положения SET при данном изменении сопротивления тела и для удобства выражается в "Ом/Т", т.е. изменение сопротивления тела, необходимое для смещения стрелки на одно деление "Т" шкалы Э-метра.
С использованием соответствующего алгоритма, рассмотренного ниже, можно сделать так, чтобы показания стрелки Э-метра более точно указывали изменения отслеживаемого сопротивления тела. Например, можно моделировать нелинейности в соотношении, чтобы получить показание, которое ранее было пропущено, поскольку предполагалось линейное соотношение, в то время как по всему диапазону TA соотношение между отклонением стрелки и изменением сопротивления тела является нелинейным. Кроме того, было обнаружено, что при более высоких значениях TA значительно труднее привести стрелку в положение SET и удерживать ее в отображаемом диапазоне Э-метра при более высоких значениях TA, чем при более низких значениях TA. В результате при высоких и низких значениях TA снижается практичность. Поэтому крайне желательно развязать регулировки чувствительности с регулировками диапазона, что было сделано согласно описанному выше. Кроме того, в высшей степени желательно автоматически снижать чувствительность при более высоких значениях TA и автоматически повышать чувствительность при более низких значениях TA для повышения практичности устройства в целом.
Соответственно, центральный процессор 400 обеспечивает автоматическую коррекцию коэффициента усиления для сигнала возбуждения Э-метра, чтобы в существенно большей мере исключить вероятность замаскированных или ложных показаний в рабочем диапазоне значений TA. Предпочтительные коэффициенты усиления таковы:
- 5 -
009828
Для значений ТА:
Коэффициент:
2.0 <, ТА ^ 5.5 1
ТА > 5.5
45450.0
3.0
-7194130435
0,00016611Ш П -0.00002555555556 х ТЛ
для ТА < 2 4999.956522
3.0
- 21087
0.000166Ш 1Ш - 0.00002555555556 х ТА
Затем значение возбуждения стрелки, поданное ЦП 400 на цифроаналоговый преобразователь, сначала усиливается с надлежащим одним из трех коэффициентов усиления в соответствии со значением TA, поданным оптическим кодером на вывод 36 процессора 400, прежде чем будет направлено на преобразователь. Оптический кодер используется потому, что он не является температурно-зависимым, в нем нет подвижных контактов потенциометра с ограниченным сроком службы, которые подвергаются износу вследствие трения, и он выдает высокоточное цифровое значение, которое ЦП может использовать без аналого-цифрового преобразования.
На фиг. 6 показана блок-схема цепи регулировки чувствительности, используемой в устройстве согласно изобретению. ЦП 400, предпочтительно Mitsubishi Electric М30624FGAQFP, показанный на фиг. 5, принимает первый сигнал чувствительности на выводах 52-54 и 74, указывающий кнопку, выбранную из кнопок 28а-с "верхний", "средний" и "нижний" диапазона чувствительности (фиг. 1), и второй сигнал чувствительности на выводе 93, указывающий положение регулятора 26 чувствительности
(фиг. 1).
ЦП 400 воспринимает, какая из трех кнопок 28а-с диапазона чувствительности была нажата на выводах 52, 53, 54 и 73. Кнопки 28а-с чувствительности совместно с другими кнопками, показанными на фиг. 1, являются частью матричной электронной схемы, в которой каждая кнопка обслуживается отдельной парой проводников, в принципе, образующих строки и столбцы матрицы. Нажатие кнопки изменяет логический уровень пары проводников, связанной с кнопкой, и активация этой пары воспринимается процессором. Например, все три кнопки диапазона чувствительности связаны со строкой 1 матрицы, и нажатие любой из этих кнопок соответственно изменяет логический уровень проводника, связанного со строкой 1, который отслеживается выводом 74 ЦП 400. Кнопка 26а "высокий" диапазона чувствительности связана с адресом столбца 1 в матрице, и проводник, связанный со столбцом 1 матрицы, соответственно, претерпевает изменение логического уровня при нажатии этой кнопки, что воспринимается выводом 54 ЦП.
Таким образом, ЦП осуществляет цифровое усиление сигнала возбуждения Э-метра с коэффициентом 100, поскольку он воспринимает соответствующие логические сигналы на выводах 54 и 74. (Как описано выше, настройка высокой чувствительности обеспечивает коэффициент усиления (9,5)2, тогда как кнопки средней и низкой чувствительности обеспечивают коэффициент усиления 9,1 и 1,0 соответственно.
Аналогично, кнопке 26b "средний" диапазона чувствительности и кнопке 26с "низкий" диапазона чувствительности, соответственно, присвоены адреса столбцов 2 и 3, и проводники, связанные с этими столбцами, соответственно, отслеживаются выводами 52 и 53 ЦП. Специалистам в данной области очевидно, что использование цифрового усиления исключает нежелательное усиление шума, сопровождающее усиление значения аналогового сигнала, делая малые изменения сопротивления тела более визуально воспринимаемыми с помощью рассматриваемого устройства.
Сигнал 532 положения регулятора чувствительности поступает на вывод 93 ЦП 400, где он внутренне поступает на аналого-цифровой преобразователь, который выдает цифровое значение, указывающее положение регулятора. Согласно фиг. 6 регулятор чувствительности механически связан с движком 526A потенциометра 526, который последовательно подключен между резистором 530 10K и резистором 532 10K в цепи между источником постоянного напряжения VDD и землей GND. Резистор 530, потенциометр 526 и резистор 532 образуют цепь делителя напряжения. Сигнал 532 положения регулятора чувствительности, соответственно является сигналом уровня постоянного тока, который увеличивается, когда регулятор поворачивается по часовой стрелке, и движок перемещается от земли.
Номинальные неотрегулированные значения настроек чувствительности подают на процессор при заводской калибровке в ходе изготовления устройства.
Схема возбуждения Э-метра.
На фиг. 7 изображена блок-схема предпочтительной схемы возбуждения Э-метра, используемой в устройстве, построенном согласно изобретению.
Выходные сигналы процессора 400 на выводах 40 и 42-45 поступают на цифроаналоговый преобразователь 602. Аналоговый выходной сигнал 604 с преобразователя 602, предпочтительно, поступает на
- 6 -
009828
схему 606 управления, которая компенсирует изменяющуюся баллистику движений Э-метра от устройства к устройству. Схема 606 управления содержит операционный усилитель 608, который принимает выходной сигнал цифроаналогового преобразователя 602 в виде входного сигнала "выбор микросхемы", входного сигнала "тактирование", входного сигнала "данные", входного сигнала "нагрузка" и входного сигнала "очистка" на выводах 2, 3, 4, 5, 6 соответственно. Когда преобразователь 602 принимает соответствующий сигнал "выбор" на выводе 2, он позволяет тактировать цифровые данные на выводе 4 с частотой, определяемой тактовыми импульсами на выводе 3. Результирующий аналоговый выходной сигнал 604 поступает на вывод 8 и на схему 606 тока возбуждения, которая электромагнитно возбуждает стрелку Э-метра через катушку 614 Э-метра.
Схема 606 тока возбуждения содержит операционный усилитель 608, который принимает аналоговый выходной сигнал 604 на своем неинвертированном входе. Выходной сигнал операционного усилителя 608 частично поступает на его инвертирующий вход в степени, управляемой цифровым потенциометром 610 в цепи обратной связи, сопротивление которого задается данными, принимаемыми на выводах 1, 2 от процессора 400. Цифровой потенциометр 610 регулируется в процессе сборки для обеспечения нужной величины успокоения Э-метра, и значения, поступающие на ЦП, сохраняют эту характеристику успокоения.
Катушка 614 Э-метра зашунтирована оптическим ПТ 612, который обеспечивает короткое замыкание катушки Э-метра, когда устройство 10 отключено. Таким образом, оптический ПТ препятствует возрастанию электромагнитно наведенного тока в катушке Э-метра при физическом сотрясении Э-метра при отключении устройства, вызывающем внезапное зашкальное перемещение стрелки, которое может привести к повреждению стрелки.
В ходе процесса заводской калибровки процессор действует под программным управлением для отображения запросов на ЖКД дисплее 20 (фиг. 1), так что техник сначала перемещает стрелку Э-метра в крайнее левое положение с использованием кнопок 22B, 22C. Технику предписано нажимать кнопку 22A выбора, когда стрелка Э-метра устанавливается на самую левую "Т" на Э-метре. Затем технику предписано перевести стрелку Э-метра вправо с использованием кнопок 22B, 22C, пока стрелка не окажется в SETe, и затем нажать кнопку 22A выбора. В обоих случаях, значение сигнала на каждом конце пути используется процессором для вычисления вольт/"Т", которое нужно для того, чтобы стрелка переместилась в нужное положение.
Функция записи и воспроизведения.
Согласно еще одному признаку устройства цифровые значения, представляющие значение TA, чувствительность и сопротивление тела, в целом или по выбору, моменты времени в ходе процедуры ауди-тинга можно выводить на персональный компьютер или другое устройство хранения через порт RS232 или другой удобный интерфейс. На практике эти значения удовлетворительно дискретизируются и сохраняются с частотой 120 Гц как 32-разрядное значение сопротивления с плавающей точкой, 16-разрядное значение чувствительности и 16-разрядное значение ручки тонов. Затем эти архивированные записи можно вновь подавать на центральный процессор устройства для демонстрации устройства в целях обучения или просмотра записи. В результате устройство реагирует одинаково независимо от того, создаются ли значения в реальном времени при аудитинге живого тела или поступают с персонального компьютера или другого устройства хранения.
Дистанционная регулировка TA.
Другим признаком устройства 10 является его предпочтительная способность использовать ввод удаленного оптического кодера TA, чтобы оператор мог с удобством управлять устройством 10 и производить нужные регулировки, не отвлекая объект аудитинга. Удаленный оптический кодер TA электрически подключен к выводам 29 и 30 ЦП 400 для осуществления связи с ЦП таким же образом, как это делает кодер, подключенный к регулятору 24 в корпусе (фиг. 1). Когда ЦП воспринимает сигнал на выводах 2 9, он деактивирует оптический кодер, управляемый регулятором 24 TA, передавая соответствующий сигнал этому кодеру с вывода 35. Затем удаленный кодер TA выдает значение диапазона на процессор, пока не будет деактивирован оператором.
Хотя вышеприведенное описание включает в себя подробности, которые позволят специалисту в данной области применить изобретение на практике, следует понимать, что описание носит иллюстративный характер и что специалисты в данной области могут предложить многочисленные модификации и изменения на основании изложенных здесь принципов. Соответственно, следует понимать, что изобретение определено прилагаемой формулой изобретения и что формулу изобретения следует интерпретировать настолько широко, насколько позволяет уровень техники.
- 7 -
009828
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для индикации изменения сопротивления живого тела, содержащее
схему измерения сопротивления, имеющую внешние проводники для восприятия сопротивления живого тела, размещенного между внешними проводниками;
средство усиления для создания аналогового сигнала измерения, указывающего воспринятое сопротивление тела;
схему индикатора для отображения визуально воспринимаемой индикации, выражающей воспринятое сопротивление тела;
блок цифровой обработки для оцифровки и цифровой обработки сигнала измерения для существенного ослабления влияния старения компонентов, допусков и температуры на точность сигнала измерения и
средство индикации, реагирующее на обработанный сигнал измерения, для отображения визуально воспринимаемой индикации, выражающей малые изменения воспринятого сопротивления тела.
2. Устройство по п.1, в котором блок цифровой обработки включает в себя
средство для подстановки совокупности значений электрического сопротивления вместо сопротивления тела средству усиления для восприятия, причем совокупность моделирует различные значения сопротивления тела;
средство для оцифровки и сохранения в памяти совокупности значений сигналов измерения, соответствующих совокупности моделированных значений сопротивления тела;
средство интерполяции между значениями сигнала измерения, полученными для моделированных значений сопротивления тела для определения ожидаемых значений сигнала измерения для совокупности дополнительных значений сопротивления тела и
средство для формирования и сохранения таблицы, связывающей ожидаемые значения сигнала измерения для соответствующих значений сопротивления тела на основании интерполяции.
3. Устройство по п.2, в котором средство подстановки включает в себя мультиплексор, реагирующий на совокупность значений сигнала выбора для включения соответствующего одного из совокупности электрических резисторов в схему измерения сопротивления.
4. Устройство по п.2, в котором средство подстановки включает в себя мультиплексор, реагирующий на совокупность значений сигнала выбора для включения соответствующего одного из совокупности электрических резисторов в схему измерения сопротивления вместо внешних проводников.
5. Устройство по п.2, в котором средство подстановки включает в себя мультиплексор, реагирующий на совокупность значений сигнала выбора для включения в схему измерения сопротивления соответствующего компонента, выбранного из группы, состоящей из (1) внешних проводников и (2) соответствующего одного из совокупности электрических резисторов.
6. Устройство по п.2, включающее в себя средство для автоматической активации средства подстановки после включения питания устройства для формирования и сохранения таблицы, связывающей ожидаемые значения сигнала измерения для соответствующих значений сопротивления тела на основании интерполяции.
7. Устройство по п.1, в котором блок цифровой обработки включает в себя
средство для вычитания значения электрического сопротивления тела, подвергаемого мониторингу, из регулируемого пользователем базового значения для выдачи отрегулированного сигнала измерения как сигнала измерения на средство индикации;
позиционируемое вручную средство, управляемое пользователем для регулировки базового значения, и
средство оптического кодирования, подключенное к позиционируемому вручную средству для выдачи базового значения как функции положения позиционируемого вручную средства.
8. Устройство по п.7, в котором позиционируемое вручную средство состоит из поворачиваемого вручную регулятора, и оптический кодер включает в себя поворотный шпиндель, присоединенный к регулятору, и средство для выдачи цифрового выходного сигнала, указывающего положение шпинделя.
9. Устройство по п.8, включающее в себя средство регулировки модуля цифрового выходного сигнала оптического выходного кодера для вычитания электрического сопротивления тела, подвергнутого мониторингу, по существу, согласно уравнению
RtA * 0.00016611111 - 0,00002555556(М)
где TA - положение позиционируемого вручную средства на шкале; RTA - значение выходного сигнала.
10. Устройство по п.7, включающее в себя
средство для повторного измерения значения сопротивления живого тела;
средство для вычитания каждого измеренного значения из отрегулированного базового значения для получения сигнала измерения;
- 8 -
009828
средство регулировки чувствительности для подачи сигнала измерения на средство индикации, причем средство регулировки чувствительности включает в себя средство для умножения сигнала измерения на коэффициент усиления, который зависит от положения регулируемого вручную средства.
11. Устройство по п.1, дополнительно содержащее средство регулировки чувствительности для управления величиной отклика, отображаемого средством индикации, на изменение воспринимаемого сопротивления тела, причем средство регулировки чувствительности включает в себя
средство регулировки диапазона чувствительности для выбора диапазона чувствительности из низкого, среднего и высокого диапазонов чувствительности и
средство тонкой регулировки чувствительности, действующее совместно со средством регулировки диапазона чувствительности, для обеспечения дополнительной регулировки чувствительности в выбранном диапазоне.
12. Устройство по п.11, включающее в себя числовой индекс, связанный со средством тонкой регулировки чувствительности, для представления пропорционального значения выбранной чувствительности в выбранном диапазоне.
13. Устройство по п.12, включающее в себя средство общего выравнивания (а) чувствительности средства индикации, представленной наименьшим числовым значением индекса, когда выбран средний диапазон, с (b) чувствительностью средства индикации, представленной наибольшим числовым значением индекса, когда выбран низкий диапазон.
14. Устройство по п.12, включающее в себя средство общего выравнивания (а) чувствительности средства индикации, представленной наименьшим числовым значением индекса, когда выбран высокий диапазон, с (b) чувствительностью средства индикации, представленной наибольшим числовым значением индекса, когда средний диапазон расширен.
15. Устройство по п.12, в котором средство тонкой регулировки чувствительности включает в себя поворачиваемый вручную регулятор и числовой индекс представляет собой 32-сегментную шкалу, размещенную вокруг регулятора.
16. Устройство по п.12, в котором числовой индекс включает в себя электронное средство отображения для отображения числа, указывающего положение поворота регулятора.
17. Устройство по п.12, в котором средство тонкой регулировки чувствительности включает в себя поворачиваемый вручную регулятор и числовой индекс включает в себя электронное средство отображения для отображения числа, указывающего положение поворота регулятора, масштабируемого коэффициентом, определяемым выбранным диапазоном чувствительности.
18. Устройство по п.11, в котором средство регулировки чувствительности действует совместно со средством усиления для обеспечения коэффициента усиления, приблизительно равного 1, для сигнала измерения, полученного из сопротивления тела, когда выбранный диапазон чувствительности является низким диапазоном.
19. Устройство по п.11, в котором средство регулировки чувствительности действует совместно со средством усиления для обеспечения коэффициента усиления, приблизительно равного 9,5, для сигнала измерения, полученного из сопротивления тела, когда выбранный диапазон чувствительности является средним диапазоном.
20. Устройство по п.11, в котором средство регулировки чувствительности действует совместно со средством усиления для обеспечения коэффициента усиления, приблизительно равного 90,25, для сигнала измерения, полученного из сопротивления тела, когда выбранный диапазон чувствительности является высоким диапазоном.
21. Устройство по п.11, включающее в себя средство выбора (22а-с) для перемещения отображаемого значка на средстве отображения между отображаемыми словами или символами, представляющими соответствующие диапазоны чувствительности, и средство для выбора нужного диапазона, указанного значком.
22. Устройство по п.21, в котором значок отображается в виде полосообразного значка, который, в целом, перекрывает и высвечивает соответствующие слова или символы.
23. Устройство по п.1, в котором блок цифровой обработки включает в себя
средство для вычитания значения электрического сопротивления контролируемого тела из базового значения, регулируемого пользователем, для подачи отрегулированного сигнала измерения в качестве сигнала измерения на средство индикации и
управляемое вручную средство, управляемое пользователем для регулировки базового значения.
24. Устройство по п.23, в котором управляемое вручную средство состоит из поворачиваемого вручную регулятора и
потенциометра, присоединенного к регулятору для выработки связанного с положением сигнала, указывающего поворотное положение регулятора.
25. Устройство по п.8 или 24, дополнительно включающее в себя числовой индекс вокруг регулятора для отображения условного значения, связанного с поворотным положением регулятора.
26. Устройство по п.25, в котором регулятор поворачивается относительно чисел на числовом индексе.
- 9 -
009828
27. Устройство по п.24, дополнительно включающее в себя электронное средство отображения для отображения числа, указывающего положение поворота регулятора.
28. Устройство по п.25, в котором числовой индекс содержит деления с отмеченными значениями приблизительно от "0" до по меньшей мере приблизительно "6".
29. Устройство по п.28, в котором деления занимают дугу величиной приблизительно 240° вокруг циферблата.
30. Устройство по п.1, в котором схема восприятия сопротивления включает в себя
первый и второй электроды, соответственно, электрически подключенные к внешним проводникам для электрического подключения к живому телу для подключения сопротивления живого тела между электродами;
цепь делителя напряжения, приспособленную для подключения между источником напряжения постоянного тока и заземлением, причем схема восприятия сопротивления содержит первое плечо цепи, в которой между источником напряжения постоянного тока и заземлением последовательно соединены (а) первый резистор, (b) первый и второй электроды и (с) второй резистор, причем первый и второй электроды подключены к цепи с возможностью отсоединения.
31. Устройство по п.30, дополнительно включающее в себя средство перемычки в последовательной цепи для избирательного установления соединения между первым и вторым резисторами в обход электродов.
32. Устройство по п.31, в котором средство перемычки включает в себя
гнездо, имеющее пару контактов, соответственно подключенных к первому и второму резисторам,
средство для соединения с возможностью отсоединения электродов через гнездо последовательно с первым и вторым резисторами,
гнездо, включающее в себя средство для соединения первого и второго резисторов друг с другом, когда электроды отсоединены от цепи.
33. Устройство по п.32, включающее в себя третий резистор, последовательно подключенный между первым и вторым резисторами посредством гнезда, когда электроды отсоединены от цепи.
34. Устройство по п.31, в котором цепь делителя напряжения дополнительно включает в себя мультиплексор, имеющий по меньшей мере один вход и совокупность выходов, причем мультиплексор электрически включен в цепь между (а) первым резистором на своем входе и (b) средством перемычки на одном из своих выходов, причем мультиплексор реагирует на сигнал выбора, электрически соединяя свой вход с выбранным выходом.
35. Устройство по п.34, в котором мультиплексор электрически подключает первое сопротивление к гнезду при восприятии сопротивления живого тела.
36. Устройство по п.34, в котором
совокупность резисторов с разными значениями сопротивления, соответственно, подключены к остальным выходам мультиплексора для подстановки в цепь деления напряжения вместо электродов и третьего резистора и
блок цифровой обработки включает в себя средство для выработки сигналов выбора для последовательной подстановки совокупности резисторов при выполнении цикла калибровки,
причем значения сопротивления выбраны так, чтобы уникально представлять соответствующие уровни сопротивления живого тела.
37. Устройство по п.36, в котором блок цифровой обработки включает в себя
средство для хранения оцифрованных сигналов измерения, связанных с каждым из подстановочных резисторов при их подстановке вместо электродов и третьего резистора в цепь делителя напряжения для установления ряда калибровочных точек,
средство для вычисления из этих сохраненных значений сигнала значений сигнала измерения, которые были бы получены из совокупности других сопротивлений живого тела, воспринятых электродами, и для их сохранения,
средство для сравнения сигнала измерения при восприятии сопротивления живого тела с сохраненными значениями для получения разностного сигнала и
средство, подключающее разностный сигнал к средству индикации для компенсации изменений компонентов, связанных с возрастом и температурой, в устройстве.
38. Устройство по п.37, включающее в себя
средство регулировки TA, соотнесенное с индексом значений сопротивления живого тела, для регулировки средства индикации для показа нужной индикации;
средство создания значения TA, реагирующее на регулировку TA для извлечения из сохраненных значений сигнала значения сигнала, сохраненного для индексированного значения, при котором средство индикации показывает нужную индикацию, и в котором в ходе контроля живого тела производится сравнение результирующего значения оцифрованного сигнала измерения с сохраненным значением, соответствующим регулировке, и разность между двумя значениями сигнала используется для управления средством индикации.
- 10 -
009828
39. Устройство по п.37, в котором средство регулировки TA включает в себя
поворачиваемый вручную регулятор TA, который можно поворачивать в ходе процедуры контроля сопротивления тела, и
цифровой кодер, реагирующий на поворотное положение регулятора TA, для генерации цифрового значения, указывающего поворотное положение регулятора, благодаря чему сгенерированное цифровое значение коррелирует со значением сопротивления тела, связанным с положением регулятора.
40. Устройство по п.39, включающее в себя средство регулировки усиления чувствительности для применения нелинейного коэффициента усиления менее 1 к разностному сигналу до подачи разностного сигнала на средство индикации, когда средство регулировки TA отрегулировано в соответствии с очень высоким сопротивлением живого тела, причем коэффициент усиления уменьшается при увеличении соответствующего сопротивления тела.
41. Устройство по п.39, включающее в себя средство регулировки усиления чувствительности для применения положительного нелинейного коэффициента усиления более 1 к разностному сигналу до подачи разностного сигнала на средство индикации, когда средство регулировки TA отрегулировано в соответствии с очень низким сопротивлением живого тела, причем коэффициент усиления увеличивается при снижении соответствующего сопротивления тела.
42. Устройство по п.39, включающее в себя дистанционный поворачиваемый вручную регулятор TA, который можно поворачивать в ходе процедуры контроля сопротивления тела,
дистанционный цифровой кодер, реагирующий на поворотное положение дистанционного регулятора TA для генерации дистанционного цифрового значения, указывающего поворотное положение дистанционного регулятора TA, благодаря чему сгенерированное дистанционное цифровое значение коррелирует со значением сопротивления тела, связанным с положением регулятора TA,
средство связи для передачи дистанционных цифровых значений, генерируемых дистанционным цифровым кодером, на блок цифровой обработки,
средство деактивации цифрового кодера, связанного с регулятором TA, пока дистанционные цифровые значения от дистанционного цифрового кодера передаются на блок цифровой обработки.
43. Устройство по п.1, в котором средство индикации включает в себя
измерительный прибор, имеющий шкалу, катушку для установления магнитного поля, электрический ток течет через катушку, и указательную стрелку, отклоняемую по шкале магнитным полем на величину, в общем случае, пропорциональную току через катушку;
средство, подающее аналоговый электрический сигнал, представляющий обработанный сигнал измерения, на катушку;
оптическое транзисторное средство, шунтирующее катушку для обеспечения, фактически, короткого замыкания катушки, при отключенном питании устройства, во избежание физического перемещения измерительного прибора под действием индукционного тока в катушке измерительного прибора, которое приводит к внезапному перемещению стрелки за пределы шкалы, которое может вызвать повреждение стрелки.
Фиг. 1
- 11 -
009828
Фиг. 2
КПК
Входной каскад
100
200
Оптический кодер ТА (диапазона)
190290-
390
300
Чувствительность
400
Вычислительный блок
АЦП
¦479 480 /-16
Э-метр
478
Фиг. 3
AVDD
AVDD
4.99К'
MC14051BD
AMUXC AMUXJB АМШ А
Х VSS
INHIBIT
t VEE
102 1
VDD
А XX
ГЦ го ¦"*¦ к-> VO г-
> < X X X X X
AVDD
VDD
AGND AGND
U2 ADS1210U
120
+VD
REF 0
REFIN
DSYNC CS MD_
D_RDY VB
SYSCLK IN SYSCLK О SDIO
DGND AGND
SDO
^SCLK
lo.OluF +1
I "1
AGND AGND
GND
VREF
10 MHz
IZnFi
GND
Фиг. 4
AGND * GND
GND
- 12 -
009828
Фиг.бА
Фиг.5С
Фиг.бЕ
Фиг.бВ
Фиг.бй
Фиг. 5
VDD
Ш9 МСР809
O.IuF
VDD RST GND
GND
GND т
VDD
( ANUX_C
( TAJX
100K
TA_RX )
RTC SCLK
RTC I/O
RTC RST
I RTA_RX У "( RTA_TX |-
GND
ANUX В
ANUX A
( DPOT_CS
( DPOTJNC { DPOTU/D
EXTJOWER)-
ADC DRDY ;
LCD CONTRAST UP
LCD_CONTRAST DN 29
Фиг. 5A
P6_7/TXDI P6J/RXD1
P6_5/CLK1_
P6_4/CTS1/RTS1
P6_3/TXD0
P6J/RXD0
P6J/CLK0
P6 0/CT^/RTSO
Р7_7ЛАЗШ Р7_6ЯАЗООТ
P7_4/TA20UTAV
P7J/CTS2/RT^2
Р7_2/СЬК2ЛА10Ш7У
P7J/RXD2/SCLTA0IN
P7_0AXD2/SD^A0OUT
P8J/XCIN
P8J/XCOUT P8J/NMI PS_4/INT2 P8J/INT1 Р8.2/ШТО PUHMN/O" P8 0/TA4OUT/U
о и о
???
400
- 13 -
009828
VDD
( LEDHIGH_BOOSTER
( LEDJ^OMALBOOSTER ( LED_LQW_BOOSTER ( LED_CHECK ( LEDJEST
P9J P9_l P9 0
P10_7 P10_6 PI 0.5 P10 4
P1QJ P10,0
100
SENSITIVITY POT
BATTERY CHECK
O.luF
VDD
ОЛиРФ
г: i П hiT7 -L Г
jO.IuF I O.luF
GND
I GND
P9J/ADTRG/SIN4
P9J/ANEXI/SOUT4
P9J/ANEX0/CLK4
P9J/DA1/TB4IN
P9_3/DA0/TB3IN
P9_2/TB2IN/SOUT3
P9J/TBIIN/SIN3
P9_0/TBOIN/CLK3
P10J/AN7/K13
P10J/AN6/K12
РЮ_5Ш5/Ш
P10J/AN4/K30
P10J/AN3
P10J/AN2
P10J/AN1
P10J/AN0
VREF
feT со
5 со со ??
О со со > -
X > > <
"-* -i - 4D CT^
12PF
--iQl-^> 12pF= =
100KJ
GND
GND
Фиг. 5B
M30624FGAFP
BYTE
P5_7/RDY/CLKOUT P5_6/ALE P5J/HOLD P5J/HLDA P5J/BCLK P5 2/RD
P5 1/WRH/BHE
P5_0/WRLAVR
P3_0 P3_l P3_2 P3_3 P3_4 P3J P3J P3_7 P4_0 P4_l P4_2 P4J P4_4 P4 5
VDD
GND
DAC_CS )
DAC SDI
DAC LD
DAC CLR
DAC CLK
KEY COL1
KEY COL2
KEY COL3
KEY COL4
KEY C0L5
P3 6
P3 7
P4 5
ilOOK
100K
GND
CS TA
CS RTA
CS_LCD )
TA_EM-EN )
RTA_PWR_EN )
Фиг. 5C
- 14 -
009828
P2J/A0 P2J/A1 P2J/A2 P2J/A3 Р2_4/А4 P2J/A5 P2J/A6 Р2_7/А7
P0_0/D0 POJ/D! P0_2/D2 P0J/D3 P0J/D4 P0J/D5 P0_6/D6 P0_7/D7 Pl_0/D8 Pl_l/D9 P1J/DI0 P1J/D11 PM/D12 ШТЗ/Р1_5Ю13 ШТ4/Р1_6/014 Ш/Pl WIS
\ ADCJCLK)
¦( ADC_SDO
| ADC_SDI )
DATAO
DATA I
DATA2
DATA3
DATA4
DATA5
DATA6
DATA7
CHARGING
LCD AO
LCD RD
LCDJWR )
LCD RESET
LCD_OFF )
PI 0
PI 2
PI 3
PI 4
VDD
100K
Lr-
шок
KEY R0W1
KEY R0W2
FLASHJRQGRAM)
Фиг. 5D
U14 MAX3235E
RTA TX
(RTA_RX
VDD T
C1+ Cl-C2+ C2-
V+ V+ V-
T1IN
T2IN
R10UT
R20UT
FORCEOFF FORCEON
VCC
GND
T10UT
9 i
T20UT
RUN
R2IN
INVALID
EXC-ML20A390U (tm)
._mm T
O.luF
GND
RTA_TX_232)
-{RJA_RX.232
Фиг. 5Е
] UARTjrx) { UART_RX
- 15 -
009828
AL ELEC HD CAP
AVDD2
100ij4+ 10UF|+0.01UF
AGND2 AGND2
AGND2 1
DAC7611
VDD
CLK
VOUT
SDI
CLR
GND |
100K
AGND2
AVDD2
AGND2
ОЛиРф O.luFt O.luF
___T
27.4K 1%
AGND2 AGND2
AGND2
606
метр
Фиг. 7
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6
- 16 -