Частота серцевих скорочень. Аналоговi пристроi вимiрювання частоти серцевих скорочень
Информация - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие материалы по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
ножать вiдповiдно на 10, 6 i 4 (рахунок протягом 6 секунд застосовують на висотi навантаження), але слiд враховувати, що частота пульсу мiняСФться, через це результат може вiдрiзнятися, тому краще вiдлiчити повну хвилину.
Оскiльки ЧСС маСФ фiзичний змiст частоти кiлькостi коливань (ударiв) за певний промiжок часу, для визначення оптимального методу вимiрювання потрiбно спочатку розглянути iснуючi методи вимiрювання ЧСС. Умовно iх можливо подiлити на двi групи аналоговi та цифровi. Аналоговi методи дають деяку залежнiсть якоiсь фiзичноi величини (наприклад, напруги) вiд частоти. Суть полягаСФ в тому, що вимiрюСФться саме ця iнша фiзична величина, а про значення частоти робиться висновок в залежностi вiд вимiряного значення цiСФi фiзичноi величини. Таким чином, аналоговi методи СФ непрямими методами вимiрювання. РДдиним винятком СФ метод порiвняння за допомогою фiгур Лiссажу, який найбiльш зручний для кратних частот.
Цифровi методи вимiрювання частоти СФ безпосереднiми, тобто частота вимiрюСФться як число iмпульсiв за фiксований промiжок часу.
5. Аналоговi пристроi для вимiрювання ЧСС
Аналоговi вимiрювачi ЧСС визначають ii поточне (миттСФве) значення:
,
де кiлькiсть ударiв серця за 1 хв.
Вони застосовуються в монiторингових комплексах для контролю поточноi ЧСС i подачi сигналу тривоги у разi виходу ii за встановленi межi. Найбiльш простi вимiрювачi ЧСС заснованi на перетвореннi частота-напруга (рисунок 1, а). РЖмпульси, що поступають вiд якого-небудь джерела (видiльника R-зубця, датчика пульсу або iн.), запускають одновiбратор, який генеруСФ iмпульси тривалiстю , де середнiй перiод ударiв серця (рисунок 1, б). На виходi фiльтру нижнiх частот видiляСФться середня за перiод напруга:
,
яка подаСФться на магнiтоелектричний вимiрювальний прилад. Пiдiбравши Um та , прилад можна проградуювати в ударах в хвилину.
РЖснують аналоговi вимiрювачi, в яких ЧСС визначаСФться по формулi:
,
де середнСФ поточне значення перiоду.
Величину отримують у виглядi еквiвалентноi напруги iнтегратора, а за допомогою пристроiв вибiрки-зберiгання. Структурна схема приладу, працюючого за даним алгоритмом, показана на рисунку. 2, а на рисунку. 3 показанi часовi дiаграми, що пояснюють його роботу.
РЖнтегратор iнтегруСФ опорну напругу . В кiнцi перiоду перед обнуленням його вихiдна напруга буде дорiвнювати:
,
де стала часу iнтегратора.
Ця напруга запамятовуСФться в ПВЗ1 (першому пристроi вибiрки-запамятовування). Схема управлiння, що тактуСФться iмпульсами ДП, формуСФ iмпульси обнулення iнтегратора i запису в ПВЗ. У комiрку ПВЗ2 записуСФться середнСФ значення вмiсту комiрок ПВЗ1 i ПВЗЗ, оскiльки iх вихiдна напруга передаСФться на вхiд ПВЗ2 через резистори з рiвними опорами. Вмiст ПВЗ2 переписуСФться в ПВЗЗ.
В кiнцi першого перiоду iмпульси на всiх входах запису зявляються одночасно (див. рисунок. 3), тому у всi елементи памятi записуСФться напруга, еквiвалентна . В кiнцi другого перiоду i далi iмпульси на входи запису ПВЗ1 i ПВЗЗ поступають одночасно, а на вхiд запису ПВЗ2 - з деяким запiзненням. Отже, в осередок ПВЗЗ тАЬзапишетсятАЭ , а з приходом сигналу запису на осередок ПВЗ2 середнСФ значення . Пiсля четвертого iмпульсу ДП в ПВЗ3 зберiгаСФться , а в ПВЗ2 , де (можна вважати, що ).
Для перетворення перiоду в ЧСС необхiдно отримати аналоговий еквiвалент . Таку операцiю можна виконати за допомогою аналогових дiльникiв безперервного або iмпульсного типу на основi перетворювачiв тАЬнапруга-частотатАЭ. Вихiдна напруга ПВЗ2 (рисунок 3), подаСФться на один з входiв дiльника, а на другiй вхiд його подаСФться опорна напруга, що граСФ роль масштабного коефiцiСФнта.