Устройство для обучения навыкам саморегуляции "релана-аса"

Полезная модель относится к области медицины и медицинской техники, конкретно к устройствам обучения навыкам саморегуляции психоэмоционального состояния человека. Устройство для обучения навыкам саморегуляции содержит цепь сброса 1, а также последовательно соединенные источник 2 электропитания, электронный ключ 3, управляемый источник 4 постоянного напряжения, датчик 5 электрического сопротивления кожи и преобразователь 6 тока в напряжение, выход которого соединен с входами измерительного прибора 7, управляемого звукового генератора 8 и компаратора 9, выход которого соединен с управляющим входом ключа 3. Управляемый источник 4 постоянного напряжения в простейшем случае выполнен в виде интегрирующей R₁ C₁-цепочки с повторителем 10 напряжения. При других вариантах исполнения источник 4 может быть выполнен в виде зарядного конденсатора и операционного усилителя, включенных по схеме интегратора, или в виде интегратора на базе логического элемента КМОП структуры. Введение компаратора, цепи сброса и электронного ключа с соответствующими связями позволяет автоматизировать процесс релаксационных тренировок пациента и, тем самым, исключить необходимость участия врача в указанном процессе без снижения качества обучения пациента навыкам саморегуляции.

Полезная модель относится к области медицины и медицинской техники, конкретно к устройствам обучения навыкам саморегуляции психоэмоционального состояния человека.

Известно устройство для обучения навыкам саморегуляции [Технические условия ТУ 9444-0002-10800753-96], содержащее последовательно соединенные источник электропитания, управляемый источник постоянного напряжения, датчик электрического сопротивления кожи и преобразователь тока в напряжение, выход которого соединен с входами измерительного прибора и управляемого звукового генератора. При этом управляемый источник постоянного напряжения выполнен с ручной регулировкой выходного напряжения, а звуковой генератор в виде последовательно соединенных преобразователя напряжения в частоту и пьезодинамика.

Недостатком известного устройства является необходимость участия врача в процессе обучении пациента навыкам саморегуляции, а именно для наблюдения за показаниями измерительного прибора и для ручного регулирования величины напряжения воздействия на пациента в процессе релаксационных тренировок.

В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания устройства обучения навыкам саморегуляции, конструкция которого позволяет обеспечить самостоятельность релаксационных тренировок пациента без участия врача.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для обучения навыкам саморегуляции, содержащеем последовательно соединенные источник электропитания, управляемый источник постоянного напряжения, датчик электрического сопротивления кожи и преобразователь

тока в напряжение, выход которого соединен с входами измерительного прибора и управляемого звукового генератора, согласно полезной модели оно дополнительно содержит компаратор, цепь сброса и электронный ключ, причем компаратор установлен между выходом преобразователя тока в напряжение и управляющим входом электронного ключа, электронный ключ - между источником электропитания и первым входом управляемого источника постоянного напряжения, второй вход которого через цепь сброса соединен с выходом источника электропитания.

При этом управляемый источник постоянного напряжения выполнен в виде зарядного конденсатора с повторителем напряжения, зарядного конденсатора и операционного усилителя, включенных по схеме интегратора, или в виде интегратора на базе логического элемента комплиментарной металл-окисел полупроводниковой (КМОП) структуры, соединенных с выходом управляемого источника постоянного напряжения. Цепь сброса выполнена в виде дифференцирующей RC-цепочки и электронного коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепочки, а выход - с вторым входом управляемого источника постоянного напряжения. Компаратор выполнен по схеме операционного усилителя с положительной обратной связью. Управляемый звуковой генератор содержит последовательно соединенные преобразователь напряжения в частоту и пьезодинамик. Измерительный прибор 7 выполнен в виде гальванометра.

Введение компаратора, цепи сброса и электронного ключа с соответствующими связями позволяет автоматизировать процесс релаксационных тренировок пациента и, тем самым, исключить необходимость участия врача в указанном процессе без снижения качества обучения пациента навыкам саморегуляции. Выполнение управляемого источника постоянного напряжения в виде зарядного конденсатора с повторителем напряжения, зарядного конденсатора и операционного усилителя, включенных по схеме интегратора, или в виде интегратора на базе

логического элемента КМОП структуры, соединенных с выходом управляемого источника, позволяют упростить реализацию последнего на имеющейся элементной базе. Выполнение цепи сброса в виде дифференцирующей RC-цепочки и электронного ключа, позволяет быстро (доли секунд) разрядить зарядный конденсатор управляемого источника постоянного напряжения и вернуть устройство в исходное состояние для повторного использования. Выполнение компаратора по схеме операционного усилителя с положительной обратной связью позволяет обеспечить гистерезисный (двухпороговый) режим работы компаратора для изменения электрического воздействия на пациента в зависимости от динамики его электрического сопротивления кожи.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для обучения навыкам саморегуляции, на фиг.2 - рисунок, поясняющий принцип работы компаратора с гистерезисной рабочей характеристикой.

Устройство для обучения навыкам саморегуляции содержит цепь сброса 1, а также последовательно соединенные источник 2 электропитания, электронный ключ 3, управляемый источник 4 постоянного напряжения, датчик 5 электрического сопротивления кожи и преобразователь 6 тока в напряжение, выход которого соединен с входами измерительного прибора 7, управляемого звукового генератора 8 и компаратора 9, выход которого соединен с управляющим входом ключа 3. Управляемый источник 4 постоянного напряжения в простейшем случае выполнен в виде интегрирующей R₁C ₁-цепочки с повторителем 10 напряжения. При других вариантах исполнения источник 4 может быть выполнен в виде зарядного конденсатора и операционного усилителя, включенных по схеме интегратора, или в виде инвертора на базе логического элемента КМОП структуры. Цепь 1 сброса выполнена в виде дифференцирующей R ₂С₂-цепочки и электронного ключа 11, управляющий вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепочки (точкой соединения элементов R₁ C₁, а выход - с вторым входом управляемого источника постоянного

напряжения). Компаратор 9 выполнен по известной схеме операционного усилителя с положительной обратной связью. Рабочая характеристика компаратора 9 (фиг.2) представляет собой петлю гистерезиса, обеспечивающая перевод компаратора в единичное состояние при U_bxU_max, и перевод его в нулевое состояние при уменьшении входного напряжения U_bxU_min. Звуковой генератор 8 содержит последовательно соединенные преобразователь 12 напряжения в частоту и пьезодинамик 13. Датчик 5 электрического сопротивления кожи выполнен в виде двух металлических колец или в виде одного диэлектрического кольца, снабженного с внутренней стороны двумя электродами. Измерительный прибор 7 выполнен в виде гальванометра.

Устройство работает следующим образом. Пациент устанавливает датчик 5 электрического сопротивления кожи на своем пальце и включает источник 2. Перепад напряжения через дифференцирующую R₂C ₂-цепочку цепи 1 сброса передается на управляющий вход ключа 11. Ключ 11 открывается и конденсатор C ₁ интегрирующей R₁C ₁-цепочки быстро разряжается через открытый ключ 1. Управляемый источник 4 постоянного напряжения устанавливается в исходное нулевое положение. Нулевой потенциал источника 4 через повторитель 10 выдается на датчик 5. Соответственно ток датчика равен нулю и напряжение на выходе преобразователя 6 и на входе компаратора 9 нулевое U_bx=0. С выхода компаратора 9 (фиг.2) на управляющий вход электронного ключа 3 выдается нулевой потенциал. Ключ 3 открывается и происходит заряд конденсатора C₁ интегрирующей R₁ C₁-цепочки источника 4 по пути «источник 5 электропитания - ключ 3 - резистор R₁ - конденсатор C₁ источника 4». По мере заряда конденсатора C₁ напряжение на нем и на выходе источника 4 увеличивается. При достижении на входе компаратора U_bxU_max компаратор 9 переходит в единичное состояние и закрывает ключ 3. Заряд конденсатора C ₁ прекращается. Устройство готово к работе. При этом

звуковой генератор издает звуковой сигнал, пропорциональный величине входного напряжения U_bx, а стрелка гальванометра размещена в правом краю его шкалы. Пациент имеет задание таким образом изменить свое психоэмоциональное состояние, чтобы максимально понизить частоту слышимого звукового сигнала, что сопровождается смещением стрелки гальванометра в левый край шкалы. Это достигается за счет релаксации пациента. При этом электрическое сопротивление его кожи увеличивается, ток через датчик 5 уменьшается. Соответственно уменьшается напряжение на входе преобразователя 6. При достижении U_bxU_min компаратор 9 переходит в нулевое состояние. Открывается ключ 3 и процесс тренировки повторяется, но уже при повышенном напряжении на выходе источника 4 поскольку из-за повышенного в процессе предыдущего сеанса сопротивления кожи пациента напряжение на входе компаратора 9 достигнет верхнего порогового значения позже, а напряжение на конденсаторе C ₁ за это время достигнет большего значения. Тренировка пациента заканчивается при невозможности дальнейшего расслабления пациента.

Полезная модель разработана на уровне опытного образца. Проведены успешные его испытания.

1. Устройство для обучения навыкам саморегуляции, содержащее последовательно соединенные источник электропитания, управляемый источник постоянного напряжения, датчик электрического сопротивления кожи и преобразователь тока в напряжение, выход которого соединен с входами измерительного прибора и управляемого звукового генератора, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит компаратор, цепь сброса и электронный ключ, причем компаратор установлен между выходом преобразователя тока в напряжение и управляющим входом электронного ключа, электронный ключ - между источником электропитания и первым входом управляемого источника постоянного напряжения, второй вход которого через цепь сброса соединен с выходом источника электропитания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляемый источник постоянного напряжения выполнен в виде интегрирующей RC-цепочки с повторителем напряжения.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляемый источник постоянного напряжения выполнен в виде зарядного конденсатора и операционного усилителя, включенных по схеме интегратора.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляемый источник постоянного напряжения выполнен в виде интегратора на базе логического элемента КМОП-структуры.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цепь сброса выполнена в виде дифференцирующей RC-цепочки и электронного ключа, управляющий вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепочки, а выход - с выходом цепи сброса.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что компаратор выполнен по схеме операционного усилителя с положительной обратной связью.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляемый звуковой генератор содержит последовательно соединенные преобразователь напряжения в частоту и пьезодинамик.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительный прибор выполнен в виде гальванометра.