Многоканальный электростимулятор

 

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - моделирование тактильного воздействия на оператора в процессе его деятельности . Электростимулятор содержит преобразователь 1 полярности, генератор 2 импульсов, аналого-цифровой преобразователь 3, коммутатор 4, реверсивный счетчик 5, одновибратор 6 паузы, дешифратор 7, одновибратор 8, модулятор 9, регулятор 10 уровня, усилитель 1 мощности, генератор 12 высокой частоты и электроды 13. Коммутатор 4 содержит три схемы 2И-НЕ и схему НЕ. Формирование стимулов происходит в модуляторе 9 каждого канала в результате амплитудной модуляции напряжения генератора I2 высокой частоты видеоимпульсами соответствующего одновибратора 8. 2 ил. i (Л ynpoSflfHu a нопрямент 00 .4 1чЭ СП N:) (Ри.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО).1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 А 61 М 1/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ упро&лю марям

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2) ) 3904716/28-14 (22) 28.05.85 (46) 07.10.87. Бюл. 11 -37 (71) Сибирский физико-технический институт им.В.Д.Кузнецона при Томском государственном университете им.В.В.Куйбьппена (72) П.10.Потахон, А.А.Ярошенко и А.С.Бородин (53) 6!5.475(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 784882, кл. А 61 В 1/36, 1979. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ Э1ЕКТРОСТИМУЛЯТОР (57) Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения— моделирование тактильного воздейст„„SU„„1342512 A1 ния на оператора в процессе его деятельности. Электростимулятор содержит преобразователь I полярности, генератор 2 импульсов, аналого-цифроной преобразователь 3, коммутатор 4, ренерсинный счетчик 5, одновибратор б паузы, дешифратор 7, одновибратор

8, модулятор 9, регулятор 10 уровня, усилитель 11 мощности, генератор 12 высокой частоты и электроды 13. Коммутатор 4 содержит три схемы 2И-НЕ и схему НЕ. Формирование стимулов происходит в модуляторе 9 каждого канала в результате амплитудной модуляции напряжения генератора 12 высокой частоты нидеоимпульсами соответствующего одновибратора 8. 2 ил.

1342512

Изобретение относится к медицинской технике H может быть использоваНо как в физиотерапевтической практике, так и в сложных биотехнических системах в качестве тактильного средства отображения информации.

Цель изобретения — моделирование тактильного воздействия на оператора в процессе его деятельности.

На фиг.1 представлена блок-схема электростимулятора; на фиг.2 — принципиальная схема коммутатора.

Электростимулятор содержит преобразователь 1 полярности, генератор 2 импульсов, аналого-цифровой преобразователь (AIgI) 3, КоММ Т Уо 4, реверсивный счетчик 5, одновибратор 6 паузы, дешифратор 7, одновибратор 8, модулятор 9, регулятор 10 уровня, усилитель 11 мощности, генератор 12 высокой частоты и электроды 13.

Вход преобразователя 1 полярности является входом устройства, выход соединен с входами генератора 2 импульсов, аналого-цифрового преобразователя 3 и одновибратора 8. Выход генератора 2 соединен с тактовым входом коммутатора 4.

Знаковый выход преобразователя 1 полярности соединен с входом выбора кода аналого-цифрового преобразователя 3 и управляющим входом коммутатора 4. Кроме того, запрещающий вход коммутатора 4 соединен с выходом одновибратора 6 паузы, выходы коммутатора 4 — с входами реверсивного счетчика 5. Вход предварительной установки реверсивного счетчика 5 соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 3. Выходы реверсивного счетчика 5 соединены с соответствующими входами дешифратора 7, а выход переполнения реверсивного счетчика 5 с входом одновибратора 6 паузы. Выходы дешифратора 7 соединены с входами запуска одновибратора 8. Выход одновибратора 8 каждого канала соединен с входом модулятора 9, второй вход модулятора 9 соединен с выходом генератора 12 высокой частоты, выход модулятора 9 — с входом регулятора

10 уровня, выход регулятора 10 уровня — с входом усилителя 11 мощности, а выход усилителя 11 мощности — с электродами 13.

Коммутатор 4 (фиг.2) содержит три схемы 2И вЂ” FlE 14 — 16 и схему НЕ 17.

Входы схемы 2И-НЕ 14 соединены с вы1О

55 ходами генератора 2 импульсов и одновибратора 6 паузы, а выход — с входами схем 2И-HE 15 и 16. Второй вход схемы 2И-НЕ 15 соединен со знаковым выходом преобразователя полярности, а выход — с вычитающим входом реверсивного счетчика 5. Второй вход схемы 2И-НЕ 16 соединен с выходом схемы

НЕ 17, а выход схемы 2И-HE 16 — с суммирующим входом реверсивного счетчика 5. Вход схемы НЕ 17 соединен со знаковым выходом преобразователя 1 полярности.

Устройство работает следующим образом.

Управляющее напряжение, которое может быть как положительным, так и отрицательным, поступает на вход преобразователя 1 полярности. Схема преобразователя построена таким образом, что положительное напряжение проходит на его выход беэ изменения, а отрицательное инвертируется. Если входное напряжение ниже нуля, то на знаковом выходе преобразователя появляется управляющий сигнал с уровнем логической единицы. Этот сигнал управляет работой коммутатора 4. Выход преобразователя 1 полярности соединен с входом генератора 2 импульсов.

Генератор 2 импульсов в зависимости от величины входного напряжения изменяет период следования вырабатываемых импульсов таким образом, что с повышением величины входного напряжения этот период уменьшается. Импульсы с выхода генератора 2 поступают на тактовый вход коммутатора 4— вход логического элемента 2И-НЕ 14.

Другой вход этого логического элемента соединен с выходом одновибратора 6 паузы. Сигнал логической единицы на этом входе разрешает прохождение импульсов генератора 2 на входы схем 2И-НЕ 15 и 16. Второй вход схемы 2И-НЕ 15 соединен со знаковым выходом преобразователя 1 полярности.

Появление уровня логической единицы на этом входе разрешает прохождение импульсов генератора 2 на вычитающий вход реверсивного счетчика 5.

Второй вход схемы 2И-НЕ 16 соединен со знаковым выходом преобразователя 1 полярности через схему НЕ 17.

Поэтому прохождение импульсов через схему 2И-НЕ 16 возможно при уровне логического нуля на знаковом выходе преобразователя 1 полярности. Выход

1342512 максимальном по входу предбудет записан начинается с схемы 2И-HE 16 подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 5.

Таким образом, при положительном управляющем напряжении импульсы с выхо5 да генератора 2 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 5, а при отрицательном — на вычитающий.

С выхода преобразователя 1 полярности управляющее напряжение поступа- !g ет на вход АЦП 3. Знаковый выход преобразователя 1 полярности связан с входом кода АЦП 3. АЦП 3 — трехразрядный, таким образом, мы имеет на выходе АЦП 3 восемь двоичных комбинаций, соответствующих восьми уровням входного напряжения. Нулевому входному напряжению соответствует комбинация все нули, максимальному — "все единицы". При положительном входном 2р сигнале на знаковом выходе преобразователя 1 полярности имеется уровень логического нуля и на выходе АЦП 3 кодовая комбинация представлена в инвертированном виде. При отрицательном 25 входном сигнале на знаковом выходе уровень логической единицы и код представлен в нормальном виде. Выход АЦП

3 соединен с входом предварительной установки реверсивного счетчика 5. 30

В качестве счетчика используется микросхема К155ИЕ6, которая имеет вход предварительной установки. Эта микросхема устроена таким образом, что счет начинается не с нуля, а с числа, двоичный код которого записан по входу предварительной установки.

Следовательно, при положительном сигнале варительной установки нуль, отсчет счетчика первого канала и до переполнения счетчика успеют проработать все восемь каналов После переполнения счет 4 чика сигнал с выхода переполнения запускает одновибратор 6, который вырабатывает импульс паузы. На время этого импульса на входе схемы 2И-HE

14 появляется сигнал логического нуля и импульсы с выхода генератора 2 не проходят на счетчик 5. При положительном сигнале, имеющем величину около нуля, в счетчик будет записано число 8 и до переполнения сработают

55 всего два канала, т.е. число каналов, сработавших в цикле, лежит в промежутке от 8 до 2. Причем меньшему значению входного напряжения соответствует меньшее число сработавших каналов.

При отрицательном входном напряжении число каналов так же пропорционально абсолютной величине напряжения. При максимальном (отрицательном ) входном напряжении в счетчик запишется число 8, но так как счетчик работает в режиме вычитания, то до появления сигнала переполнения проработают восемь каналов.

Выходы счетчика 5 подсоединены к соответствующим входам дешифратора 7.

Дешифратор 7 преобразует двоичный код счетчика в десятичный. Так как выходной код счетчика изменяется с приходом каждого импульса от генератора, то и на соответствующем выходе дешифратора 7 появляется управляющий сигнал, запускающий одновибратор 8 соответствующего канала. При положительном входном сигнале счетчик 5 работает в режиме суммирования и очередность включения каналов 1,2,...,8, При отрицательном входном сигнале счетчик работает в режиме вычитания и очередность включения каналов противоположная — 8,7,6,...,1 °

Длительность импульса одновибратора 8 зависит от величины входного сигнала. Чем больше амплитуда входного сигнала, тем меньше длительность импульса одновибратора 8.

Формирование стимулов происходит в модуляторе 9 каждого канала в результате амплитудной модуляции напряжения генератора 12 высокой частоты видеоимпульсами соответствующего одновибратора 8. Сформированные стимулы поступают на регулятор 10 уровня каждого канала, а затем на усилитель

11 мощности.

Формула изобретения

Многоканальный электростимулятор, содержащий генератор импульсов, установленные в каждом канале последовательно соединенные одновибратор, модулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, а также последовательно соединенные регулятор уровня, усилитель мощности,. электроды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью моделирования тактильного воздействия на оператора в процессе его деятельности, в него введены преобразова1342512

Составитель В.Корнев

Техред Л.Сердюкова КорректорИ.Эрдейи

Редактор В,Данко

Заказ 4540/4 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, >1(-35, Раушская наб., д.4/5 р и

П оизводственно-полиграфическое предприятие,г,ужгород,ул.Проектная,4 тель полярности, вход которого является входом электростимулятора, первый выход которого соединен с первым входом одновибраторов, установленных в каждом канале, входом генератора, первым входом аналого-Unhpoвого преобразователя (AINT), второй выход преобразователя полярности соединен с вторым входом АЦП и первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выход АЦП соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй и третий входы которого соединены с первым и вторым выходами коммутатора и его третий вход соединен с выходом одновибратора паузы, вход которого соединен с первым выходом реверсивного счетчика, второй выход которого соединен с дешифратором, выходы ко1ð торого соединены с вторым входом одновибраторов, установленных в каждом канале, и выход модулятора соединен с входом регулятора уровня.