用于测量和指示活体电阻变化的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种改进的用于指示和测量活体电阻微小变化的装置，其利用中央处理单元数字地处理感测得到的体电阻并驱动电阻指示显示器，同时补偿组件老化、组件公差和组件温度的影响。该装置包括一个自动校准电路，其在每一次开启装置时自动启动，从而测量和保存多个合成体电阻的测量值，用于形成一个补偿模型，随后感测得到的体电阻与其进行比较从而自动地调节显示驱动测量值。中央处理单元额外地给测量计驱动信号增益调节一个增益因子，该增益因子取决于用户选择的测量计敏感性设置，从而预先避免在监测体电阻微小变化过程中遇到的各种困难，这些困难是由于难以设置特定测量计范围值的初始理想测量计读数，以及调节测量计范围时的偶然错误和意外的测量计读数反转造成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种改进的用于指示和测量活体电阻变化的装置。
技术介绍
先前，用于测量和显示活体电阻微小变化的装置在美国专利No.3,290,589和美国专利No.4,459,995以及美国专利No.6,011,992中已有公开。这些装置一般包括一个电阻测量电路、一个放大器电路和一个指示器电路。在操作中，装置利用电阻测量电路测量微小电阻变化从而产生一个指示电阻大小的测量信号。然后通过放大器电路放大该测量信号，该放大的信号用于驱动一个显示器，例如测量计的电磁响应指针。读数的可靠性不仅取决于装置的适当校准，还取决于在活体监测过程中电路增益和敏感性的精确调节。这种类型的装置首先由专利技术家Hubbard构思和研制出来，作为咨询协议(counseling protocol)的一部分用于监视或检查(audit)个人。在受检查人考虑其自身存在的某些方面时，该装置用于探测其电阻的微小变化，以便提高其对证他是谁以及他在哪里的能力。探测并可视地察觉电阻发生的微小、并且有时非常短暂的变化以及变化的特定模式，对于精确且最大效力地检查个人是非常重要的。尽管上述的先前技术装置已能够适用于探测活体的电阻变化，但是它们难以正确地加以校准，并且难以一直能够产生可精确察觉的显示读数。这些困难可能来自于如下的特征，即信号非线性以及老化相关的和温度相关的组件变化，其能够掩盖或者错误地报告微小但有意义的测量变化。专利技术家Hubbard意识到，信号非线性是使可靠地显示所需的信息大为复杂化的重要因素，并且这类装置的测量范围和灵敏度调节之间的相互作用进一步使获得清晰读数的能力复杂化。Hubbard先生进一步认定，显示电阻变化过程中小到0.1秒的微小延迟是另一个使检查复杂化的因素，并确定出，最有效的显示需要以尽可能小的延迟察觉可能的最小电阻变化。
技术实现思路
这里，本专利技术是一种改进的用于测量和指示活体电阻和电阻变化的装置。该装置利用数字处理提高显示响应和精度。一个自动的校准序列基本上补偿了组件老化、温度变化和测量公差对这些非常灵敏的测量的影响。用于灵敏度调节装置的优选电路隔离了调节装置对电阻测量电路的影响。本专利技术的这些和其它的特征从下面的优选实施例说明中将变得显而易见，其中附图作为其一部分。附图说明在附图中图1是根据本专利技术构建的用于测量和指示活体电阻变化的优选实施例透视图的前视图；图2是图1装置中所用优选测量计16的顶视图；图3是装置10所用电路优选实施例的框图；图4是根据本专利技术用于构建图1装置的优选前端电路的示意图；图5图解了图5A-5E的正确布置，它们依次共同图解了图1装置所用优选中央处理单元的框图；图6是图1装置所用优选灵敏度调节电路的示意图；图7是图1装置所用优选测量计电路的示意图。具体实施例方式图1是根据本专利技术构建的用于测量和指示活体电阻变化的优选实施例透视图的前视图。装置10包括一个外壳12，其具有窗口14，通过它可以看到测量计16。正如下文将说明的，测量计用于显示本装置所检查个人的身体电阻(下文简称为“体电阻”)的数值及其变化。本领域的技术人员将意识到，除本文说明的测量计类型之外的显示器也包括在本专利技术的范围内。机盒12包括一个第二窗口18，用于观察显示器20。显示器20优选地是一个液晶显示器(LCD)，其选择地显示如下信息，如日期、时间、拾音器臂(tone arm)位置、拾音器臂移动、检查期间经过的时间、所选的显示语言和其它的相关信息。三个按钮22A-C与显示器20相连，用于选择和/或改变显示语言、时间、日期等。其中一个按钮用于从一系列顺序显示的菜单标题中选择期望的菜单。其余两个按钮分别用于移动选择条相对于从多个所列举的选项中选择出来的菜单移动。然后第一个按钮发挥选择按钮的作用，用于选择所确认的选项。第二组三个按钮28a-c用于选择测量计灵敏度，分别为“低”、“中”和“高”。如下文将详细讨论的，所选择的灵敏度是所检查体电阻变化的函数，并且一个灵敏度旋钮26与按钮28a-c一起工作，从而提供附加的灵敏度调节。出于这个目的，在外壳上围绕旋钮26标记了固定的32节刻度。该装置的设置如下，当按钮28a选择“低”范围时，旋钮设定“32”产生的测量计灵敏度等于当按钮28b选择中范围时旋钮设定“1”的灵敏度，而在中范围内，旋钮设定“32”产生的测量计灵敏度等于当按钮28c选择高范围时旋钮设定“1”的灵敏度。如下文进一步显示的，低范围给由体电阻得出的测量信号施加大约为1的增益，中范围给该信号施加大约为9.5的增益，高范围给该信号施加大约为(9.5)2或90.25的增益。当然，所有这些数值增益和相互关系都能够加以改变，而不背离本专利技术的精神和范围。装置10进一步包括一个“电池检查”按钮29，一个开/关按钮31和一个“测量计微调”(“meter trim”)按钮33。旋转旋钮24用于如下所述地为测量计16选择合适的范围，使用过这些装置的用户典型地称其为“TA”旋钮。因此本文使用术语“TA”表示不时的测量计范围设定。TA旋钮24优选地与外壳内的光学编码器耦连，其产生指示旋钮旋转位置的数值。旋钮的旋转位置可以方便地看作其逆时针旋离端点的度数，但是便利地用由其位置表示的TA值加以讨论。因此，旋钮移动到24A，指示固定地、圆周印记在机盒12上的数字刻度36的一个TA值。刻度优选地具有依次标记在大约240°弓形上的“0”-“6”的等级，并且在检查过程中，旋钮典型地顺时针从0.5的TA值旋转到6.5的TA值。应当注意，这里选择的数字和间隔是为了和先前的装置保持一致，例如美国4,459,995中图解和说明的装置，但任何系列的围绕任意传统弓形布置的数字、字母或其它标记都能够被采用而并不背离本专利技术的精神。一对电极30、32可分离地耦连在外壳12背部的插座(jack)34上，并适合于被受检查人持握。然而，任何其他的附着到活体上的方法也都在本专利技术的范围之内。电极能够具有任何合适的形状。优选地，受检查人每个手持握一个电极，然而已经发现，大体上为圆柱形的电极能够由受检查人舒服地持握，因此是优选的。图2是优选测量计16的顶视图。测量计优选地是一个移动线圈测量计，能够读出0-100微安培的满量程，并具有被分成多个部分的弓形刻度38。从左端起大约三分之一的距离，刻度显示弓形的小部分，标记为“SET”。在操作中和在测量计的预操作校准期间，当指针指向刻度尺标记为“SET”的部分时，其指针17被称作“处于SET”。TA旋钮24用于在检查处理期间重复地将指针带回SET附近的区域，并且在检查程序之前或期间，用按钮22a-22c和旋钮26调节测量计的灵敏度，从而获得恰当的有意义的指针量程。优选地，流过受检查活体的电极电流不超过50微安培。已经发现，这个水平能够保证个人的舒适，同时在对人进行检查期间能够提供适当响应的指针“读数”。图3是装置10所用电路优选实施例的框图。如图3所示，由数字-模拟转换器479响应一系列由中央处理单元400产生的数字值478产生的模拟输出信号480驱动测量计16。反过来，中央处理单元400响应前端电路100、TA电路200和灵敏度电路300的各个响应输入信号190、290和390。前端电路100在图4中有示意性的表示。在监视操作期间，它产生指示受检查活体电阻的数字值。当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于指示活体电阻变化的装置，包括：电阻测量电路，其具有外引线，用于感测跨过外引线布置的活体的电阻；放大器装置，用于产生指示所感测活体电阻的模拟测量信号；指示器电路，用于可视地显示所感测活体电阻的可察觉标记表示；　 　数字处理单元，用于数字化和数字地处理测量信号，从而基本上补偿组件老化、公差和温度对测量信号精度的影响；和指示器装置，其响应经过处理的测量信号，用于可视地显示小的所感测到的体电阻变化的可察觉标记表示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉菲也特罗恩哈波德，理查德斯汀内特，特伦特里列豪根，约翰坦普尔斯，
申请(专利权)人：天灵技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]