Вимірювач частоти пульсу

Измеритель частоты пульса, содержащий датчик, соединенный с формировател е м импульсов, генератор тактовых импульсов, подключенный через делитель частоты к счетному входу первого счетчика, выход которого соединен с информационным входом регистра, блок сравнения и вто рой счетчик, выход которого подключен к блоку индикации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в него введены второй формирователь, элемент И, сумматор и второй регистр, при этом первый и второй входы элемента И подключены к выходам соответственно генератора тактовых импульсов и блока сравнения, выход первого формирователя импульсов подключен ко входу второго формирователя, к входу блокировки первого счетчика, к входу записи первого регистра и к входам установки второго регистра и второго счетчика, счетный вход последнего подключен к выходу элемента И и ко входу записи второго регистра, выходы первого и второго регистров подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выходом соединенного с входом блока сравнения и информационным входом второго регистра, а выход второго формирователя соединен со входом установки первого счетчика. Изобретение относится к медицинской технике, в частности, к цифровым устройствам для измерения частоты пульса, и может быть использовано в спортивной медицине, в системах непрерывного наблюдения за больным, для диагностики, а также при проверке и настройке кардиостимуляторов. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является измеритель частоты пульса, содержащий датчик пульса, последовательно соединенные первый счетчик и регистр, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, индикатор, последовательно соединенные делитель частоты, формирователь эталонного времени, третий счетчик и дешифратор, выход которого подключен к индикатору, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом регистра, а выход с вторым входом второго счетчика и третьим входом третьего счетчика, формирователь импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего счетчиков, блока сравнения, формирователя эталонного времени и делителя частоты, выход которого соединен с первым входом первого счетчика, при этом выход датчика пульса соединен с входом формирователя импульсов и вторым входом регистра, выход которого соединен с первым с > 3 о 6970 входом блока сравнения, а выход генератодинен с выходом генератора 2 тактовых имра тактовых импульсов соединен с первыми пульсов. Вход установки, вход блокировки и входами делителя частоты и второго счетчисчетный вход первого счетчика 7 соединены ка, выход которого соединен с третьим вхосоответственно с выходом второго формидом блока сравнения. 5 рователя 4 импульсов, выходом первого формирователя 3 импульсов и с выходом Недостатком этого измерителя являетделителя 5 частоты. Информационный вход ся необходимость использования генератои вход записи первого регистра 8 соответстра тактовых импульсов с высокой частотой, венно соединены с выходом первого счетчичто приводит к высокому энергопотреблению и значительным габаритам измерителя 10 ка 7 и выходами первого формирователя 3 импульсов и с входом установки второго речастоты пульса. гистра 9. Выход элемента И б соединен с Задача изобретения - уменьшение входом записи второго регистра 9 и со счетэнергопотребления и габаритов устройства ным входом второго счетчика 10, вход устапри сохранении точностных характеристик. Сущность изобретения заключается в 15 новки которого подключен к входу установки регистра 9. Выход второго счетчитом, что в измеритель частоты пульса, содерка 10 соединен с входом блока индикации жащий датчик, соединенный с формировате11. Выходы первого 8 и второго 9 регистров лем импульсов, генератор тактовых подключены соответственно к первому и импульсов, подключенный через делитель частоты к счетному входу первого счетчика, 20 второму входам сумматора 12, выход которого соединен с информационным входом выход которого соединен с информационвторого регистра 9 и входом блока 13 сравным входом регистра, блок сравнения и втонения, выходом соединенного с вторым вхорой счетчик, выход которого подключен к дам элемента И 6. блоку индикации согласно изобретению, введены второй формирователь, элемент И, 25 Измеритель частоты пульса работает сумматор и второй* регистр, при этом первый следующим образом. и второй входы элемента И подключены к Пульсовые импульсы, следующие с певыходам соответственно генератора такториодом Т (фиг.2а) с выхода датчика 1 постувых импульсов и блока сравнения, выход пают на вход первого формирователя 3 первого формирователя импульсов подклю- 30 импульсов. Короткий импульс, сформирочен ко входу второго формирователя, к входу ванный на выходе последнего, поступает на блокировки первого счетчика, к входу запивход второго формирователя 4 импульсов. С си первого регистра и к входам установки выхода второго формирователя 4 импульсов второго регистра и второго счетчика, счетснимается короткий импульс (фиг.2с), котоный вход последнего подключен к выходу 35 рый поступает на вход установки первого элемента И и ко входу записи второго регисчетчика 7, что приводит к обнулению постра, выходы первого и второго регистров следнего. подключены соответственно к первому и Тактовые импульсы с частотой fT второму входам сумматора, выходом соеди(фиг.2е), например 1 мГц, с выхода генератоненного с входом блока сравнения и инфор- 40 ра 2 тактовых импульсов поступают на вход мационным входом второго регистра, а делителя 5 частоты с коэффициентом делевыход второго формирователя соединен со ния К, например 10 . Выходной сигнал деливходом установки первого сметчика. теля 5, характеризующийся частотой f3, поступает на счетный вход первого счетчика На фиг.1 приведена функциональная схема измерителя частоты пульса. На фиг.2 - 45 7. Увеличение выходного кода первого счетчика 7 (фиг.2й) происходит до прихода слевременные диаграммы, поясняющие работу дующего пульсового импульса на вход измерителя частоты пульса. формирователя 3 импульса. При этом на выИзмеритель частоты пульса содержит ходе последнего формируется короткий имдатчик 1, генератор 2 тактовых импульсов, первый формирователь 3 импульсов, второй 50 пульс (фиг.2Ь), поступающий на вход блокировки первого счетчика 7. Вследствие формирователь 4 импульсов, делитель 5 чаэтого на время действия импульса на входе стоты, элемент И 6, первый счетчик 7, перблокировки первого счетчика 7 на выходе вый 8 и второй 9 регистры, второй счетчик последнего фиксируется код N, пропорцио10, блок индикации 11, сумматор 12 и блок 13 сравнения. 55 нальный пульсовому периоду Т: N - f3T. Выход датчика 1 соединен с входом перИмпульс с выхода формирователя 3 вого формирователя 3 импульсов, выход коимпульсов обнуляет второй регистр 9 и втоторого соединен со входом второго рой счетчик 10 и переписывает выходной формирователя 4 импульсов, вход делителя код N первого счетчика 7 в первый регистр 5 частоты и первый вход элемента И 6 сое 6970 8. Код N, содержащийся в первом регистре 8, и "ноль", содержащийся во втором регистре 9, подаются соответственно на первый и второй входы сумматора 12, с выхода которого результаты суммирования подаются на информационные входы второго регистра 9 и на блок сравнения 13 для проверки соотношения KN > N c p , сравнения 13 появляется сигнал логического нуля (фиг.2к), который закрывает элемент И 6, т.е. прекращает суммирование и подсчет циклов суммирования. Процесс измерения параметра следующий: 1-й цикл О + N - N < NCp, 2-й цикл N + N » 2N < N c p , 3-й цикл 2N + N = 3N NCp на выходе блока 15 20 25 30 Яербыпфор • Дотчм/. — — К-й цикл (К+1) Выходной код счетчика 10, при выполнении условия NCp/f3 * 60, представляющий собой численное значение частоты пульса, поступает на блок индикации 11 для визуализации. Таким образом, при условии f3 ^ U точность определяется частотой заполнения fa и величиной кода Ncp. Так, для получения точности измерения 0,1 уд./мин. при fз - 1 кГц достаточно выбрать код NCp - 600000. Отсутствие зависимости между точностью измерения и частотой fT вспомогательной позволяет использовать для реализации измерителя элементную базу с более низкими требованиями к быстродействию, например по КМОП технологии. Предлагаемый измеритель имеет низкое энергопотребление и меньшие массу и габариты, что является важным фактором для портативных устройств контроля сердечной деятельности человека, при сохранении точностных характеристик. imp г Г • Я N c p . +-¥t/pA J С _ СЧ€тfVt/Яf d е I Т j Vucmo/ТГд/ y£€tt£fffft І ив " pwcmpS - Второй т регистру \ Второй . ct/e/rrw/л т /о ТЯГ" /С 6970 П П d ОПМЯН П S с Упорядник Замовлення 4508 п пппппп -Ф У Техред М.Моргентап Коректор К.Папп Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655. ГСП. Київ-53. Львівська пл.. 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород. вул.ГагарІна, 101