專(zhuān)利名稱(chēng)：打印記錄及數(shù)字顯示式脈率儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于遙測(cè)或近距直接測(cè)量心率、脈搏、呼吸、計(jì)時(shí)計(jì)算、光電計(jì)數(shù)等多用的包括有發(fā)射、接收部件，並可進(jìn)行打印記錄及數(shù)字顯示的脈率儀裝置，該裝置特別適應(yīng)于將以心電或指脈方式輸入的脈率數(shù)進(jìn)行單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)字顯示及相應(yīng)的打印記錄。
在體育教學(xué)、運(yùn)動(dòng)、科研以及醫(yī)療等方面，就如何快速獲取人體處于運(yùn)動(dòng)或非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，或者當(dāng)人體處于某些特殊狀態(tài)下的心率、脈搏、呼吸的脈率數(shù)。在以上這些方面國(guó)內(nèi)外曾公開(kāi)過(guò)一些專(zhuān)用儀器。但是，它們由于功能較為單一，電路設(shè)計(jì)及元件的選取欠合理，因此出現(xiàn)安裝、調(diào)試難度大，發(fā)射部件耗電大。當(dāng)人體是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，測(cè)量的結(jié)果常由于較強(qiáng)的噪音干擾以至誤差較大。並由于電路復(fù)雜與過(guò)高的要求，造成整機(jī)成本高，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮難以為基層單位所接受。故此，本發(fā)明人在中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)87215491中設(shè)計(jì)了一種《數(shù)字顯示式脈率儀》較好的解決了這些問(wèn)題。但是，在實(shí)際的使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某些特殊情況下，除了需要了解即時(shí)脈率數(shù)變化的情況，還要求較長(zhǎng)的時(shí)間連續(xù)記錄下脈率數(shù)的變化情況，以供研究，這就需要將脈率數(shù)連續(xù)地打印記錄下來(lái)。這樣一來(lái)，《數(shù)字顯示式脈搏儀》僅有即時(shí)顯示就顯得不足。
為此，本實(shí)用新型的目的在于對(duì)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)87215491的《數(shù)字顯示式脈率儀》進(jìn)行改進(jìn)，首先，應(yīng)使改進(jìn)后的脈率儀保持原有裝置的功能可測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)的脈率數(shù)及數(shù)字顯示，有較小的噪音干擾和較小的誤差，電路不應(yīng)過(guò)于復(fù)雜，有利于安裝、調(diào)試、維修和較低的整機(jī)成本。其次，在此基礎(chǔ)上給脈率儀增加打印記錄裝置，使其能夠?qū)y(cè)量全過(guò)程的脈率變化情況連續(xù)地打印記錄下來(lái)。
為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為其一，采用具有四則運(yùn)算、累加計(jì)數(shù)和打印記錄功能的簡(jiǎn)易型計(jì)算器以替代原裝置上的計(jì)算器。其二，根據(jù)所采用的計(jì)算器相應(yīng)的改變?cè)O(shè)計(jì)控制通道中與計(jì)算器相聯(lián)的接口電路，以保證計(jì)算器能夠自動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)——顯示——打印——清屏——預(yù)置程序——復(fù)零等的正常工作。其三，將調(diào)頻接收機(jī)直接安裝在接收部件內(nèi)。其四，除新設(shè)計(jì)與計(jì)算器相聯(lián)的接口電路，其余各部分均按原機(jī)進(jìn)行實(shí)施。
根據(jù)以上四點(diǎn)本實(shí)用新型的實(shí)施要點(diǎn)為一、發(fā)射部件采用原機(jī)《數(shù)字顯示式脈率儀》中的發(fā)射部件，具有由運(yùn)算放大器〔A1－A3〕、電阻〔R1－R9〕、電容〔C1－C4〕等構(gòu)成一級(jí)同相差動(dòng)放大器。由運(yùn)算放大器〔A4〕、電阻〔R10－R12〕等構(gòu)成二級(jí)同相放大器。由電阻〔R13〕、電容〔C5〕構(gòu)成濾波器。由與非門(mén)〔1、2〕、電容〔C6〕、電阻〔R14〕構(gòu)成單穩(wěn)整形器。由與非門(mén)〔3、4〕、電容〔C7〕、電阻〔R15、R16〕構(gòu)成振蕩調(diào)制器。由三極管〔BG1、BG2〕、電容〔C8－C10〕、電阻〔R17－R19〕、電感線(xiàn)圈〔L1－L3〕等構(gòu)成調(diào)頻發(fā)射器。心電信號(hào)由〔A、B、C〕三點(diǎn)輸入，指脈信號(hào)由A與C並聯(lián)的端點(diǎn)和B點(diǎn)輸入。
二、接收部件中的調(diào)頻接收、時(shí)基電路、信號(hào)通道等采用原機(jī)《數(shù)字顯示式脈率儀》的相應(yīng)部份。計(jì)數(shù)顯示打印器及計(jì)算器的控制器，與控制通道中的各個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)的控制電路這些與新采用的計(jì)算器有相應(yīng)關(guān)系的部份作相應(yīng)的改變。具體情況分述如下1、調(diào)頻接收是采用一般的調(diào)頻接收機(jī)(頻率為88～108MHZ)，並將所接收到的脈率截頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐纛l信號(hào)經(jīng)電容〔C11〕送入信號(hào)通道。
2、信號(hào)通道是由以下各部份組成由運(yùn)算放大器〔A5〕、電阻〔R20、R21〕、電容〔C11、C12〕等構(gòu)成高通濾波器。由運(yùn)算放大器〔A6〕、電阻〔R22、R23〕、電容〔C13〕構(gòu)成反相放大器。由運(yùn)算放大器〔A7〕、電阻〔R24－R26〕構(gòu)成的同相放大器。由運(yùn)算放大器〔A8〕構(gòu)成的電壓跟隨器。由與非門(mén)〔5－8〕、電容〔C14〕、電阻〔R27〕構(gòu)成的單穩(wěn)整形器。由與非門(mén)〔9、10〕構(gòu)成的計(jì)數(shù)閘門(mén)。由與非門(mén)〔11、12〕、電阻〔R28－R30〕、電容〔C15〕、發(fā)光二極管〔LED1〕、壓電發(fā)音片〔HTD〕、電子模擬開(kāi)關(guān)〔T1〕等構(gòu)成的光聲顯示器。插口〔CK〕是用于送入近距直接采樣信號(hào)。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K2〕是用于轉(zhuǎn)換來(lái)自調(diào)頻接收的信號(hào)或由插口〔CK〕送入的采樣信號(hào)。
其工作情況為調(diào)頻接收機(jī)送來(lái)的信號(hào)經(jīng)高通濾波器后除去交流信號(hào)與噪音干擾，再經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K2〕送入運(yùn)算放大器〔A6〕，同理由插口〔CK〕送入的信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K2〕也可送入運(yùn)算放大器〔A6〕放大。經(jīng)放大后達(dá)到滿(mǎn)幅值的信號(hào)電壓由電壓跟隨器輸出正脈沖，再經(jīng)與非門(mén)〔5〕反相后觸發(fā)與非門(mén)〔6、7〕翻轉(zhuǎn)，再經(jīng)與非門(mén)〔8〕反相后送入與非門(mén)〔9〕。當(dāng)與非門(mén)〔9〕由控制通道控制的輸入端〔J〕輸入高電平時(shí)，此時(shí)與非門(mén)〔9〕即開(kāi)啟，脈率信號(hào)經(jīng)與非門(mén)〔10〕反相后，一路控制與非門(mén)〔11、12〕的振蕩器工作，使發(fā)音片〔HTD〕發(fā)音，電子模擬開(kāi)關(guān)〔T1〕導(dǎo)通，發(fā)光二極管〔LED1〕發(fā)光，從而實(shí)現(xiàn)按脈率信號(hào)變化發(fā)出聲和光。另一路經(jīng)端點(diǎn)〔P〕輸入電子模擬開(kāi)關(guān)〔T2〕控制端相應(yīng)導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)按脈率信號(hào)變化控制計(jì)算器〔Z〕的累加鍵(“＝”號(hào)鍵)導(dǎo)通或斷開(kāi)進(jìn)行計(jì)數(shù)。這樣每當(dāng)脈率信號(hào)來(lái)到一次，就發(fā)光、發(fā)音一次，計(jì)算器〔Z〕也累加計(jì)數(shù)一次。反之，不發(fā)光發(fā)音，不計(jì)數(shù)。
3、時(shí)基電路是為控制通道提供標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖時(shí)基信號(hào)而設(shè)置的，它產(chǎn)生的正脈沖信號(hào)均由〔SC〕端點(diǎn)送入控制通道。該電路是采用電子表芯集成塊〔IC〕、電容〔C21、C22〕、晶體振蕩器〔JT〕等組成。時(shí)基信號(hào)從集成塊〔IC〕的輸出端〔Q〕取出。
4、計(jì)數(shù)顯示打印器是采用具有數(shù)字顯示、四則運(yùn)算、累加計(jì)數(shù)、可打印記錄功能的簡(jiǎn)易型打印式計(jì)算器〔Z〕作為計(jì)數(shù)顯示打印之用。計(jì)算器〔Z〕的控制器是采用一組電子模擬開(kāi)關(guān)〔T2－T8〕。根據(jù)計(jì)算器〔Z〕進(jìn)行正常的累加計(jì)數(shù)、顯示、打印、清屏工作程序需按以下順序分別按動(dòng)各相應(yīng)的鍵累加基數(shù)鍵(即數(shù)碼鍵，即60秒，30秒，10秒三個(gè)計(jì)時(shí)檔的需要選擇“1”、“2”、“6”這三個(gè)數(shù)碼鍵中的一個(gè)作為累加基數(shù)鍵使用)、“十”、“十”、“0”、“＝”、“P／
”等。為使這些鍵的按動(dòng)(導(dǎo)通或斷開(kāi))過(guò)程是自動(dòng)進(jìn)行，故采用7個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)〔T2－T8〕分別控制各相應(yīng)的鍵，控制情況如下〔T2〕控制累加鍵“＝”號(hào)鍵，〔T3〕控制打印鍵“P／
”號(hào)鍵，〔T4、T5、T6〕分別控制累加基數(shù)鍵“1”、“2”、“6”等三個(gè)數(shù)碼鍵(這三個(gè)鍵分別與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)上各采樣時(shí)間檔60″、30″、10″(HC)相對(duì)應(yīng))，〔T7〕控制“＋”號(hào)鍵，〔T8〕控制“0”號(hào)鍵。這樣電子模擬開(kāi)關(guān)〔T2－T8〕又根據(jù)控制通道提供的各種不同的信號(hào)，按程序相應(yīng)的控制計(jì)算器各相應(yīng)的鍵導(dǎo)通或斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
5、控制通道是一種依據(jù)信號(hào)通道，時(shí)基電路所提供的信號(hào)，並于60秒、30秒、10秒這三個(gè)時(shí)間檔內(nèi)可選擇的控制計(jì)算器〔Z〕正常的執(zhí)行計(jì)數(shù)、顯示、打印、清屏、復(fù)零工作程序的控制器。該控制通道繼續(xù)采用主控制器、時(shí)鐘信號(hào)選通門(mén)、分頻器，還根據(jù)打印式計(jì)算器〔Z〕及計(jì)算器〔Z〕的控制器的要求設(shè)計(jì)了可按程序向各個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)提供通斷信號(hào)的各個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)的控制電路?，F(xiàn)將控制通道各部份分述如下主控制器由D觸發(fā)器〔21、22〕、二極管〔D1、D2〕、電阻〔R32－R34〕、啟動(dòng)按鈕〔AN1〕、復(fù)位按鈕〔AN2〕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K3、K4〕等構(gòu)成。時(shí)鐘信號(hào)選通門(mén)由與非門(mén)〔13、14〕、電阻〔R31〕、發(fā)光二極管〔LED2〕等構(gòu)成。分頻器由計(jì)數(shù)器〔N1、N2〕構(gòu)成。各個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)的控制電路由與非門(mén)〔15、16、17、18、19、20〕、電阻〔R35－R42〕、電容〔C16－C20〕、二極管〔D3、D4〕、計(jì)數(shù)器〔N3〕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K5〕等構(gòu)成。控制通道的工作原理如下計(jì)數(shù)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖從端點(diǎn)〔SC〕送入時(shí)，由于此時(shí)D觸發(fā)器〔21〕的輸出端為Q1＝0、Q1＝1，使與非門(mén)〔9〕和與非門(mén)〔14〕關(guān)閉，與非門(mén)〔13〕開(kāi)啟，秒脈沖經(jīng)與非門(mén)〔13〕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K4〕、二極管〔D1〕進(jìn)入D觸發(fā)器〔21〕的輸入端〔CP1〕，使D觸發(fā)器〔21〕置位，隨即輸出端呈Q1＝1、Q1＝0，此時(shí)與非門(mén)〔9〕相應(yīng)開(kāi)啟，脈率信號(hào)經(jīng)計(jì)數(shù)閘門(mén)觸發(fā)電子模擬開(kāi)關(guān)〔T2〕導(dǎo)通，計(jì)算器〔Z〕累加計(jì)數(shù)一次，發(fā)光二極管〔LED1〕發(fā)光一次，發(fā)音片〔HTD〕發(fā)聲一次。
顯示此時(shí)因D觸發(fā)器〔21〕輸出端呈Q1＝1、Q1＝0，故與非門(mén)〔13〕即關(guān)閉，與非門(mén)〔14〕開(kāi)啟，秒脈沖經(jīng)與非門(mén)〔14〕進(jìn)入計(jì)數(shù)器〔N1〕的輸入端〔CP〕，經(jīng)計(jì)數(shù)至10秒時(shí)，于計(jì)數(shù)器〔N1〕的輸出端〔Q9〕輸出一脈沖給計(jì)數(shù)器〔N2〕的輸入端〔CT〕，計(jì)數(shù)器〔N2〕每10秒接受一個(gè)由計(jì)數(shù)器〔N1〕送來(lái)的計(jì)數(shù)脈沖，然后計(jì)數(shù)器〔N2〕的輸出端〔Q1〕和〔Q3〕分別輸出單位時(shí)間為10秒、30秒的計(jì)時(shí)信號(hào)。這里可據(jù)需要通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K3、K4、K5〕選擇相應(yīng)單位時(shí)間內(nèi)的計(jì)時(shí)信號(hào)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K3〕、〔K4〕、〔K5〕為聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)。〔HC〕檔是手動(dòng)控制選擇。經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K3〕的端點(diǎn)〔h〕，由二極管〔D2〕反饋至D觸發(fā)器〔21〕的復(fù)位端〔R1〕，D觸發(fā)器〔21〕即復(fù)位，輸出端即呈Q1＝0、Q1＝1，與非門(mén)〔9〕再次關(guān)閉，此時(shí)計(jì)算器〔Z〕即顯示出與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K3、K4、K5〕所選擇的相應(yīng)單位時(shí)間內(nèi)的脈率數(shù)。與此同時(shí)，D觸發(fā)器〔21〕輸出端Q1由0跳變?yōu)?，D觸發(fā)器〔22〕隨即翻轉(zhuǎn)，並于輸出端呈Q2＝0、Q2＝1，反過(guò)來(lái)將D觸發(fā)器〔21〕鎖定，不接受任何脈沖輸入。另一方面，因Q2＝1為高電位使各個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)的控制電路開(kāi)始工作。此時(shí)計(jì)算器〔Z〕顯示的脈率數(shù)繼續(xù)保持不變。
打印當(dāng)D觸發(fā)器〔22〕的輸出端Q2上跳變?yōu)楦唠娖健?→1〕時(shí)，經(jīng)電容〔C17〕觸發(fā)電子模擬開(kāi)關(guān)〔T3〕導(dǎo)通一次，使計(jì)算器〔Z〕上的打印機(jī)工作，也就是當(dāng)計(jì)數(shù)閘門(mén)的與非門(mén)〔9〕關(guān)閉之時(shí)，計(jì)算器〔Z〕上的顯示屏顯示脈率數(shù)的同時(shí)，打印機(jī)也打印出相應(yīng)的脈率數(shù)。
清屏(和預(yù)置計(jì)數(shù)程序)此時(shí)，D觸發(fā)器〔22〕的輸出端〔Q2〕輸出的高電平經(jīng)電阻〔R35〕、電容〔C16〕、與非門(mén)〔15〕、電容〔C19〕組成的延遲電路時(shí)，高電平經(jīng)電阻〔R35〕對(duì)電容〔C16〕充電，當(dāng)充至電容〔C16〕的端電壓達(dá)到與非門(mén)〔15〕的開(kāi)門(mén)電壓“Vp”時(shí)，與非門(mén)〔15〕的輸出端由“1”跳變?yōu)椤?”，經(jīng)隔直電容〔C19〕送出一負(fù)脈沖觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的與非門(mén)〔16、17〕，于是與非門(mén)〔16〕輸出高電平，使由與非門(mén)〔18、19〕、電容〔C18〕、電阻〔R38、R39〕構(gòu)成的振蕩器工作，產(chǎn)生10次／秒的秒脈沖送入時(shí)序分配器的計(jì)數(shù)器〔N3〕的輸入端〔CP3〕，隨后從計(jì)數(shù)器〔N3〕的輸出端Q1、Q2、Q4、Q5各端先后輸出相應(yīng)的時(shí)序脈沖去控制各個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)〔T4(或T5、或T6)〕、〔T7〕、〔T8〕等逐個(gè)導(dǎo)通，從而控制計(jì)算器〔Z〕上相應(yīng)的鍵按“1”(或“2”、或“6”)、“十”、“十”、“0”的順序逐個(gè)導(dǎo)通，使計(jì)算器先清除顯示屏上的數(shù)字，隨后再自動(dòng)預(yù)置下一次計(jì)算器自動(dòng)計(jì)數(shù)程序和清屏。
復(fù)零當(dāng)計(jì)數(shù)器〔N3〕的〔CP3〕端輸入第6個(gè)脈沖時(shí)(即清屏后)，由計(jì)數(shù)器〔N3〕的Q6輸出一個(gè)正脈沖反饋至復(fù)位端〔R3〕使計(jì)數(shù)器〔N3〕復(fù)位。與此同時(shí)，又經(jīng)與非門(mén)〔20〕反相后輸出一負(fù)脈沖使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器也復(fù)位，振蕩器相繼停振，同時(shí)與非門(mén)〔17〕的輸出端經(jīng)電容〔C20〕輸出一正脈沖分別送至D觸發(fā)器〔22〕、計(jì)數(shù)器〔N1、N2〕的復(fù)位端，使其都復(fù)零停止工作，以等待下次的計(jì)數(shù)、顯示、打印、清屏(預(yù)置程序)、復(fù)零的工作再次來(lái)臨。
總之，控制通道是根據(jù)信號(hào)通道、時(shí)基電路提供的信號(hào)，據(jù)需要能自動(dòng)輸出各種控制信號(hào)使計(jì)算器進(jìn)行正常的工作，該通道是本裝置關(guān)鍵的部份。
本實(shí)用新型通過(guò)改進(jìn)和采用了帶有打印機(jī)的簡(jiǎn)易型計(jì)算器，從而達(dá)到了預(yù)期的目的。它除了具有原機(jī)《數(shù)字顯示式脈率儀》所有的優(yōu)點(diǎn)如易安裝、調(diào)試、修修方便，電路簡(jiǎn)單，元件來(lái)源容易、成本低，易于為基層單位所接受，以及抗干擾強(qiáng)、噪音低、誤差小，當(dāng)增加一、二個(gè)元件后即可作為光電計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)運(yùn)算之用，還由于增加了打印裝置，可以將脈率變化的情況連續(xù)的打印記錄下來(lái)，以利于事后的研究，或特殊場(chǎng)合下全面的研究脈率變化的規(guī)律之用，從而擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。


圖1是本實(shí)用新型的電原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型發(fā)射部件電路原理圖。
圖3是本實(shí)用新型接收部件中信號(hào)通道的電路原理圖。
圖4是本實(shí)用新型接收部件中控制通道的電路原理圖。
圖5是本實(shí)用新型接收部件中時(shí)基電路的原理圖。
以上圖2、3、4、5均是各相應(yīng)部份實(shí)施例的電路原理圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施例為下面對(duì)照?qǐng)D2詳述發(fā)射部件各部份實(shí)施情況1、第一級(jí)同相差動(dòng)放大器和第二級(jí)同相放大器由如下方式實(shí)施電阻〔R1〕的一端與運(yùn)算放大器〔A1〕的正相輸入端與電容〔C1〕的一端相連，電阻〔R1〕的另一端與電阻〔R2〕的一端與地相連。電阻〔R2〕的另一端與電容〔C2〕的一端與運(yùn)算放大器〔A2〕的正相輸入端相連。電阻〔R6〕的一端與電容〔C3〕的一端與電阻〔R8〕的一端與運(yùn)算放大器〔A3〕的反相輸入端相連，電阻〔R6〕的另一端與電阻〔R3〕的一端與運(yùn)算放大器〔A1〕的輸出端相連。電阻〔R4〕的一端與電阻〔R3〕的另一端與運(yùn)算放大器〔A1〕的反相輸入端相連，電阻〔R4〕的另一端與電阻〔R5〕的一端與運(yùn)算放大器〔A2〕的反相輸入端相連。電阻〔R7〕的一端與電阻〔R9〕的一端與電容〔C4〕的一端與運(yùn)算放大器〔A3〕的正相輸入端相連，電阻〔R7〕的另一端與電阻〔R5〕的另一端與運(yùn)算放大器〔A2〕的輸出端相連。電容〔C3〕的另一端與電阻〔R8〕的另一端與電阻〔R10〕的一端與運(yùn)算放大器〔A3〕的輸出端相連。電容〔C4〕的另一端與電阻〔R9〕的另一端與地相連。電阻〔R10〕的另一端與運(yùn)算放大器〔A4〕的正相輸入端相連。運(yùn)算放大器〔A4〕的輸出端與電阻〔R12〕的一端與電阻〔R13〕的一端相連，運(yùn)算放大器〔A4〕的反相輸入端與電阻〔R12〕的另一端與電阻〔R11〕的一端相連。電阻〔R11〕的另一端接地。電容〔C1〕的另一端接電極〔A〕，電容〔C2〕的另一端接電極〔C〕，電極〔B〕接地。
2、濾波器和單穩(wěn)態(tài)整形器由如下方式實(shí)施電阻〔R13〕的另一端與非門(mén)〔1〕的一輸入端與電容〔C5〕的一端相連。與非門(mén)〔1〕的另一輸入端與與非門(mén)〔2〕的輸出端相連。電容〔C5〕的另一端與電阻〔R14〕的一端與地相連。電容〔C6〕的正極端接與非門(mén)〔1〕的輸出端，負(fù)極端與與非門(mén)〔2〕的兩個(gè)輸入端與電阻〔R14〕的另一端與與非門(mén)〔3〕的一個(gè)輸入端相連。
3、音頻振蕩調(diào)制器與調(diào)頻發(fā)射器由如下方式實(shí)施與非門(mén)〔3〕的另一輸入端與電阻〔R15〕的一端相連，與非門(mén)〔3〕的輸出端與電阻〔R16〕的一端與與非門(mén)〔4〕的兩個(gè)輸入端相連。電阻〔R15〕的另一端與電阻〔R16〕的另一端與電容〔C7〕的一端相連。與非門(mén)〔4〕的輸出端與電容〔C7〕的另一端與電阻〔R18〕的一端與電阻〔R17〕的一端相連。三極管〔BG1〕的基極與電阻〔R18〕的另一端相連，集電極接電源〔VDD〕，發(fā)射極與電容〔C8〕的一端與電阻〔R19〕的一端與電感線(xiàn)圈〔L1〕的一端相連。三極管〔BG2〕的基極與電阻〔R19〕的另一端與電容〔C9〕的一端相連，集電極與電容〔C10〕的一端與電感線(xiàn)圈〔L2〕的一端相連，發(fā)射極與電容〔C8〕的另一端與電阻〔R17〕的另一端與地相連。電感線(xiàn)圈〔L1〕的另一端接電感線(xiàn)圈〔L2〕的中心抽頭。電感線(xiàn)圈〔L2〕的另一端與電容〔C10〕的另一端與電容〔C9〕的另一端相連。電感線(xiàn)圈〔L3〕串接在天線(xiàn)與地線(xiàn)之間。
4、其中，運(yùn)算放大器〔A1、A2、A3、A4〕采用同一塊含有四個(gè)運(yùn)算放大器的四運(yùn)放集成塊(例如LM324)。與非門(mén)〔1、2、3、4〕采用一塊二輸入端四與非門(mén)集成塊(例如CD4011、CO06、CO36、CO66等)。
下面對(duì)照?qǐng)D3、圖4、圖5詳述接收部件各部份實(shí)施情況。
接收部件中的調(diào)頻接收機(jī)〔FM〕采用一般的簡(jiǎn)易型調(diào)頻機(jī)，並從該機(jī)的音頻輸出端將信號(hào)取出后經(jīng)電容〔C11〕送入高通濾波器。
1.信號(hào)通道是以如下方式實(shí)施(1)高通濾波器為電阻〔R20〕的一端與電容〔C12〕的一端與電容〔C11〕的一端相連，電阻〔R20〕的另一端與運(yùn)算放大器〔A5〕的反相輸入端、輸出端以及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K2〕的端點(diǎn)〔K2a〕相連。電容〔C12〕的另一端與運(yùn)算放大器〔A5〕的正相輸入端相連並通過(guò)電阻〔R21〕接地。插口〔CK〕一端接地，另一端接轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K2〕的端點(diǎn)〔K2c〕。
(2)反相放大器為轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K2〕的端點(diǎn)〔K2c〕與電阻〔R22〕之間串接了電容〔C13〕。運(yùn)算放大器〔A6〕的反相輸入端與電阻〔R22〕一端與電阻〔R23〕一端相連，正相輸入端接地，輸出端接電阻〔R24〕一端。
(3)同相放大器為運(yùn)算放大器〔A7〕的正相輸入端與電阻〔R24〕的另一端相連，反相輸入端與電阻〔R26〕一端相連並通過(guò)電阻〔R25〕接地，輸出端與電阻〔R26〕的另一端與運(yùn)算放大器〔A8〕的正相輸入端相連。
(4)電壓跟隨器為運(yùn)算放大器〔A8〕的反相輸入端與輸出端與與非門(mén)〔5〕的兩輸入端四者相連。
(5)單穩(wěn)態(tài)整形器為與非門(mén)〔5〕的輸出端與與非門(mén)〔6〕的一輸入端相連。與非門(mén)〔6〕的另一輸入端與與非門(mén)〔7〕的輸出端與與非門(mén)〔8〕的兩輸入端四者相連，輸出端與電容〔C14〕的正極端相連。與非門(mén)〔7〕的兩輸入端與電容〔C14〕的負(fù)極端與地相連。與非門(mén)〔8〕的輸出端與與非門(mén)〔9〕的一輸入端相連。
(6)計(jì)數(shù)閘門(mén)為與非門(mén)〔9〕的另一輸入端經(jīng)〔J〕點(diǎn)與D觸發(fā)器〔21〕的輸出端〔Q1〕相連。與非門(mén)〔9〕的輸出端與與非門(mén)〔10〕的兩輸入端相連。與非門(mén)〔10〕的輸出端與與非門(mén)〔11〕的一輸入端經(jīng)〔P〕點(diǎn)與電子模擬開(kāi)關(guān)〔T2〕的輸入端相連。
(7)光聲顯示器為與非門(mén)〔11〕的另一輸入端經(jīng)過(guò)電阻〔R28〕與電阻〔R29〕的一端與電容〔C15〕的一端相連，與非門(mén)〔11〕的輸出端與與非門(mén)〔12〕的兩輸入端與電阻〔R29〕的另一端相連后並通過(guò)壓電發(fā)音片〔HTD〕接地。與非門(mén)〔12〕的輸出端與電容〔C15〕的另一端與電子模擬開(kāi)關(guān)〔T1〕的輸入端相連。電子模擬開(kāi)關(guān)〔T2〕的一輸出端經(jīng)電阻〔R30〕、發(fā)光二極管〔LED1〕與電源〔VDD〕相連，另一輸出端接地。
信號(hào)通道中的運(yùn)算放大器〔A5、A6、A7、A8〕采用一塊四運(yùn)放集成塊(例如LM324)。與非門(mén)〔5、6、7、8〕采用一塊二輸入端四與非門(mén)集成塊，與非門(mén)〔9、10、11、12〕采用同一塊相同的與非門(mén)集成塊(例如CD4011、CO06、CO36、CO66等等)。
2、時(shí)基電路是采用如下方式實(shí)施直接采用電子表芯集成塊〔IC〕，並以圖5的方式實(shí)施，電子表芯集成塊〔IC〕的兩端點(diǎn)〔I0〕與〔I1〕之間並聯(lián)晶體振蕩〔JI〕。在端點(diǎn)〔I1〕與〔VSS〕之間並聯(lián)上電容〔C21〕，並將端點(diǎn)〔VSS〕與電容〔C22〕一端與地相連。電容〔C22〕的另一端與端點(diǎn)〔I0〕相連。電子表芯集成塊〔IC〕可采用5C702，晶體振蕩〔JT〕為32768Hz的石英晶振。
3、計(jì)數(shù)顯示打印器采用如下方式實(shí)施電子模擬開(kāi)關(guān)〔T2〕的兩輸出端並接在計(jì)算器〔Z〕的“＝”號(hào)鍵的兩端點(diǎn)上。電子模擬開(kāi)關(guān)〔T3〕的輸入端與電容〔C17〕的一端相連並經(jīng)過(guò)電阻〔R41〕接地，兩輸出端並接在計(jì)算器〔Z〕的打印鍵(即“P／＋”鍵)的兩端點(diǎn)上。電子模擬開(kāi)關(guān)〔T4〕的輸入端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K5〕的端點(diǎn)〔HC、60″〕相連，兩個(gè)輸出端並接在計(jì)算器〔Z〕的“1”號(hào)鍵的兩個(gè)端點(diǎn)上。電子模擬開(kāi)關(guān)〔T5〕的輸入端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K5〕的端點(diǎn)〔30″〕相連，兩個(gè)輸出端並接在計(jì)算器〔Z〕的“2”號(hào)鍵的兩個(gè)端點(diǎn)上。電子模擬開(kāi)關(guān)〔T6〕的輸入端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K5〕的端點(diǎn)〔10″〕相連，兩個(gè)輸出端並接在計(jì)算器〔Z〕的“6”號(hào)鍵的兩個(gè)端點(diǎn)上。電子模擬開(kāi)關(guān)〔T7〕的入端與二極管〔D3〕、〔D4〕的兩個(gè)負(fù)極相連后並經(jīng)過(guò)電阻〔R42〕接地，兩個(gè)輸出端並接在計(jì)算器〔Z〕的“＋”號(hào)鍵的兩個(gè)端點(diǎn)上。電子模擬開(kāi)關(guān)〔T8〕的輸入端接計(jì)數(shù)器〔N3〕的輸出端〔Q5〕相連，兩個(gè)輸出端並接在計(jì)算器〔Z〕的“0”號(hào)鍵的兩個(gè)端點(diǎn)上。計(jì)算器〔Z〕是采用帶有打印裝置的簡(jiǎn)易型打印式計(jì)算器(例如CASIO－HR－8型)。
4、控制通道是由如下方式實(shí)施(1)、主控制器是D觸發(fā)器〔21〕的輸出端〔Q1〕與與非門(mén)〔13〕的輸入端與D觸發(fā)器〔22〕的輸入端〔CP2〕相連並經(jīng)過(guò)電阻〔R31〕、發(fā)光二極管〔LED2〕與電源〔VDD〕相通，輸出端〔Q1〕與與非門(mén)〔14〕的一輸入端相連，復(fù)位端〔R1〕與復(fù)位按鈕〔AN2〕一端點(diǎn)與二極管〔D2〕的負(fù)極相連並經(jīng)電阻〔R33〕接地，控制端〔D1〕與D觸發(fā)器〔22〕的輸出端〔Q2〕相連，輸入端〔CP1〕與啟動(dòng)按鈕〔AN1〕的一端點(diǎn)與二極管〔D1〕的負(fù)極端相連並經(jīng)電阻〔R32〕接地，置位端〔S1〕接地。D觸發(fā)器〔22〕的復(fù)位端〔R2〕與計(jì)數(shù)器〔N1〕的復(fù)位端〔R〕與計(jì)數(shù)器〔N2〕的復(fù)位端〔R〕與電容〔C20〕的一端相連並經(jīng)電阻〔R40〕接地，控制端〔D2〕與電阻〔R34〕一端與計(jì)數(shù)器〔N2〕的輸入端〔CP〕與電源〔VDD〕相連，輸出端〔Q2〕與電容〔C17〕一端與電阻〔R35〕一端相連，置位端〔S2〕接地。電阻〔R34〕的另一端與啟動(dòng)按鈕〔AN1〕的另一端與復(fù)位按鈕〔AN2〕的另一端相連。二極管〔D1〕的正極端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K4〕的端點(diǎn)〔30″〕與〔10″〕相連。二極管〔D2〕的正極端接轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K3〕的轉(zhuǎn)換點(diǎn)〔h〕。
(2)，時(shí)鐘信號(hào)選通門(mén)是與非門(mén)〔14〕的另一輸入端與與非門(mén)〔13〕的另一輸入端相連並與端點(diǎn)〔SC〕相連。與非門(mén)〔14〕的輸出端與計(jì)數(shù)器〔N1〕的輸入端〔CP〕相連。與非門(mén)〔13〕的輸出端與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K4〕的轉(zhuǎn)換點(diǎn)相連。
(3)，分頻器是計(jì)數(shù)器〔N1〕的輸入端〔CT〕接地，輸出端〔Q9〕與計(jì)數(shù)器〔N2〕的輸入端〔CT〕相連。計(jì)數(shù)器〔N2〕的輸出端〔Q1〕、〔Q3〕分別接轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K3〕的二個(gè)端點(diǎn)〔10″〕、〔30″〕相連。
(4)，各個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)的控制電路是與非門(mén)〔15〕的兩輸入端與電阻〔R35〕的另一端相連並經(jīng)過(guò)電容〔C16〕接地，輸出端經(jīng)電容〔C19〕后與與非門(mén)〔16〕的一輸入端相接。與非門(mén)〔16〕的另一輸入端與與非門(mén)〔17〕的輸出端與電容〔C20〕的另一端相接，輸出端與與非門(mén)〔17〕的的輸入端與與非門(mén)〔18〕的一輸入端相接，與非門(mén)〔16〕的一輸入端經(jīng)過(guò)電阻〔R36〕接電源〔VDD〕。與非門(mén)〔17〕的另一輸入端與與非門(mén)〔20〕的輸出端相接並經(jīng)電阻〔R37〕與電源〔VDD〕相連。與非門(mén)〔18〕的另一輸入端經(jīng)電阻〔R38〕與電容〔C18〕一端與電阻〔R39〕一端相連，與非門(mén)〔18〕的輸出端與與非門(mén)〔19〕的兩輸入端與電阻〔R39〕的另一端相連。與非門(mén)〔19〕的輸出端與電容〔C18〕的另一端與計(jì)數(shù)器〔N3〕的輸入端〔CP3〕相連。計(jì)數(shù)器〔N3〕的輸出端〔Q6〕與復(fù)位端〔R3〕與與非門(mén)〔20〕的兩輸入端四者相連，輸出端〔Q1〕接轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K5〕的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，輸出端〔Q2〕、〔Q4〕分別與二極管〔D3〕、〔D4〕的正極端相連。
以上，與非門(mén)〔13、14、15、16〕為采用同一塊二輸入端四與非門(mén)集成塊，與非門(mén)〔17、18、19、20〕同樣采用一塊二輸入四與非門(mén)集成塊(例如CD4011)。計(jì)數(shù)器〔N1、N2、N3〕均分別采用三塊十進(jìn)制計(jì)數(shù)器(例如CD4017)。D觸發(fā)器〔21、22〕采用同一塊雙D觸發(fā)器集成塊(例如CD4013)。電子模擬開(kāi)關(guān)〔T1－T4〕、〔T5－T8〕分別二塊四模擬開(kāi)關(guān)(例如CD4066〕。
權(quán)利要求1.一種用于遙測(cè)或近距直接測(cè)量心率、脈搏、呼吸、計(jì)時(shí)運(yùn)算、光電計(jì)數(shù)多用途的可進(jìn)行數(shù)字顯示和打印記錄脈率數(shù)的脈率儀裝置，該裝置具有由放大、濾波、整形、調(diào)制、調(diào)頻發(fā)射組成的發(fā)射部件與由調(diào)頻接收、信號(hào)通道、時(shí)基電路、計(jì)數(shù)顯示打印器、計(jì)算器的控制器、控制通道組成的接收部件。本實(shí)用新型的特征是1.1、計(jì)數(shù)顯示打印器是采用一種帶有打印裝置的可進(jìn)行四則運(yùn)算、累加計(jì)數(shù)和打印記錄的簡(jiǎn)易型打印式計(jì)算器[Z]，計(jì)算器的控制器是采用一組電子模擬開(kāi)關(guān)[T2-T8]構(gòu)成。1.2、控制通道中的各個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)的控制電路是由與非門(mén)[15、16、17、18、19、20]、電阻[R35-R42]、電容[C16-C20]、二極管[D3、D4]、計(jì)數(shù)器[N3]、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[K5]等構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算器〔Z〕的控制器其特征是，各個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)〔T2－T8〕的兩個(gè)輸出端按如下方式並接于計(jì)算器〔Z〕上各相應(yīng)的鍵的兩個(gè)端點(diǎn)上電子模擬開(kāi)關(guān)〔T2〕的兩個(gè)輸出端並接于累加鍵(“二”號(hào)鍵)的兩端點(diǎn)，電子模擬開(kāi)關(guān)〔T3〕的兩個(gè)輸出端並接于打印鍵(“P／＋”號(hào)鍵)的兩端點(diǎn)，電子模擬開(kāi)關(guān)〔T4〕的兩個(gè)輸出端並接于“1”數(shù)碼鍵的兩端點(diǎn)，電子模擬開(kāi)關(guān)〔T5〕的兩個(gè)輸出端並接于“2”數(shù)碼鍵的兩端點(diǎn)，電子模擬開(kāi)關(guān)〔T6〕的兩個(gè)輸出端並接于“6”數(shù)碼鍵的兩端點(diǎn)，電子模擬開(kāi)關(guān)〔T7〕的兩輸出端並接于“＋”號(hào)鍵的兩端點(diǎn)上，電子模擬開(kāi)關(guān)〔T8〕的兩輸出端並接于“0”號(hào)鍵的兩端點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的各個(gè)電子模擬開(kāi)關(guān)的控制電路，其特征是該控制電路采取如下方式構(gòu)成與非門(mén)〔15〕的兩輸入端與電阻〔R35〕的一端相連並經(jīng)過(guò)電容〔C16〕后接地，電阻〔R35〕的另一端與D觸發(fā)器〔22〕的輸出端〔Q2〕相連並經(jīng)電容〔C17〕接電子模擬開(kāi)關(guān)〔T3〕的輸入端，〔T3〕的輸入端經(jīng)電阻〔R41〕接地，與非門(mén)〔15〕的輸出端經(jīng)一電容〔C19〕后與非門(mén)〔16〕的一輸入端、電阻〔R36〕的一端相連，與非門(mén)〔16〕的另一輸入端與與非門(mén)〔17〕的輸出端相連並經(jīng)電容〔C20〕后與D觸發(fā)器〔22〕的復(fù)位端〔R2〕、計(jì)數(shù)器〔N2〕的復(fù)位端〔R〕、計(jì)數(shù)器〔N1〕的復(fù)位端〔R〕相連，相連點(diǎn)並經(jīng)電阻〔R40〕后接地，與非門(mén)〔16〕的輸出端與與非門(mén)〔17〕的一輸入端與與非門(mén)〔18〕的一輸入端相連，與非門(mén)〔17〕的另一輸入端與與非門(mén)〔20〕的輸出端與電阻〔R37〕的一端相連，電阻〔R37〕的另一端與電阻〔R36〕的另一端與電源〔VDD〕相連，與非門(mén)〔18〕的另一輸入端經(jīng)電阻〔R38〕后與電阻〔R39〕的一端、電容〔C18〕的一端相連，與非門(mén)〔18〕的輸出端與電阻〔R39〕的另一端與與非門(mén)〔19〕的兩輸入端四者相連，與非門(mén)〔19〕的輸出端與電容〔C18〕的另一端與計(jì)數(shù)器〔N3〕的輸入端〔CP3〕相連，與非門(mén)〔20〕的兩輸入端與計(jì)數(shù)器〔N3〕的復(fù)位端〔R3〕、輸出端〔Q6〕相連，計(jì)數(shù)器〔N3〕的輸出端〔Q1〕、〔Q2〕、〔Q4〕分別與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K5〕的轉(zhuǎn)換點(diǎn)、二極管〔D3〕的正極端、二極管〔D4〕的正極端相連，輸出端〔Q5〕與電子模擬開(kāi)關(guān)〔T8〕的輸入端相連，二極管〔D4〕兩者的負(fù)極端與電子模擬開(kāi)關(guān)〔T7〕的輸入端三者相連后並經(jīng)電阻〔R42〕接地，電子模擬開(kāi)關(guān)〔T4〕的輸入端接轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K5〕的〔HC〕與〔60″〕兩個(gè)端點(diǎn)，電子模擬開(kāi)關(guān)〔T5〕、〔T6〕的兩個(gè)輸入端分別接轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)〔K5〕的端點(diǎn)〔30″〕、〔10″〕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的計(jì)算器〔Z〕，其特征是可采用型號(hào)為CAS10HR－8型的打印式計(jì)算器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述接收部件，其特征是電子模擬開(kāi)關(guān)〔T1－T4〕為一塊四模擬開(kāi)關(guān)集成塊，電子模擬開(kāi)關(guān)〔T5－T8〕為一塊四模擬開(kāi)關(guān)集成塊，兩者均可選用型號(hào)為CD4066，計(jì)數(shù)器〔N3〕為一塊十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可選用CD4017，與非門(mén)〔13、14、15、16〕采用同一塊二輸入端四與非門(mén)集成塊，同樣與非門(mén)〔17、18、19、20〕采用相同的與非門(mén)集成塊，可選用CD4011。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種可用于遙測(cè)或近距直接測(cè)量心率、脈搏、呼吸及計(jì)時(shí)運(yùn)算、光電計(jì)數(shù)并可進(jìn)行數(shù)字顯示及打印記錄的脈率儀裝置，該裝置既采用了CMOS數(shù)字集成塊、電子表芯，還使用了帶有打印裝置的計(jì)算器，實(shí)現(xiàn)了單位時(shí)間內(nèi)脈率數(shù)變化的即時(shí)數(shù)字顯示與長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)打印記錄，利于即時(shí)了解和事后研究。并由于電路設(shè)計(jì)合理，以至安裝、調(diào)試方便、成本低，有利于基層單位使用。
文檔編號(hào)A61B5/02GK2041939SQ8821344
公開(kāi)日1989年8月2日 申請(qǐng)日期1988年9月13日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月13日
發(fā)明者陳天石 申請(qǐng)人:福建師范大學(xué)體育系