DE3407775A1 - Vibration-measuring instrument, in particular a sphygmometer - Google Patents

Vibration-measuring instrument, in particular a sphygmometer

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Abstract

The vibration-measuring device, preferably a sphygmometer, according to the invention is accommodated in a housing resembling a pencil. Arranged in the region of the front end of the housing is a sensor of small area, preferably a piezoelectric element, which supplies a quasi-analog or digital display scale via an evaluation circuit arranged inside the housing. The power supply can be provided via a dry battery arranged in the housing, or via a solar cell. The sensor is preferably surrounded by a resiliently mounted protective ring which insulates the actual measuring chamber and protects the sensor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von mechanischen Schwingungen geringer Amplituden, insbesondere eine Pulsmeßvorrichtung, mit einem die Schwingungen erfassenden Sensor, einer Auswerteschaltung und einer Anzeige.The invention relates to a device for measuring mechanical Vibrations of low amplitudes, in particular a pulse measuring device, with a sensor that detects the vibrations, an evaluation circuit and an ad.

Die bisher bekannt gewordenen Pulsmeßgeräte sind außerordentlich unbequem in ihrer Handhabung und haben einen recht komplizierten Aufbau, so daß generell in Krankenhäusern und von Ä'rzten der Puls noch immer mit der Hand erfühlt und im Vergleich mit einer Uhr gezählt wird.The previously known pulse measuring devices are extremely inconvenient to use and are quite complicated Structure, so that the pulse generally in hospitals and by doctors is still felt by hand and counted in comparison with a clock.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines verbesserten außerordentlich gedrungenen Pulsmeßgerätes, welches eine narrensichere Handhabung ermöglicht, vom Arzt oder der Kran-The object of the present invention is therefore to create an improved, extremely compact heart rate measuring device which foolproof handling enables the doctor or the

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kenschwester jederzeit mitgefOhrt und auf kleinstem Raum abgelegt werden kann und sich zur Selbstmessung eignet.The sister can be carried along at any time and stored in the smallest of spaces and is suitable for self-measurement.

Die Erfindung betrifft zwar vorzugsweise eine Pulsmeßvorrichtung, doch kann die erfindungsgemässe Vorrichtung verständlicherweise auch für andere Anwendungen eingesetzt werden, bei denen es sich um das Erfassenund Anzeigen von mechanischen Schwingungen handelt, die nur eine relativ geringe Amplitude haben.The invention preferably relates to a pulse measuring device, but the device according to the invention can understandably also be used for other applications in which it is it is about recording and displaying mechanical vibrations, which only have a relatively low amplitude.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei der Pulsmeivorrichtung der einleitend genannten Art den Sensor kleinflächig an der Spitze eines in Art eines Schreibstiftes ausgebildeten Gehäuses anzuordnen, welches eine miniaturisierte Schaltung und eine Stromquelle umschließt und in seiner Mantelfläche mit einer Anzeigevorrichtung versehen ist.To solve the aforementioned problem, it is proposed according to the invention that in the case of the pulse measuring device of the type mentioned in the introduction, the sensor over a small area at the tip of a in the manner of a To arrange pen-shaped housing which encloses a miniaturized circuit and a power source and is provided in its outer surface with a display device.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachfolgenden Patentansprüchen.Further details of the invention emerge from the following patent claims.

Die beigefügte Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel eine bevorzugte■Ausführungsform des Anmeldungsgegenstandes.The attached drawing shows, as an exemplary embodiment, a preferred embodiment of the subject of the application.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Pulsmeßvorrichtung,1 shows a side view of a pulse measuring device according to the invention,

Fig. 2 eine gegenüber der Fig. 1 um 90 gedrehte Seitenansicht der Pulsmeßvorrichtung undFIG. 2 shows a side view of the pulse measuring device rotated by 90 with respect to FIG. 1 and FIG

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Fig. 3 eine vergrößerte axialgeschnittene Teilansicht der den Sensor tragenden Spitze des erfindungsgemäßen Pulsmeßgerätes.3 shows an enlarged, axially sectioned partial view of the tip of the inventive tip carrying the sensor Heart rate monitor.

Das in der Zeichnung dargestellte Meßgerät hat ein ähnliches Aussehen wie ein handelsüblicher Schreibstift, z. B. ein Kugelschreiber. Das im wesentlichen rohrförmige Gehäuse 10 enthält an seinem Vorderende H einen nachfolgend noch zu beschreibenden Sensor. Das Hinterende des Gehäuses 10 ist mit einer Schraubkappe 12 verschlossen, welche das Einsetzen einer der Gerätespeisung dienenden Trockenbatterie ermöglicht. Mit der Kappe 12 ist ein Klipp 13 verbunden, der die Möglichkeit gibt, das erfindungsgemasse Meßgerät genauso wie einen Schreibstift in der Jacken tasche zu tragen.The measuring device shown in the drawing has a similar appearance like a standard pen, e.g. B. a ballpoint pen. The substantially tubular housing 10 contains at its front end H a sensor to be described below. The rear end of the housing 10 is closed with a screw cap 12, which enables a dry battery to be used to power the device. A clip 13 is connected to the cap 12, which gives the possibility of the measuring device according to the invention as well as one Carry a pen in your jacket pocket.

Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist an der mittleren Mantelfläche des Gehäuses 10 eine Skala 30 ausgebildet, bei der es sich um das eigentliche Anzeigeorgang handelt. Neben den Skalenmarkierungen 40/min bis 140/min. befindet sich koaxial ausgerichtet eine Mehrzahl von Leuchtdioden 31. Diese Leuchtdioden 31, die auch durch Flüssigkristallelemente ersetzt sein können, werden in Abhängigkeit von einer im Gehäuse 10 angeordneten miniaturisierten Schaltung 40 so angesteuert, daß mit steigender Anzeige stets höhere Leuchtdioden zum Aufleuchten kommen, ohne daß die Leuchtdioden der niedrigeren Anzeigen verlöschen. Die Anzeige beim Gerät gem. Fig. 1 arbeitet somit ähnlich wie ein Thermometer, bei dem die ständig vorhandene Quecksilbersäule sich mehr oder weniger weit über die Skala erstreckt. Die von den Ziffernangaben der Skala abgelegene Seite kann zusätzlich auch noch Farbmarkierungen tragen, wie sie bei 32 angedeutet sind und einen mittleren "Normalbereich"eingrenzen.As shown in FIG. 1, is on the middle lateral surface of the Housing 10 formed a scale 30, which is the actual display device. In addition to the scale markings 40 / min to 140 / min. there is a plurality of light-emitting diodes aligned coaxially 31. These light-emitting diodes 31, which can also be replaced by liquid crystal elements, are depending on one in the housing 10 arranged miniaturized circuit 40 controlled so that with increasing display always higher light emitting diodes to light up come without the LEDs on the lower displays going out. The display in the device according to Fig. 1 thus works in a similar way like a thermometer in which the constantly present mercury column extends more or less far over the scale. The from The side remote from the numerals on the scale can also be used still wear color markings, as indicated at 32 and delimit a mean "normal range".

Kernpunkt der Erfindung ist jedoch der in Fig. 3 vergrößert herausgezeichnete Sensor. Bei diesem Sensor handelt es sich vorzugsweise um ein Piezo-Element 20, welches kleinflächig an der Spitze des Gehäusevorderendes 11 vorgesehen ist. Dieses Piezo-Element 20 wird von einem Sockel 21 getragen, der mit einer Querwand 25 des GehäusesThe core of the invention, however, is that which is drawn out enlarged in FIG. 3 Sensor. This sensor is preferably a piezo element 20, which has a small area at the tip of the front end of the housing 11 is provided. This piezo element 20 is carried by a base 21 which is connected to a transverse wall 25 of the housing

10 verbunden ist. Zwischen dem Sockel 21 und dem Piezo-Element 20 kann eine geringfügig federnde Zwischenschicht 22 angeordnet werden. Es ist hier beispielsweise an eine Schaumstoffschicht gedacht.10 is connected. A slightly resilient intermediate layer 22 can be arranged between the base 21 and the piezo element 20. For example, a foam layer is intended here.

Damit das Piezo-Element 20 nicht im unbenutzten Zustand aus dem Gehäuse 10 vorragt, ist es mit einem Schutzring 23 umgeben. Dieser Schutzring23 ist aehsparallelverschieblich im Gehäusevorderteil 11 gelagert und mit einer Schraubendruckfeder 24 abgestützt. Der Schutzring 23 hat nicht nur die Aufgabe, das Piezo-Element 20 bei Nichtgebrauch zu schützen, sondern auch die Meßstelle, an der die Schwingungen abgenommen werden, gegenüber der Umgebung abzuschirmen.So that the piezo element 20 does not protrude from the housing 10 when it is not in use, it is surrounded by a protective ring 23. This Protective ring 23 can be displaced axially parallel in the front part of the housing 11 stored and supported with a helical compression spring 24. The protective ring 23 not only has the task of protecting the piezo element 20 Not in use to protect, but also to shield the measuring point from which the vibrations are picked up from the environment.

Die erfindungsgemäß vorgesehene, einem Kugelschreiber ähnliche Ausführungsform gibt die Möglichkeit, das Meßgerät genauso zu tragen und abzulegen wie ein Schreibstift. Zum Gebrauch erfaßt man das Gerät an seinem Hinterende und setzt dann das VorderendeThe embodiment provided according to the invention, similar to a ballpoint pen, allows the measuring device to be added in exactly the same way Carry and put down like a pen. For use, one grasps the device at its rear end and then sets the front end

11 des Gehäuses senkrecht auf die Meßstelle, bei der Pulsmessung beispielsweise auf ,die Innenseite des Handgelenks im Bereich der Schlagader. Der auf der Haut anliegende Schutzring 23 schirmt den eigentlichen Meßraum vor der Stirnfläche des Piezo-Elementes 20 ab, ohne zu verhindern, daß die Stirnfläche des Piezo-Elementes 20 trotz ihrer Kleinheit möglichst großflächig auf dem zu messenden Gebiet zur Anlage kommt. Die vom Piezo-Element oder einem sonstigen Sensor erfaßten Schwingungen werden in Form elektrischer Signale11 of the housing perpendicular to the measuring point, for example when measuring the pulse, the inside of the wrist in the area the artery. The protective ring 23 resting on the skin shields the actual measuring space from the face of the piezo element 20 from without preventing the face of the piezo element 20 from being as large as possible on the surface to be measured despite its small size Area comes to the plant. The vibrations detected by the piezo element or another sensor are in the form of electrical signals

in eine Auswerteschaltung geleitet, die beispielsweise in Form einer Platine im Inneren des Gehäuses 10 ruht. Diese Auswerteschaltung 40 wird ζ-· B. aus einer am Hinterende des Meßgerätes eingesetzten, in der Zeichnung nicht im einzelnen dargestellten Trockenbatterie gespeist. Die Auswerteschaltung 40 sorgt dann während des Meßvorganges dafür, daß in der Anzeigevorrichtung 30 ein optisches Signal erscheint, das der gemessenen Frequenz entspricht. Für den Fachmann versteht es sich von selbst, daß die elektrische oder elektronische Auswerteschaltung einen Quarz-Timer enthalten muß, um für die Frequenzmessung eine Zeitbasis zur Verfügung zu stellen. Die Anzeigeschaltung ist dann gemäß der Ausführungsform gemäß Fig. 1 so ausgelegt, daß beispielsweise bei der Frequenz 70/min nicht nur das Anzeigeelement "70" aufleuchtet, sondern auch die darunter befindlichen Leuchtelemente 40, 50 und 60.passed into an evaluation circuit, for example in the form of a Board rests in the interior of the housing 10. This evaluation circuit 40 is ζ- · B. from a used at the rear end of the measuring device, fed dry cell battery not shown in detail in the drawing. The evaluation circuit 40 then takes care of the measuring process for the fact that an optical signal appears in the display device 30 which corresponds to the measured frequency. For the professional it goes without saying that the electrical or electronic evaluation circuit must contain a quartz timer in order for the frequency measurement to provide a time base. The display circuit is then designed according to the embodiment of FIG. 1 so that For example, at a frequency of 70 / min, not only does the display element "70" light up, but also the light elements located underneath 40, 50 and 60.

Das Einschalten der Batterie kann mit einem am Hinterende des Gerätegehäuses 10 angeordneten Schalter geschehen, bei dem es sich auch um einen Teil des Klipps 13 handeln kann. Die Einschaltung kann aber auch dadurch vorgenommen werden, daß man die Relativbewegung zwischen · dem Schutzring 23 und dem Gehäusevorderende 11 ausnutzt, wobei dann bei einer Relativlage gemäß Fig. 3 die Batterie abgeschaltet ist und es erst dann zu einem Einschalten der Batterie kommt, wenn der Schutzring 23 zurückgedrückt wird. An die Stelle einer Trockenbatterie kann auch eine Solarbatterie treten, deren dem Licht ausgesetzte Zellen an der Mantelfläche des Gehäuses 10 ebenfalls vorgesehen werden müssen.Switching on the battery can be done with a button at the rear of the device housing 10 arranged switch happen, which can also be a part of the clip 13. The activation can, however can also be made by utilizing the relative movement between the protective ring 23 and the front end 11 of the housing, in which case at a relative position according to FIG. 3, the battery is switched off and the battery is only switched on when the guard ring 23 is pushed back. A dry battery can also be replaced by a solar battery, whose cells exposed to light are attached to the The outer surface of the housing 10 must also be provided.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, denn verständlicherweise kann ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, die "Thermometerskala" der Leuchtdioden-The invention is not restricted to the embodiment described above, since it can be understood without departing from the basic idea deviate from the invention, the "thermometer scale" of the light-emitting diodes

Reihe durch eine Digitalanzeige ersetzt werden. Diese Digitalanzeige kann dann mehrere Anzeigenelemente enthalten, die sich ähnlich ablesen lassen wie die Zeitangabe an sog. Kugelschreiber-Digitaluhren. In Verbindung mit einem im Bereich des Gerätevorderteils 11 angeordneten Thermofühler könnte auch zugleich mit dem Puls die Körpertemperatur gemessen und ebenfalls gleichzeitig oder nach Umschaltung digital zur Anzeige gebracht werden.Row can be replaced by a digital display. This digital display can then contain several display elements that can be read in a similar way to the time information on so-called ballpoint pen digital clocks. In connection with a thermal sensor arranged in the area of the front part 11 of the device, the body temperature could also be measured at the same time as the pulse measured and also displayed digitally at the same time or after switching over.

Schließlich sei auch noch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf den Piezo-Sensor beschränkt ist. Sofern die Pulszählung zur Frequenzerfassung elektrische Körperströme benutzt, könnte an die Stelle des Piezo-Elementes 20 eine erste Elektrode treten, deren zugehörige zweite Elektrode im Bereich der Gerätekappe 12 vorgesehen wird. Wenn man beispielsweise bei einer Selbstmessung das Gerätevorderende auf die Innenseite des linken Handgelenkes aufsetzt und das Hinterende der Gerätekappe 12 mit den Fingern der rechten Hand ergreift, ergibt sich eine durch den ganzen Körper verlaufende Meßstrecke.Finally, it should also be noted that the invention is not is limited to the piezo sensor. If the pulse counting uses electrical body currents for frequency detection, the Place of the piezo element 20 a first electrode occur whose associated second electrode is provided in the area of the device cap 12. If, for example, you take the front end of the device during a self-measurement touches the inside of the left wrist and grasps the rear end of the device cap 12 with the fingers of the right hand, the result is a measuring section running through the whole body.

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Claims (10)

PatentansprücheClaims 1. . Vorrichtung zum Messen von mechanischen Schwingungen geringer Amplitude, insbesondere Pulsmessvorrichtung mit einem die Schwingungen erfassenden Sensor, einer Auswerteschaltung und einer Anzeige dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (20) kleinflächig an der Spitze (11) eines in Art eines Schreibstiftes ausgebildeten Gehäuses (10) angeordnet ist, welches eine miniaturisierte Schaltung (40) und eine Stromquelle umschließt und in seiner Mantelfläche mit einer Anzeigevorrichtung (30) versehen ist.1. . Device for measuring mechanical vibrations less Amplitude, in particular a pulse measuring device with one of the vibrations detecting sensor, an evaluation circuit and a display, characterized in that the sensor (20) has a small area is arranged at the tip (11) of a housing (10) which is designed in the manner of a pen and which has a miniaturized Circuit (40) and a power source and is provided in its outer surface with a display device (30). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die An-Zeigevorrichtung als Anzeigeelemente linienförmig hintereinander angeordnete, frequenzabhängig angesteuerte Leuchtdioden (31) oder Flüssigkeitskristallelementeverwendet, die in Art einer Thermometerska-Ia achs-parallel in der Gehäusemantelfläche (10) angeordnet sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the on-pointing device frequency-controlled light-emitting diodes (31) or, arranged as display elements one behind the other in a linear fashion Liquid crystal elements used, which are in the manner of a thermometer scale are arranged axially parallel in the casing surface (10). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine digitale Anzeigevorrichtung mit mehrstellig angeordneten LED "oder LC-Ziffernelementen.' 3. Device according to claim 1, characterized by a digital display device with multi-digit LED "or LC numeric elements." 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor ein Piezo-Elemente (20) vorgesehen ist.4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that as Sensor a piezo element (20) is provided. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor(20) von einem federnd nachgiebig gelagerten Schutzring (23) umgeben ist.5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the Sensor (20) from a resiliently mounted protective ring (23) is surrounded. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor geringfügig federnd im Gerätegehäuse abgestützt ist.6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that the sensor is supported slightly resiliently in the device housing is. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß als Stromquelle unter einer abnehmbaren Kappe (12) am Hinterende des Gehäuses (10) eine Trockenbatterie angeordnet ist.7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that that a dry battery is arranged as a power source under a removable cap (12) at the rear end of the housing (10) is. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß als Stromquelle eine Solarzelle vorgesehen ist, deren lichtaufnehmende Zellen freiliegend am Mantel des Gehäuses (10) angeordnet sind.8. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that a solar cell is provided as the power source, whose light-receiving cells are arranged in an exposed manner on the jacket of the housing (10). 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß am Hinterende des Gehäuses (10) ein Klipp (13) ausgebildet ist.9. Apparatus according to claim 1 to 8, characterized in that a clip (13) is formed at the rear end of the housing (10) is. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Gehäusevorderteils (11) ein Thermofühler angeordnet ist.10. Apparatus according to claim 1 to 9, characterized in that a thermal sensor in the region of the front housing part (11) is arranged. copycopy
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