KR830001499Y1 - Human resistance change automatic detection display - Google Patents

Abstract

내용 없음.No content.

Description

인체 저항 변화 자동 검출 표시장치Human resistance change automatic detection display

제1도는 본 고안의 인체 피부 저항 측정기의 구성도.1 is a block diagram of a human skin resistance measuring instrument of the present invention.

제2도는 본 고안에 따른 피부 저항의 변화 특성 곡선도.2 is a change characteristic curve of the skin resistance according to the present invention.

제3도는 본 고안의 녹음기 제어용 계전기(Relay)의 개폐 조절 회로도.3 is an opening and closing control circuit diagram of a recorder control relay of the present invention.

제4도는 본 고안의 인체 피부 저항 측정기의 회로도.4 is a circuit diagram of a human skin resistance measuring instrument of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1: 전극 2 : 검출회로1: electrode 2: detection circuit

3 : 초기치조정 4 : 전압-주파수(V-F) 변환회로3: initial value adjustment 4: voltage-frequency (V-F) conversion circuit

5 : 단속음 발생회로 6 : 스피카5: intermittent sound generating circuit 6: spica

7 : 녹음기(8) 제어회로 8 : 녹음기7: recorder (8) control circuit 8: recorder

9 : 램프 발광 다이오우드(Light Emitting diode)9: Lamp Emitting Diode

10 : 지시회로 11 : 전압-주파수(V-F) 변환회로10: indicating circuit 11: voltage-frequency (V-F) conversion circuit

12 : 수치표시회로 13 : 발광 다이오우드 수치표시기(DISPLAY)12 numerical display circuit 13 light emitting diode numerical display (DISPLAY)

본 고안은 정신 활동 상태의 변화에 따른 인체 피부 저항의 변화 특성을 검출하여 표시하는 장치로서, 초기 조정을 정확히 하며 단속음과 단속주기로점멸하는 램프 그리고 발광 다이오우드(LED) 수치 표시기를 사용하여 피부 저항의 변화 정도를 쉽게 감지할 수 있는 장치를 얻을 목적으로 고안한 것이다.The present invention is a device that detects and displays the characteristics of the change in human skin resistance according to the change of mental activity state. It was designed to get a device that can easily detect the degree of change.

종래의 제품들은 피부 저항이 증가함에 따라 단속음의 주기를 증가시켜 단속음의 간격이 증가하는 것만으로서 피부 저항의 변화 상태를 감지해야 하였고, 또한 종래의 장치를 사용함에 있어서 초기 피부 저항에 따라 초기 저항치를 조절함으로서 피부 저항의 개인차 또는 개인의 상태차이를 보상해 주고 있는데 이 초기 저항치를 조절할때에 초기치 조절용 가변저항을 도려서 단속음의 주기가 제일 빠른 위치에 맞추게 되어 있는데 이런 방법으로는 개인의 감각 차이에 의한 개인 오차, 계기의 부정확으로 발생하는 계통오차등으로 인하여 오동작이 빈번하였으며, 따라서 최대검출 감도는 초기 피부 저항아 100k일때 83mV/K으로 되어 있는데 피부 저항의 변화가 작은 사람 즉 땀이 나지 않고 표피가 두꺼운 사람에게는 감도가 부족한 등의 결점이 있었다.Conventional products had to detect the change in skin resistance only by increasing the period of intermittent sound as the skin resistance increased, and the initial resistance value according to the initial skin resistance in using the conventional device. By adjusting, it compensates for individual difference in skin resistance or individual state difference. When adjusting the initial resistance value, the period of intermittent sound is set to the fastest position by turning off the variable resistance for initial value adjustment. Malfunctions were frequent due to personal errors caused by inaccuracies in the instrument and inaccuracy of the instrument. Therefore, the maximum detection sensitivity is 83mV / K when the initial skin resistance is 100k. Thick man had a flaw such as lack of sensitivity.

본 고안은 이와 같은 결점을 해결한 것으로서 첨부된 도면에 의하여 그 구조 및 작용을 상술하면 다음과 같다.The present invention solves this drawback as described in detail the structure and operation by the accompanying drawings as follows.

즉, 피부 저항을 검출하기 위한 두개의 전극(1)을 왼손의 검지와 중지에 각각 부착한 후 이 두 전극(1)사이의 저항의 변화를 검출하여 전압 신호로 변환하고 이 전압의 크기에 따라 단속음 및 수치를 변환시켜 주며 최종적으로는 외부에 연결된 녹음기(8)를 개폐시켜 준다.That is, two electrodes (1) for detecting skin resistance are attached to the index finger and middle finger of the left hand, respectively, and then the change of resistance between the two electrodes (1) is detected and converted into a voltage signal, depending on the magnitude of the voltage. It converts the intermittent sound and the numerical value, and finally opens and closes the recorder 8 connected to the outside.

제2도에서 표시한 바와 같이 검출회로(2)는 전극(1)에서 측정되는 전압의 크기로 변화시키며, 트랜지스터의 증폭작용으로 미소한 저항변화를 감지할 수 있도록 감도를 높여준다.As shown in FIG. 2, the detection circuit 2 changes to the magnitude of the voltage measured at the electrode 1, and increases the sensitivity so that a slight resistance change can be detected by the amplification of the transistor.

검출회로(2)의 출련전압은 피부저항의 증가에 따라 6.5V에서 최고 2V까지 감소되게 된다.The output voltage of the detection circuit 2 decreases from 6.5V up to 2V as the skin resistance increases.

초기치 조정(3)에서는 각 개인의 피부 저항의 차이 또는 피부의 습기 상태에 따른 피부 저항 차이를 보정시키기 위해서 초기 조정용 가변저항을 사용하여 검출회로(2)의 출련전압을 초기에 6.5V로 맞추어 준다.In the initial value adjustment (3), in order to correct the difference in the skin resistance of each individual or the difference in the skin resistance according to the moisture condition of the skin, the shunt voltage of the detection circuit 2 is initially adjusted to 6.5 V by using a variable resistor for initial adjustment. .

이때 조정지시회로(10)와 램프(9)는 초기 조건을 정확하게 하고 조작을 편리하게 하기 위하여 가변저항의 좌우에 부착된 발광다이오우드로써 가변저항의 회전하여야 할 방햐을 지시하도록 한다.At this time, the adjustment instruction circuit 10 and the lamp 9 are instructed to rotate the variable resistor with the light emitting diodes attached to the left and right sides of the variable resistor in order to accurately set initial conditions and to facilitate operation.

전압 주파수(V-F) 변환 회로(4)에서는 검출회로(2)의 출련 전압에 따라 f=K.V의 관계로 주파수를 변화시켜 주는데 피부저항의 변화에 따라 12Hz부터 2Hz가지 낮아지게 된다.In the voltage-frequency (V-F) conversion circuit 4, the frequency is changed in accordance with f = K.V according to the output voltage of the detection circuit 2, and the frequency is lowered from 12 Hz to 2 Hz according to the change in skin resistance.

단속음 발생회로(5)에서는 주파수 200Hz의 발진기를 전압-주파수(V-F) 변환회로(4)의 출련으로 단속시킨다.In the intermittent sound generating circuit 5, an oscillator having a frequency of 200 Hz is interrupted by the output of the voltage-frequency (V-F) converting circuit 4.

녹음기 제어회로(7)은 검출회로(2)의 출력전압이 6.5V에서 출발하여 점점 낮아지다가 감도조절용 가변저항으로 지정되는 전압보다 낮아질 때 녹음기(8)를 동작시키며 이때 다시 검출회로(2)의 출력전압이 높아질 경우에는 이 회로의 히스테리시스(Hyeteresis) 특성에 의해 감도 지정 전압보자 1/2 이상 증가하여야만 녹음기를 OFF 시킨다.The recorder control circuit 7 operates the recorder 8 when the output voltage of the detection circuit 2 starts to decrease from 6.5V and becomes lower than the voltage designated as the variable resistor for sensitivity adjustment. If the output voltage is high, the recorder should be turned off only when the sensitivity is increased by 1/2 or more due to the hysteresis characteristic of this circuit.

전압-주파수(V-F) 변환회로(11)은 전극(1)에서 검출된 피부 저항의 증감상태를 수치로 표시하기 위하여 검출회로(2)의 출력전압을 주파수로 변환시킨다.The voltage-frequency (V-F) conversion circuit 11 converts the output voltage of the detection circuit 2 into a frequency in order to numerically display the increase or decrease of the skin resistance detected by the electrode 1.

전압-주파수(V-F) 변환회로(11)의 내부회로는 전압-주파수 변환회로(4)와 동일하나 시정수(time constant)만을 작게 하여 높은 주파수(10KHz)로 발진한다.The internal circuit of the voltage-frequency (V-F) converting circuit 11 is the same as the voltage-frequency converting circuit 4, but oscillates at a high frequency (10KHz) with only a small time constant.

수피 표시회로(12)는 주파수 카운터 회로로서 전압-주파수(V-F) 변환회로(11)의 출력주파수를 세자리의 십진수로 표시한다.The bark display circuit 12 is a frequency counter circuit and displays the output frequency of the voltage-frequency (V-F) conversion circuit 11 in three decimal places.

아울러 이 십진수를 일시 기억하는 기억 회로(Latch)와 부호 변환회로(Decoder) 그리고 기준 주파수 발생회로 등으로 구성되어 있다.Moreover, it consists of a memory circuit (Latch), a code conversion circuit (Decoder), a reference frequency generator circuit, etc. which temporarily store this decimal number.

수치표시기(Display)(13)은 발광다이오우드로 된 십진표시기로서 수치표시회로(12)의 출력으로 구동된다.The numeric display (13) is driven by the output of the numerical display circuit 12 as a decimal display of a light emitting diode.

도면 제4도에서 표시된 검출회로(2)는 TR₁, TR₂, TR₃로 구성되어 있다.The detection circuit 2 shown in FIG. ₄ is composed of TR ₁ , TR ₂ , and TR ₃ .

여기서 도면 제4도에 의한 각 소자별 기능을 설명하면 다음과 같다.Here, the function of each device according to FIG. 4 will be described as follows.

VR₁은 초기조정(3)요이며 R₁, R₂는 VR₁에 흐르는 전류를 제한한다.VR ₁ is initial adjustment (3) and R ₁ and R ₂ limit the current flowing to VR ₁ .

두 전극 사이의 저항과 R₁, R₂및 VR₁에 의하여 전극 사이의 저항치는 TR₁의 베이스(Case)전압으로 나타나며 이 전압은 TR₁, TR₂, TR₃에 의하여 증폭되어 검출회로(2)의 출력이 된다.By the resistance and the R _1, R ₂ and VR ₁ between two electrodes, the resistance between the electrodes appears as a base (Case) voltage of the TR ₁ the voltage is amplified by the TR _1, TR _2, TR ₃ detection circuit (2 ) Is output.

TR₁과 TR₂는 다알링턴(Darlington) 겹합으로 등가 PNP형 트랜지스터가 되며, 이 회로의 증폭이득은 R₅/R₃로 계산된다.TR ₁ and TR ₂ are equivalent to Darlington, making the equivalent PNP transistor, and the amplification gain of this circuit is calculated as R ₅ / R ₃ .

TR₃은 콜렉터접지(Emitter follower)이므로 전압증폭 이득은 1로서 출력전압을 입력전압보다 0.7V만큼 상승시키고 출력임피이던스를 적게 한다.Since TR ₃ is the collector follower, the voltage amplification gain is 1, increasing the output voltage by 0.7V above the input voltage and reducing the output impedance.

R₄는 TR₁의 콜렉터 누설 전류(Icbo)를 흡수하기 위한 저항이며 R는 검출회로의 입력 임피이던스를 높이고 회로의 안정도를 높이는 동작을 한다.R ₄ is a resistor for absorbing the collector leakage current (Icbo) of TR ₁ and R increases the input impedance of the detection circuit and increases the stability of the circuit.

R₆는 TR₃의 부하저항이며 C₁은 R₆와 적분 회로를 형성하여 입력의 변화를 지연시키고 전극에서 유도되는 잡음을 제거한다.R ₆ is the load resistance of TR ₃ and C ₁ forms an integrating circuit with R ₆ to delay the change in input and eliminate the noise induced by the electrode.

R₇-R₁₀그리고 D₁-D₃와 IC_1-1,IC_1-2로 구성된 회로가 전압-주파수(V-F) 변환회로(4)이다.The circuit consisting of R ₇ -R ₁₀ and D ₁ -D ₃ and IC _1-1 and IC _1-2 is a voltage-frequency (VF) conversion circuit (4).

R₈, R₉은 부퀘한 저항으로서 인버터(Iverter)를 선형영역에서 동작시켜 C₂, C₃와 R₈, R₉로 결정된 시정수로 구형파 발진을 시킨다.R ₈ and R ₉ are buoyant resistors that operate an inverter in a linear region to cause square wave oscillation with time constants determined by C ₂ , C ₃ and R ₈ , R ₉ .

여기에 R₇, D₁, D₂로 바이어스를 변화시켜 입력 전압에 따른 주파수 변화를 얻느다.Here, the bias is changed to R ₇ , D ₁ , and D ₂ to obtain the frequency change according to the input voltage.

이 전압-주파수(V-F) 변환회로는 종래의 트랜지스터로 구성된 회로보다 간단하면서 직선성이 좋고 안정된 발진 주파수와 높은 주파수 변화효율을 얻을 수 있다.This voltage-frequency (V-F) conversion circuit is simpler than a circuit composed of conventional transistors, and has a good linearity and stable oscillation frequency and high frequency change efficiency.

IC_1-1의 출력으로 단속주기 표시용 발광 다이오우드를 점멸시키고 IC_1-2의 출력으로는 단속을 발생호로를 제어한다.The output of IC _1-1 flashes the intermittent light emitting diode for display, and the output of IC _1-2 controls the generation arc.

IC₂와 주변 부품으로 구성된 회로가 단속음 발생회로(5)이다.The circuit composed of IC ₂ and peripheral components is an intermittent sound generating circuit (5).

R₁₁, R₁₂와 C₄의 시정수로서 200HZ를 발진하는데 IC의 제어 단자인 Pin4에 전압-주파수(V-F) 변화회로(4)의 출력 구형파를 가함으로서 단속적인 200HZ의 음을 낸다.Oscillating 200HZ as time constants of R ₁₁ , R ₁₂ and C ₄ , an intermittent 200HZ is produced by applying the output square wave of the voltage-frequency (VF) change circuit 4 to Pin4, the control terminal of the IC.

IC₅와 VR₄계전기(Relay) 및 주변 부품으로 구성된 회로가 녹음기 제어회로(7)이다.The circuit consisting of IC ₅ and VR ₄ relays and peripheral components is the recorder control circuit (7).

초기 조정을 한 휴 피부 저항이 점점 증가하면 어느 지점에 이르러서 녹음기가 동작되는데 이것이 녹음기 제어회로(7)의 작용이며 그 지점은 감도 조정으로 결정된다.When the initial skin resistance is gradually increased, the recorder is operated at a certain point, which is the action of the recorder control circuit 7 and the point is determined by the sensitivity adjustment.

VR₄와 R₉, R₂₀은 감도 조정회로이며 VR₄에 의해 감도 조정 전압을 결정한다.VR ₄ , R ₉ and R ₂₀ are sensitivity adjustment circuits, and the sensitivity adjustment voltage is determined by VR ₄ .

IC₅는 검출회로 출력전압과 VR₄에 의해 정해진 감도 조정 전압을 비교하여 검출회로 출력전압이 더 낮아지며 IC₅의 출력이 0V(Low) 상태가 되어 계전기(Relay)를 동작시킨다.IC ₅ compares the detection circuit output voltage with the sensitivity adjustment voltage determined by VR ₄ , and the detection circuit output voltage is lowered and the output of IC ₅ becomes 0V (Low) to operate the relay.

또한 TR₄도 포화상태가 되므로 TR₄의 에미터 전압은 R₂₅를 통하여 IC₅의 입력전압을 상승시켜 준다In addition, since the TR ₄ also gives the saturation emitter voltage of the TR ₄ is to elevate the input voltage of the IC ₅ through R ₂₅

이때의 입력 전압은 감도조정 전압보다 훨씬 더 높아져야 계전기(Relay)가 꺼지게(OFF)된다.At this time, the input voltage must be much higher than the sensitivity adjustment voltage so that the relay is turned off.

이와 같은 히스테리시스 특성(Hysteresis)은 TR₄와 R₂₄를 사용하여 얻는다.Such hysteresis is obtained using TR ₄ and R ₂₄ .

도면 제3도에 녹음기 제어회로의 각 부분의 전압을 나타내었다.In FIG. 3, voltages of respective parts of the recorder control circuit are shown.

초기 조정이 끝난 후에느 IC₅의 출력은 1(High) 상태이며 TR₄는 0(OFF) 상태에 있으므로 IC₅의 입력전압(V₃)은 감도 지정 전압(V_G)과 같게 된다.After the initial adjustment, IC ₅ output is 1 (High) and TR ₄ is 0 (OFF), so the input voltage (V ₃ ) of IC ₅ is equal to the sensitivity specified voltage (V _G ).

이때에 검출회로 출력전압(V_D)가 V_G이하로 낮아지면 IC₅의 출력(Pin7)은 0(Iow) 상태로 되며 계전기(Relay)를 동작시킨다.At this time, if the detection circuit output voltage (V _D ) is lowered below V _G, the output Pin ₇ of the IC ₅ is set to 0 (Iow) and the relay is operated.

또한 TR₄도 포화되므로 TR₄의 에메터 전압이 R₂₅를 통하여 IC₅의 입력에 가해지므로 V₃가 상승하여 V_F가 V_G보다 커져도 계속 동작상태를 유지한다.Also, TR ₄ is also saturated, so to keep an operation state of the TR ₄ AIME emitter voltage is applied to the input ₂₅ via the R ₅ of the IC rises because V ₃ to V _F is grow, than V _G.

이와 같이 R₂₄와 R₂₅는 히스테리시스(Hysteresis) 특성을 만들어 준다.Thus, R ₂₄ and R ₂₅ create hysteresis characteristics.

R₂₁과 R₂₂는 TR₄의 에미터 전압을 6.5V로 하기 위한 저항이고 R₁₉와 R₂₀은 감도조정 범위의 상한치와 하한치로 결정한다.R ₂₁ and R ₂₂ are resistors for setting the emitter voltage of TR ₄ to 6.5V, and R ₁₉ and R ₂₀ are determined as the upper and lower limits of the sensitivity adjustment range.

지시회로(10)은 IC_1-3과 IC_1-4로 구성되어 있다. 이 회로의 동작은 검출회로 출력전압이 6,5V보다 작으면 램프인 D₄를 켜지게 하고 6,5V보다 크면 D₅를 켜준다.The indicating circuit 10 is composed of IC _1-3 and IC _1-4 . The operation of this circuit turns on the lamp D ₄ if the detection circuit output voltage is less than 6,5V and turns on D ₅ if it is greater than 6,5V.

IC_1-3을 전압 비교기로 사용하고 IC_1-4는 완충기(Buffer)이다.IC _1-3 is used as the voltage comparator and IC _1-4 is the buffer.

R₁₇, R₁₈, VR₂로 검출회로의 출력전압을 전압 비교기(CMOS)의 비교 전압으로 변환하고 R₁₆으로 전압 이득을 낮추었다.R ₁₇ , R ₁₈ , and VR ₂ converted the output voltage of the detection circuit into the comparison voltage of the voltage comparator (CMOS) and lowered the voltage gain with R ₁₆ .

조립시에 검출회로 출력전압이 6.5V일때 VR₂를 조정하여 두개의 램프(9)가 켜지는 점에 맞추어 놓는다.At the time of assembly, when the output voltage of the detection circuit is 6.5V, adjust VR ₂ and set it at the point where two lamps 9 are turned on.

수치표시회로(12)는 IC₆와 수정 진동자를 사용한 수정 발진회로, IC₇과 IC₈의 제어펄스 발생회로 IC₉, IC₁₀, IC₁₁의 십진 카운터회로 IC₁₂, IC₁₃, IC₁₄의 부호 변환기(Decorder) 그리고 3개의 수치표시기(Display)로 구성되어 있다.Numerical data display circuit 12, the crystal oscillation circuit, the sign of the IC ₇ and the control of the IC ₈ pulse generating circuit IC _9, IC _10, the decimal counter circuit IC _12, IC _13, IC ₁₄ of the IC ₁₁ with the quartz crystal and IC ₆ It consists of a Decoder and three Numerical Displays.

IC₇은 분주기로서 0.5초의 펄스(Pulse)를 내고 이 펄스로 IC₃에서는 카운터 리셋트 펄스(Reset Pulse)와 부호 변환기를 위한 스트로브(Strobe) 신호를 만들어 준다.IC ₇ generates a pulse of 0.5 seconds as a divider, and IC _{3 generates} a counter reset pulse and a strobe signal for the code converter.

R₃₄-R₅₄는 발광 다이오드로 구성된 수치 표시기에 흐르는 전류를 제한한다.R ₃₄ -R ₅₄ limits the current flowing in the numeric display consisting of light emitting diodes.

이와 같이 구성된 본 고안의 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured as described above are as follows.

초기 조절용 가변저항의 양단에 램프를 부착하여 측정장치의 좌우로 맞추어야 할 방햐을 지시해 줌으로서 초기 상태를 정확하게 보정시킨 다음 인체 피부저항의 변화 상태를 측정할 수 있으며, 단속음만으로는 감지할 수 없는 피부저항의 미소한 변동도 수치 표시를 함으로써 시각적으로 쉽게 알 수 있도록 한 점이다.By attaching a lamp to both ends of the variable resistor for the initial adjustment, it instructs the method to be adjusted to the left and right of the measuring device to accurately correct the initial state, and then to measure the change in human skin resistance. The minute fluctuations in resistance are also visually represented by numerical display.

또한 장치의 대부분의 회로에 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconcuctor) 집적회로를 사용함으로써 전력 소비를 최소로 줄였으며 불필요한 조정개소를 최대한 제거하였고 녹음기의개폐 조절시에는 히스테리시스 특성을 부여하여 녹음기가 빈번히 개폐되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconcuctor) integrated circuits in most circuits, the power consumption is reduced to a minimum, unnecessary adjustment points are eliminated as much as possible. There is an effect that can be prevented.

Claims (1)

도면에 표시한 바와 같이 R₁, R₂및 VR₁으로 구성된 초기치 조정(3)용 가변저항에 맞추어야 할 방향지시회로(10)을 IC_1-3과 IC_1-4로 구성하여 부착하고 주파수 계수기 회로를 사용하여 수치로 표시할 수 있게 구성하였으며 R_7-10그리고 D₁-D₃와 IC_1-1, IC_1-2로 구성된 VF 변환회로(4) 장치에 씨엠오에스 인버터(CMOS Iverter) 2계를 사용하여 무안정 발진시키고 인버터의 입력에 바이어스 전압을 걸어 발진 주파수를 가변할 수 있도록 한 회로를 사용한 것과 녹음기(8)를 개폐시킴에 있어서 히스테리시스 특성을 주어 녹음기(8)의 빈번한 개폐동작이 반복되는 현상이 방지되게 하여서 된 인체 저항 변화 자동검출 표시장치.As shown in the figure, the direction indicating circuit 10 to be adapted to the variable resistor for initial value adjustment (3) consisting of R ₁ , R _2, and VR ₁ consists of IC _1-3 and IC _{1-4 and} is attached to the frequency counter. The circuit is configured to display numerical values. The VF converter circuit (4) consisting of R _7-10 and D ₁ -D ₃ , IC _1-1 , and IC _1-2 is used in the CMOS Iverter. It is possible to use the circuit to make the oscillation unstable using the system and to apply the bias voltage to the input of the inverter to change the oscillation frequency, and to give the hysteresis characteristics in opening and closing the recorder 8 so that the frequent opening and closing operation of the recorder 8 Automatic detection of changes in human body resistance to prevent repetitive phenomenon.