УСТРОЙСТВО ДЕТЕКТОРНОЙ ГОЛОВКИ ДЛЯ ЕМКОСТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ТОЧКИ АКУПУНКТУРЫ НА ТЕЛЕ ЧЕЛОВЕКА
DEVICE OF DETECTOR HEAD FOR CAPACITIVE MEASUREMENT OF ACUPUNCTURE POINT FREQUENCY ON HUMAN BODY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству детекторной головки для емкостного измерения частоты точки акупунктуры на теле человека.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Электрическое состояние различных меридианов акупунктуры и точек акупунктуры отражает здоровье человека. Согласно теориям электрических цепей, обнаруживаемые электрические физические величины представляют собой сопротивление, индуктивность и емкость. Известно, что электрическое сопротивление кожи человека, покрывающей все тело, составляет от 100 кОм до 10 МОм. Поскольку при измерении индуктивности необходимо, чтобы значение сопротивления постоянному току было ниже 10 Ом, электрическое состояние меридианов акупунктуры не может быть определено путем измерения индуктивности. Измерение сопротивления является возможным способом, но зависит от возраста, травм, изменения погодных условий и потоотделения, которые изменяют сопротивление постоянному току. Чтобы предотвратить ошибки необходимо в точке измерения применять физиологический раствор. Однако, соленые вещества будут разъедать электронные устройства и сокращать сроки эксплуатации измерительных соединителей, если они не обслуживаются соответствующим образом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0003] На Фиг. 1A и 1B соответственно показана структурная схема контактирующей с телом контактной головки устройства детекторной головки для емкостного измерения частоты точки акупунктуры на теле человека.
[0004] На Фиг. 2 представлена структурная блок-схема устройства детекторной головки для емкостного измерения частоты точки акупунктуры на теле человека.
[0005] На Фиг. 3 показана принципиальная схема устройства детекторной головки для емкостного измерения частоты точки акупунктуры на теле человека.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Настоящее изобретение относится к устройству детекторной головки для емкостного измерения частоты точки акупунктуры на теле человека, содержащему: контактную головку, которая содержит два вывода и контактирует с точкой акупунктуры на теле человека для того, чтобы получить значение CH емкости точки акупунктуры, причем один из двух выводов заземлен; внутренний генератор, который содержит катушку L1 индуктивности и конденсатор C2 и генерирует частоту F1 предварительно заданных внутренних колебаний; модуль расчета, который соединен с внутренним генератором и вычисляет частоту внутренних колебаний; внешний модуль программы сервиса прерывания (ISR), который соединен с модулем расчета, и когда контактная головка контактирует с точкой акупунктуры человеческого тела и внешний модуль программы сервиса прерывания (ISR) принимает частотный сигнал точки акупунктуры человеческого тела, с которым осуществляется контакт, внешний модуль программы сервиса прерывания (ISR) вычисляет, совместно с частотой внутренних колебаний, частоту F2 точки акупунктуры человеческого тела, с которой осуществляется контакт.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Для того чтобы преодолеть многие из недостатков предшествующего уровня техники и создать базу данных с подсоединением к облачному хранилищу данных для дальнейшего анализа и определения состояния здоровья человека, настоящее изобретение предлагает устройство детекторной головки для емкостного измерения частоты точки акупунктуры на теле человека, содержащему: контактную головку, которая содержит два вывода и контактирует с точкой акупунктуры на теле человека для того, чтобы получить значение CH емкости точки акупунктуры, причем один из двух выводов заземлен; внутренний генератор, который содержит катушку L1 индуктивности и конденсатор C2 и генерирует внутренние колебания с предварительно заданной частотой F1; модуль расчета, который соединен с внутренним генератором и вычисляет частоту внутренних колебаний; внешний модуль программы сервиса прерывания (ISR), который соединен с модулем расчета, и когда контактная головка контактирует с точкой акупунктуры человеческого тела и внешний модуль программы сервиса прерывания (ISR) принимает частотный сигнал точки акупунктуры человеческого тела, с которым осуществляется контакт, внешний модуль программы сервиса прерывания (ISR) вычисляет, совместно с частотой внутренних колебаний, частоту F2 точки акупунктуры человеческого тела, с которой осуществляется контакт, используя математическую формулу, показанную ниже;
F2 =  и
F1 = ,
где F1 частота внутренних колебаний внутреннего генератора, L1 и С2 колебательные элементы внутреннего генератора, и СН значение емкости точки акупунктуры человеческого тела.
ПРИМЕРЫ
[0008] Настоящее изобретение может быть реализовано во многих различных формах и не должно быть истолковано как ограниченное набором примеров, изложенных в данном документе; приведенное ниже подробное описание используется только для представления различных примеров и характеристик настоящего изобретения, следовательно, не должно быть истолковано как ограничение формулы изобретения.
[0009] На Фиг. 1A и 1B соответственно показана структурная схема структурно отличающейся контактной головки устройства 100 детекторной головки для емкостного измерения частоты точки акупунктуры человеческого тела. На Фиг. 1A показана контактная головка 110 цилиндрической формы, где вывод 1 контактирует с точкой акупунктуры, а вывод 2 заземлен. На Фиг. 1B показана плоская контактная головка 110', где вывод 1' контактирует с точкой акупунктуры, а вывод 2' заземлен.
[0010] Кроме того, материал контактной головки включает в себя металл или сплав, но не ограничивается им, например, покрыт слоем золота.
[0011] Настоящее изобретение использует контактную головку 18-каратного золота для измерения емкости, которая определяет физические величины в основном через свой электрический заряд и разрядные характеристики, а не прямым измерением электрических токов, проходящих через тело человека, для того чтобы свести к минимуму влияние факторов, влияющих на сопротивление кожи. Таким образом, в настоящем изобретении емкость измеряется для получения параметров каждой точки акупунктуры. Существуют два способа измерения емкости. Первый способ заключается в приложении фиксированного электрического напряжения для наблюдения переходных характеристик. Второй способ заключается в сборке генератора путем объединения подходящих схем обратной связи для измерения выходной частоты. Первый способ обеспечивает более высокую точность, но размер измерительного прибора является довольно большим. Во втором способе, когда ошибки можно держать ниже 5%, размер устройства может быть значительно уменьшен. Таким образом, настоящее изобретение адаптирует способ формирования схемы для частотного измерения значения емкости точки акупунктуры акупунктурных меридианов.
[0012] На Фиг. 2 представлена структурная блок-схема устройства 100 детекторной головки для емкостного измерения частоты точки акупунктуры на теле человека, содержащего: контактную головку 110, показанную на Фиг. 1А (а также, контактную головку 110', показанную на Фиг. 1В), которая содержит два вывода (т.е. выводы 1 и 2, показанные на Фиг. 1А, выводы 1' и 2', показанные на Фиг. 1В) и контактирует с точкой акупунктуры человеческого тела для того, чтобы получить значение CH емкости точки акупунктуры; внутренний генератор 120, который генерирует заданную частоту генерации; модуль 130 расчета, который соединен с внутренним генератором и вычисляет частоту внутренних колебаний; внешний модуль 140 программы сервиса прерывания (ISR), который соединен с вычислительным модулем, и когда контактная головка контактирует с точкой акупунктуры человеческого тела и внешний модуль программы сервиса прерывания (ISR) принимает частотный сигнал точки акупунктуры от датчика 150, контактирующего с телом человека, при контакте с человеческим телом, с которым осуществляется контакт, внешний модуль программы сервиса прерывания (ISR) вычисляет, совместно с частотой внутренних колебаний, частоту F2 точки акупунктуры человеческого тела, с которой осуществляется контакт, используя математическую формулу, показанную ниже:
F2 =  ,
F1 = ,
[0013] где F1 представляет собой частоту внутренних колебаний внутреннего генератора, L1 и С2 колебательные элементы внутреннего генератора, и СН является значением емкости точки акупунктуры человеческого тела.
[0014] На Фиг. 3 показана принципиальная схема устройства детекторной головки согласно настоящему изобретению, P2 является точкой измерения на теле человека; схема генератора, которая строится путем объединения резонансного контура, который содержит C2 и L1, и компаратора LM311. Согласно теории электрических цепей, выходная частота F1 генератора может быть получена по следующей формуле:
F1 =
[0015] Когда P2 устанавливается в качестве точки входа, электрические заряды точки акупунктуры человеческого тела можно рассматривать как небольшой конденсатор, и СН устанавливается как значение емкости точки акупунктуры. В соответствии с формулой, используемой для расчета конденсаторов, соединенных параллельно, после контакта с человеческим телом, выходная частота F2 генератора может быть получена по следующей формуле:
F2 =
[0016] На основании соотношения между F1 и F2, величина емкости, обусловленная электрическими зарядами кожи, может быть получена по следующей формуле:
[0017] где F1 представляет собой выходную частоту устройства детекторной головки перед контактом с человеческим телом, которая составляет приблизительно 700 кГц ± 5% в нормальных условиях, и F2 является выходной частотой устройства детекторной головки при контакте с человеческим телом, которая составляет приблизительно от 400 кГц до 700 кГц, в зависимости от физического состояния организма человека. Настоящее изобретение дополнительно содержит компонент сигнализации (не показан на чертежах), который генерирует сигнал оповещения, такой как звуковой сигнал или световой сигнал, когда обнаружено, что (F1-F2)> 500 Гц, что означает, что устройство детекторной головки вошло в контакт с человеческим телом. Настоящее изобретение дополнительно содержит компонент анализа (не показан на чертежах), который подсоединен к вычислительному модулю, и делит F2 начиная с 400 кГц и заканчивая 700 кГц на 200 равных частей и анализирует в соответствии с измеренным значением F2 человеческого тела в зависимости от того, внутри какой равной части оказалась измеренная величина F2.
[0018] До контакта с человеческим телом, частота при нормальных условиях составляет приблизительно 700 кГц. При контакте с человеческим телом, диапазон частот составляет приблизительно от 400 кГц до 700 кГц. При наличии устройств связи, имеющих такой же частотный диапазон в окружающей зоне, эти устройства могут создавать помехи.
[0019] Когда частотные сигналы отправляются на материнскую плату через RS232, они могут быть проанализированы и определены количественно.
[0020] Поскольку область контакта будет влиять на время стабилизации зарядки и разрядки схемы, при разработке механизма, область вывода 1 контактной головки (P2) должна быть расширена как можно больше, т.е. область вывода 1 больше, чем область вывода 2 (заземленного конца) для увеличения скорости стабилизации. Контактные области двух выводов 1' и 2', конечно, также могут быть одинаковыми (как показано на Фиг. 1B).
[0021] Кроме того, структура содержит внешний модуль программы сервиса прерывания (ISR) интегральной схемы (номер модели STM32F103C8T6), модуль расчета, внутренний генератор (модуль генерации внутренней частоты). Частотомер настраивается следующим образом: при включении электропитания, будет активирован внутренний генератор с заданной частотой, выходные сигналы попадают на счетчик, позволяя счетчику продолжать расчеты, и когда вводится частотный сигнал, активируется внешняя подпрограмма сервиса прерывания (ISR).
[0022] Функция внешнего модуля программы сервиса прерывания (ISR) состоит в том, чтобы прочитать численное значение в счетчике, вместе с частотой внутреннего генератора, определить численное значение входного частотного сигнала. Чтобы избежать ошибок, вызванных одномоментными контактами, первые и последние данные будут автоматически отброшены. Чтобы избежать ошибок, выборки частоты берутся этой системой  10 раз в секунду, и общее время получения выборок составляет 3 секунды.
[0023] Когда контактная головка контактирует с кожей, электрические характеристики кожи будут изменять частоту устройства детекторной головки; когда контроллер обнаруживает изменение частоты, программа записи активируется для начала измерения.
Записанный язык программы выглядит следующим образом:
j=INPUTCLK; // число запусков в единицу времени
INPUTCLK=0;
if(j<(OF-80))
{
if(j>4550)
{
j=j-(4000+(OF%500));
value=j/30;
}
else
{
value=201;
}
}
[0024] Следует отметить, что самая высокая частота входного сигнала не должна быть больше половины частоты внутреннего генератора, в противном случае пострадает точность вычисления частоты. Наибольшая частота устройства детекторной головки, используемая этой системой, составляет 700 КГц, и самая высокая частота внутреннего генератора может составлять 36 МГц, что соответствует принципу.
[0025] Кроме того, как показано на Фиг. 2, устройство 100 детекторной головки для емкостного измерения частоты точки акупунктуры человеческого тела дополнительно содержит датчик 150, контактирующий с телом человека, который соединен с внешним модулем 140 программы сервиса прерывания (ISR) и генерирует сигнал запуска при контакте с телом человека для того, чтобы активировать внешний модуль программы сервиса прерывания (ISR) для начала вычислений.