CS232357B1

CS232357B1 - Finger load cell

Info

Publication number: CS232357B1
Application number: CS817955A
Authority: CS
Inventors: Ivan Simacek; Ladislav Partl
Original assignee: Ivan Simacek; Ladislav Partl
Priority date: 1981-10-29
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1985-01-16
Also published as: CS795581A1

Abstract

Prstový silomer je určený na meranie velkosti vyvíjanej sily a vykonanej práce flexorov prstov na ruke pri súčasnej činnosti programovatelnéj signalizácie prekročenia predom nastavenej hodnoty vyvíjanej sily. Podstata zariadenia tvoriaceho predmet vynálezu spočívá v sústave pružin upevněných na jednej straně do pevného rámu a na druhej straně na systém tiahla s nosníkom,, ktorý je spojený s bežcom potenciometra. Silová zátaž flexorov prstov na ruke sa aplikuje medzi tiahlom a pevným rámom a vyvolává posuvná deformáciu sústavy pružin. Uvedené časti zariadenia tvoří mechanická časí zariadenia. Potenciometer je elektricky přepojený na vstup impedančného meniča elektrickej časti zariadenia. Z výstupu impedančného meniča sa el.signál prepája na merací přístroj, ktorý je kalibrovaný v jedn.sily (N) a jedn.práce (J). Ďalšiu skup.el.časti zariadenia tvoria obvody napáí.komparátora,astabilného multivibrátora,výstupného obvodu a elektricko-akustického prevodníka,ktoré zabezpečujú spomínanú činnost programovatelné j signalizácie.The finger force meter is designed to measure the magnitude of the exerted force and the work performed by the flexors of the fingers on the hand during the simultaneous operation of the programmable signaling of exceeding the pre-set value of the exerted force. The essence of the device forming the object of the invention consists in a system of springs fixed on one side to a fixed frame and on the other side to a system of a rod with a beam, which is connected to the slider of the potentiometer. The force load of the finger flexors is applied between the tie rod and the fixed frame and induces a sliding deformation of the spring system. The mentioned parts of the device are mechanical time devices. The potentiometer is electrically connected to the input of the impedance converter of the electrical part of the device. From the output of the impedance converter, the electrical signal is connected to the measuring device, which is calibrated in units of force (N) and units of work (J). Another group of electrical parts of the device consists of circuits of a power supply comparator, an astable multivibrator, an output circuit and an electric-acoustic converter, which ensure the aforementioned operation of programmable signaling.

Description

- 2 - 232 3S7- 2 - 232 3S7

Vynález sa týká prstového silomera, určeného na meranievelkosti vyvíjanej sily a vykonanej práce flexorov prstov naruke.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a finger force transducer for measuring the magnitude of the force exerted and the work performed by the finger flexors.

Loteraz používané systémy a meracie přípravky sú založe-né na jednorázovom meraní maximálnej hodnoty vyvíjanej sily, pričom vykonaná práca flexorov sa nehodnotí.Lottery systems and measuring devices used are based on a one-time measurement of the maximum value of the force exerted, and the work performed by the flexors is not evaluated.

Podstata prstového silomera určeného najma na meranie vel-kosti vyvíjanej sily a vykonanej práce flexorov prstov na rukes programovatelnou signalizáciou prekročenia předem nastavenéjhodnoty vyvíjanej sily spočívá v tom, že pozostáva zo sustavypružin upevněných, jedným koncom k pevnému rámu a druhým koncomna posuvný systém tiahla a nosníka spojeného s bežcom potencio-metra elektricky přepojeného na vstup impedančného meniča, výs-tup ktorého je zapojený na vstup meráciehó prístroja pře zazna-raenávanie velkosti vyvíjanej sily a vykonanej práce a na vstupnapatového komparátora a astabilného multivibrátora, ktorý jepřepojený na výstupný obvod s elektroakustickým prevodníkom.The essence of the finger load cell, intended primarily to measure the magnitude of the force exerted and the work performed by the finger flexors by a programmable signaling of the preset value of the force exerted, is that it consists of damp springs attached, one end to the fixed frame and the other end sliding system of the rod and beam connected with a potentiometer runner electrically coupled to the input of the impedance transducer, the output of which is connected to the input of the measuring device to record the magnitude of the force exerted and the work performed and to the input voltage comparator and the astable multivibrator which is connected to the output circuit with the electroacoustic converter.

Vynález uvádza rieáenie, ktoré má najma tú výhodu, že v 4 umožňuje zaznamenávat nielen maximálnu vyvíjanu silu, ale ajopticky sledovat časový priebeh vyvíjanej sily, připojit elek-tronická registračně zariadenie pre záznam Časového priebehuvyvíjanej sily, akusticky signalizovat stav v polohe, v ktorejbola dosiahnutá požadovaná hodnota vyvíjanej sily resp. vykoná-,nej práce a tým aj programovat a kontrolovat činnost osoby,ktoré využívá toto zariadenie pri rehabilitačnom,alebo tré-ningovom procese a umožňuje tak stanovit velkost vynaloženej práce flexorov prstov na ruke za sledovaný časový interval.The present invention provides a solution that has the particular advantage of not only recording the maximum force exerted, but also to optimally monitor the time course of the force exerted, to connect the electronic registration device to record the time course of the evolved force, to acoustically signal the state in which the desired target has been reached. the value of the developed force respectively. work and thus program and control the activity of the person who uses this equipment in the rehabilitation or training process and thus allows to determine the size of the work of the finger flexors during the monitored time interval.

Zariadenie tvoriace predmet vynálezu sa skládá z dvochhlavných častí, mechanickéj a elektrickéj, ktoré sú zobraze-né na přiložených výkresoch, kde na obr. 1 je výkres mecha-nické j časti a na obr. 2 schéma elektrickéj časti prstovéhosilomera. Základom mechanickéj časti je sústava vyměnitelnýchpružin 3., v počte maximálně dsmich, paralelné řáděných, ktoré - 3 - 232 357 při pozdížnej deformácii, t. j. při predížení, v.ytváraju pre flexo-ry prstov na ruke silovu zátaž. Pružiny sú na jednej straně upnu-té do pevného rámu 2 a na druhéj straně na nosník 3j ktorý je spo-jený s rukovatou tiahla 4· Nosník 3 je přitom pohyblivo uloženývo vyfrézovaných drážkách 5 pevného rámu 2, takže sa mdže pri kon-trakcii prstov pósobiacich na tiahlo 4 pohybovat? smerom k hornejčasti pevného rámu 2, o ktorý sa opiera palec a část dlaně ruky*Sučasne s pohybom nosníka 3 sa mění aj poloha bežca potenciometra6, uchyteného na predíženu část nosníka 3, v dósledku čoho sa odvád-The device of the invention consists of two main parts, mechanical and electrical, which are shown in the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a drawing of a mechanical part and in Figure 2 is a diagram of an electrical part of a finger-measuring device. The basis of the mechanical part is a set of replaceable springs 3, in the number of max. Dsm, parallel rows, which - 3 - 232 357 in the case of a longitudinal deformation, i.e. in the case of overloading, they create a force pull on the fingers for the fingers. The springs are clamped to the rigid frame 2 on one side and to the beam 31 connected to the handle rod 4 on the other side. The beam 3 is movably supported by the milled grooves 5 of the rigid frame 2, so that the fingers can be in contact with the fingers. acting on rod 4 to move? towards the top of the rigid frame 2 against which the thumb and palm of the hand rests * At the same time as the beam 3 is moved, the position of the slider of the potentiometer 6 fixed to the front part of the beam 3 changes as a result of which

— Μ V za z potenciometra 6 elektrické napatie úměrné okamžitej výchylkanosníka 3· Při danéj deformácii pružin 1, platí medzi veíkostouvyvíjanej sily a predlžením lineárny vztah. Na základe znalostivztahu medzi priebehom vyvíjanej sily a změny polohy nosníka 3 jemožné odvodit vykonánu prácu flexorov prstov naruke pře jeden po-suvný cyklus.- za V za z potentiometer 6 electric voltage proportional to instantaneous deflection of the channel 3 · A linear relationship applies between the magnitude of the force exerted and the extension given the spring deflection 1. Based on the knowledge of the relationship between the course of the force exerted and the change in the position of the beam 3, it is possible to deduce the work performed by the finger flexors over one displacement cycle.

Elektrická část silomera, ktorá je s mechanickou častousilomera přepojená vodičmi 7, spracováva a vyhodnocuje vstupnýelektrický signál z potenciometra 6. Toto elektrické napatie saprivádza na vstup impedančného meniča 8. Výstupné napatie z toho-to obvodu je úměrné velkosti vyvíjanej sily a indikuje sa na mera-com přístroji 9. Výstupné napatie z impedančného meniča 8 je Sálejpřipojené na jeden Ýstup integrovaného obvodu pracujúceho vo funk-cii napatového komparátora 10 a je zároveň vyvedené na výstup prepripojenie registračného zariadenia. Na druhý vstup integrovanéhoobvodu napatového komparátora 10 sa privádza ovládacie napatiez bežca potenciometra 11, ktoru hodnotu je možná predom nastavit. S bežcom potenciometra Π. su spojené stupnice s číselnými hodnota-mi velkosti silovej zátaže v N a hodnotami velkosti vykonanej prá-ce v J na jeden posuvný cyklus. Podlá nastavenia potenciometra 11,sa pri překročení nastavenej hodnoty vyvíjanou silou objaví na vstu-pe integrovaného obvodu napatového komparatora 10 napatie, ktoréuvedie do činnosti tranzistory astabilného multivibrátora 12,13.Výstupný signál s astabilného multivibrátora 12, 1J sa potom ze-silní výstupným obvodom 14 natolko, aby sa ako akustický signálvyžiaril akusticko-elektrickýra prevodníkom 16. Část zariadenia,ktoré je přenosného typu , je napájaná z baterií cez napaťovýstabilizátor 15· - 4 - 232 357The electrical part of the load cell, which is coupled with the mechanical part by the conductor 7, processes and evaluates the input electric signal from the potentiometer 6. This electrical voltage is applied to the input of the impedance converter 8. The output voltage from this circuit is proportional to the magnitude of the force being generated and is indicated on the meter. The output voltage from the impedance converter 8 is connected to one output of the integrated circuit operating in the voltage comparator function 10 and the connection of the registration device is also output. At the second input of the integrated circuit of the voltage comparator 10, a control voltage is supplied from the runner of the potentiometer 11, which value may be pre-set. With potentiometer Π. The scales with the numerical values of the force load in N and the values of the work done in J per sliding cycle are connected. According to the setting of the potentiometer 11, when the set value is exceeded, the voltage comparator 10 appears at the input of the integrated circuit of the voltage comparator 10, which actuates the transistors of the astable multivibrator 12,13. The output signal with the variable multivibrator 12, 11 is then energized by the output circuit 14 so much that the acoustic-electric radiator is radiated as acoustic signal 16. The part of the device that is of the portable type is powered by batteries through a voltage stabilizer 15 · - 4 - 357 357

Popisované zariadenie, tvoriace predmet vynálezu má využitienajma při diagnostike a rehabilitácii niektorých neurologicko -neurochirurgických ochorení, ako aj v športovom a pracovnom le-kárstve.The present invention has utility in the diagnosis and rehabilitation of some neurological-neurosurgical diseases as well as in sports and occupational medicine.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 232 337 Finger Gauge (X), especially designed to measure the magnitude of the force exerted and the work performed by the finger flexors with programmable signaling of the pre-set value of the developed force, characterized in that it consists of a set of springs ( 1) fixed at one end to a fixed frame (2) and a second end to a pull rod system 4) and a beam (3) connected to the potentiometer runner (β) electrically connected to the input of the impedance converter (8), the output of which is connected to the input of the measuring device, recording the magnitude of the force exerted and the work performed (9) and the input of the voltage comparator (10) and the astable multivibrator (12, 13) which is connected to the output circuit (14) with the electroacoustic transporter.

2 drawings