Найпоширеніший спосіб вимірювання частоти пульсу (ПП) – шляхом підрахунку кількості ударів за певний проміжок часу. Однак цей спосіб не підходить в умовах, коли необхідний оперативний контроль ПП, наприклад, при заняттях спортом.

У літературі наведено схему непоганого вимірювача ПП, однак його недоліки – занадто простий вхідний каскад, застосування рідкісних і дорогих ЦАПов, аналоговий вигляд індикації. Я сумніваюся, щоб хто-небудь зважився, наприклад, під час кросу, тягати з собою великий мікроамперметр (маленький не можна – низька точність і стрілка тремтить) і купу батарейок (для двополярного харчування). У той же час автор зауважує, що "цифровий спосіб індикації вимагає ускладнення схеми", але, якщо згадати, що існують мікросхеми ПЗУ. в які можна просто "записати" всю таблицю відповідності "число імпульсів – частота пульсу", то виявиться, що цифровий спосіб вимагає спрощення схеми.

Схема такого вимірника ПП наведена на рис.1. Вхідний каскад виконаний на компараторі DA1, тому він має досить високу чутливість. Схема розрахована на роботу спільно з електродинамічних або п'єзоелектричним датчиками (в останньому випадку паралельно датчику слід підключити резистор на 10 … 100 Ом). З виходу компаратора сигнал надходить на одновібратор, виконаний на елементах DD5.1 і DD5.2. Застосування одновібратора необхідно через особливості функціонування серця. На мал.2 приведений фрагмент із самої цієї електрокардіограми цілком здорової людини. Видно, що в проміжку між ударами пульсу (Тп – скорочення шлуночків) перебуває ще один імпульс (скорочення передсердь) з меншою амплітудою, однак достатньою для спрацьовування компаратора. Якщо ж застосувати одновібратор, то схема просто "пропустить" цей імпульс (а без нього – буде вимірювати або Тімп1 або Тімп2). Оскільки при збільшенні ПП зменшується Тп, то для нормальної роботи пристрою слід також зменшувати тривалість імпульсу одновібратора (зменшуючи опір резистора R10).

Кварцовий генератор і подільник частоти зібраний на мікросхемі DD1. З виведення 4 лічильника OD1.2 частота 1024 Гц надходить на вхід DD2, а з його виходів – на вхід регістра пам'яті DD3. За сигналами одновібратора спочатку записується інформація в регістр, і тільки потім – стирається в лічильнику. До виходу регістра підключено ПЗУ DD4, яке управляє індикаторами. Для спрощення схеми застосована динамічна індикація (На вив.1 DD1.1 – частота 64 Гц), але через це у два рази знизилась точність вимірювання.

Мікросхема DD4 підключена до харчування дещо незвично: тільки через вхід програмування (вив.22). У такому режимі працездатність більшості мікросхем повністю зберігається, при цьому трохи зменшується споживаний струм (62 мА проти 93 мА). При живленні від батарей (4,5 В) економія 30 мА – це чимало.

Через обмеженого числа розрядів індикатора довелося піти на невелику хитрість. Так, якщо на індикаторі число "57", то це значить, що ПП дорівнює 56,75 … 57,25, а якщо "57" – 57,25 … 57,75.

Карта програмування ПЗУ наведена в таблиці. Так як у вихідному стані в мікросхемі КР556РТ5 записані "одиниці", то інформація в таблиці – в інверсно вигляді. Так, при запису коду "47" лог. "0" потрібно записати за висновками 9, 10, 11, 16 мікросхеми. Сигнал на виведенні 17 ПЗУ висвічує або одиницю в старшому, або кому в молодшому розрядах.

Налагодження.

Для зменшення чутливості компаратора слід припаяти резистор між висновками 4 і 9 DA1. Якщо лічильник DD2 не буде "обнулятиметься" в старших розрядах на висновках 1, 2, 3, слід зменшити опір R7, а якщо не буде записуватися інформація в регістр (на індикаторі "1-1" при справній DD2), слід збільшити ємність С4 і, якщо і це не допоможе, збільшити ємність С3 або опір R7. Якщо на індикаторі число "1 -", значить, ПП вище 199 чи нижче 30 ударів на хвилину. Якщо вимірювач бреше в два або більше разів, слід підібрати R10. Замість нього бажано впаяти 2-3 резистора різних номіналів (для різних значень ПП-свій резистор) і перемикати їх за допомогою перемикача. Підібрати їх можна за допомогою секундоміра і НЧ-генератора, що імітує роботу серця (рис.3). Генератор можна зібрати на мікросхемі DD1 навісним монтажем. До виходу DA1 підключається світлодіод HL1, а до виходу DD5.1 ??- HL2 (на схемі не показані). Підключивши генератор до схеми і встановивши частоту близько 30 моргань світлодіода HL1 в хвилину, слід підібрати резистор R10 так, щоб тривалість горіння HL2 було дещо більше, ніж HL1. Частоту генератора слід збільшувати до того моменту, поки тривалість горіння HL2 не зрівняється з періодом горіння HL1. У цей момент слід відключити R10 і замість нього підключити наступний. Замість постійних резисторів бажано застосувати змінний, але в цьому випадку світлодіоди слід "назавжди" припаяти до плати.

Мікросхему DD3 бажано замінити на КР1533ІР37 (цоколевка та ж сама) і можна буде взагалі прибрати R7, R8, С2-С4. а між виходом одновібратора та об'єднаними входами лічильника і регістру підключити конденсатор ємністю 100 … 200 пф: ця мікросхема "запам'ятовує" інформацію по фронту імпульсу; швидкодію ТТЛ-схем на порядок (в 10 разів) вище швидкодії МОП-схеми, тому інформація зітреться в лічильнику. При застосуванні ПЗУ з більшою ємністю пам'яті (для підвищення точності при НП> 90 ударів / хв) лічильник К561ІЕ16 слід замінити на ІЕ20, а замість КР1533ІР33 (37) поставити дві КР1533ТМ9.

Джерело: А. Чаклунів, журнал "Радіоаматор".