Пропоноване пристрій призначений для реєстрації змін частоти пульсу, що виходять за межі встановлюваного значення. Установка і відлік цього значення проводиться за шкалою лімба, закріплених на осі змінного резистора. Додатково перемикачем SA1 вибираються верхній або нижній межі значень частоти, при досягненні яких подається звуковий сигнал. Діапазон реєстрації частоти 30 – 300 ударів вхвилину. Споживаний приладом струм – 0.6 чА. Напруга живлення – 4,5 В.Приладом зручно користуватися як в нерухомому положенні, наприклад, длявиявлення аритмії, так і в динаміці, для визначення впливу фізичноїнавантаження на організм при заняттях спортом.

Робота приладу заснована на перетворенні інфрачервоного випромінювання, проходить через тіло (палець, долоня, мочку вуха і т.п.), інтенсивність якого залежить від наповнюваності судин кров’ю, в електричний сигнал. Об’єм наповнення судин, в свою чергу, залежить від частоти серцевих скорочень.

Особливість приладу – застосування в ньому високочутливого підсилювача-перетворювача ІЧ-випромінювання, що дозволяє проводити вимірювання при наявності прямого або відбитого сонячного світла, а також прямого або розсіяного світла ламп розжарювання і люмінесцентних ламп. Разом з тим працездатність приладу можлива і при повній темряві призастосуванні світлодіодів ІЧ-випромінювання. Наприклад, хороші результати отримані з світлодіодом АЛ1О3А при струмі через нього всього в 1 мА.

Прилад складається з аналогових і цифрових елементів. У аналогової частини відбувається перетворення ІЧ-випромінювання в електричний сигнал (VD1, DA1), нею посилення в двокаскадного підсилювача (VT1 – VT4) і формування імпульсів з крутим фронтом компаратором DA2. Цифрова частина приладу складається з чекаючего мультивібратора (одновібратора на елементах DD1.1, DD1.2), дискримінатора тривалості імпульсів (DD1.3, DD1.4), RS-тригера (DD2.1, DD2.2) і генератора звукових коливань (DD2.3,
DD2.4).

Фотодіод ІЧ-випромінювання включений в ланцюг затвора малошумящего истокового повторювача DA1, на виході якого виходить електричний сигнал, пропорційний рівню ІЧ-випромінювання. Він подається на фільтр низьких частот R2 С2, R3 С3. фільтр служить ДЛЯ придушення сигналів, частота повторення яких значно вище ніж максимальна частота пульсу, реєстрована приладом. З виходу фільтра сигнал надходить на вхід першого каскаду підсилювача – на затвор VT2. Транзистор VТl є динамічним навантаженням цього каскаду. Така схема включення транзисторівдозволяє отримати дуже великий коефіцієнт посилення (він залежить від співвідношення опорів резисторів R6/R5) при мінімальних шумах.

На транзисторах VT3, VT4 виконаний другий такий же каскад посилення, з’єднаний з першим через конденсатор С5. Конденсатори С4, С6 необхідні для стійкої роботи підсилювача.

З виходу підсилювача сигнал через R10 подається на вхід операційного підсилювача DA2. ОП DA2 включений за схемою компаратора, на його інверсний вхід подається постійна напруженіше дільника R11 – R13. При рівності напруг на обох входах на виході DA2 утворюється високий рівень напруги. Для зменшення споживаного струму підсилювач DA2 працює в Мікропотужні режимі за рахунок підключення високоомного резистора до висновку 8. Вихід DA2 є виходом аналогової частини приладу. На ньому утворюються прямокутні імпульси, період повторення яких відповідає періоду вхідного ІК-сигналу.

Для реєстрації та відліку показань частоти пульсу застосований цифровий спосіб вимірювання. Суть його полягає в наступному. Вхідний імпульс високого рівня запускає одновібратор на елементах DDl.l, DD1.2, тривалість імпульсу якого встановлюється резистором R16 в межахвід 0,2 до 2 с. В елементах DD1.3, DD1.4 відбувається порівняння часу між двома вхідними сигналами і тривалістю імпульсу, що генерується одновібраторном. При цьому на виході RS-тригера (вивід 11, DD2.2) з’являється логічна “одиниця”, якщо проміжок часу між двома суміжними ударами пульсу дорівнює або більше встановленої тривалості одновібратора. SA1 при цьому повинен знаходитися у верхньому по схемі (рис.1)положенні. У положенні SA1, як показано на схемі, логічна “одиниця”на виході RS-тригера з’явиться, якщо частота пульсу буде нижче встановленою.

Ця логічна “одиниця” управляє роботою генератора звукової частоти, навантаженого п’єзокерамічним перетворювачем Z1. Таким чином, звуковий сигнал з’являється при досягненні частоти пульсу верхнього або нижнього меж при відповідних установках перемикача А1 і положення движка резистора R16.

Налагодження аналогової частини полягає в установці режиму підсилювача. Для цього до стоку VT4 підключають вхід осцилографа Діод VD1 необхідно помістити в світлонепроникних екран, а для виключення паводок висновок катода, з’єднаний з входом DA1, повинен мати мінімальну довжину. По черзі резисторами R6 і R9 домагаються максимального рівня шумів. Резистором R12 встановлюється поріг спрацьовування компаратора, а потім дозвільненому від екрану фотодіоду, безпосередньо до його лінзі, прикладається палець або долоня – на екрані осцилографа спостерігаються імпульси високого рівня, майже рівні напрузі джерела миготіння, в такт з частотою роботи серця.

При нечіткої роботі аналогової частини схеми може знадобитися додаткова корекція рівня спрацьовування компаратора (загрубленную його чутливості резистором R12). У цифровій частині підбирається постійна часу ланцюга С7, R16 таким чином, щоб при зміні положення движка резистора тривалість імпульсу одновібратора становила від 0,2 до 2с. Градуювання шкали резистора R16 виробляють по сигналам джерела ІЧ-випромінювання, що подається на діод VD1. Необхідно відзначити, що рівень ІЧ-випромінювання майже не впливає на точність установкиі відліку показань, а першорядне значення має перепад цього рівня. Тому і процесі вимірювань необхідно забезпечити сталість освітленості на час 2-3 ударів серця, а в якості джерела при регулюванню використовувати генератор світлових сигналів з лампою розжарювання або світлодіодом ІЧ-випромінювання.

Для реєстрації частоти акустичних сигналів, наприклад частоти дихання,можна використовувати електретний мікрофон, підключивши його так, як показано верб рис.1 пунктиром, передбачивши відключення його додатковим вимикачем.

Всі деталі приладу розміщені па друкованій платі розміром 25×85 мм. Постійні резистори – МЛТ-0, 126, R6, R9, R12 – СП5-3ва, вони приклеюються до плати. R16 – СП3-4АМ. Конденсатори С1, С2 – К53-14. Решта – КМ6б. Транзистори КП303А можна замінити на КП303Ж, а при збільшенні напруги живлення до 9 В на будь-які інші з цієї серії. Мікросхеми DD1, DD2 замінимі на аналогічні по функціональному призначенням із серій К564, К176.

Пьезоізлучатель 3П3-1 можна замінити на ЗШ або ДЕМП-1. В останньому разі його підключають через конденсатор 0,1 мкФ до виходу DD2.4. Перемикач SA1 – типу ПД9-2.

Живлення приладу здійснюється від трьох включених послідовно елементів СЦ-32. В якості джерела можна застосувати і 3-4 акумулятораД-0, 1, або елементи A316 і їм подібні. Звичайно, в останньому випадку значно зростуть маса і розміри приладу.