本发明总的来说是关于检测人的皮肤的电位的电极，特别是涉及一个带可移动不导电的塑料摩擦刷的电极，以及它的制备方法及装配所用的仪器设备。 脑电图和心电图是通过分别检测复盖于病人脑和心脏的皮肤上地电位来完成的。皮肤的电位是由称为探头，监视器或电极的导电部件来检测的。将一个或多个电极放在血管丰富的皮肤表层上并良好接触。
一个常用的标准电极是由银金属作成的，其形状为空心的平锥体盘。这个盘形的电极使得其空心的腔体可放入导电糊。电极上还有一个小孔以便需要的时候向腔内添加导电糊。电极上附加了一个导体，同时，导电糊在皮肤与电极之间给予导电偶合。
标准电极不是自准的，也就是说，不放在人的皮肤上是不能用的。而在电极放在人的皮肤上之前，皮肤上要放电极的区域必须剃去毛发来作好准备，然后用一个摩擦工具或一种含细砂的摩擦电解糊来擦试皮肤以便去除外层的死皮肤，同时，使电极与血管丰富的表皮的电接触更为容易。
对于有经验的人所进行的特定的医学操作来说，剃和摩的程序都进行得相当的快。EEG测量也具有非医学的操作。然而，在非医学操作上，EEG测量一般都是由不熟练的人来进行的。前面所描述的皮肤准备步骤是费时的，非医学操作也是一般不被人接受的。
最近，一个被称为自准的带电刷的电极已经发明出来。这已在授于施密特（Schmidt）等人的美国专利4，706，679上披露，这项专利和本发明都已转让给同一受让人。使用时不需要在放置电极的皮肤上刮剃毛发。摩擦是由刷的硬毛的端头来完成的，将刷子在皮肤上，使其穿入或擦伤皮肤的死细胞层。这个导电刷电极可以在几秒钟内就起作用，相对来说，标准电极就要用15到30分钟。
然而在瞬时的诱发电位测量中，这个导电刷电极的使用遇到了问题。在导电的刷毛或线绳束周围形成稳态的电场。离子密集的区域形成于刷子束的尾部或尖端点附近，从而引起测量时的干扰。
因此，有必要研制另外一种接近自准的电极，用新的导电刷电极来克服所遇到的问题，而不是回到最初的耗时的准备过程中去。
本发明提供了为满足前面所提到的需要而设计的一个自准电极。这个电极包括一个最好是用银金属作的导电的锥体盘和一个最好是用单丝塑料作的不导电的摩擦刷，这个刷可以通过盘上的孔任意地拆装。刷子的这种可移动特性使得刷子在经过一次使用之后就可以扔掉，而银盘可以通过装上和插入另一个刷子而反复使用。刷子的不导电性消除了出现在前面所描述的导电刷的离子集中的问题。一种价格便宜的塑料材料可以用来制作不导电的塑料摩擦刷，以代替前述导电刷所采用的价格昂贵的银金属刷。然而，这种不导电的塑料摩擦刷保持了前述的导电刷的自准特性。
目前的这个发明也提供了带不导电塑料摩擦刷的电极的制备方法和组装所用的设备。最初，这个不导电的塑料摩擦刷是用人工方法将“刷毛”束捆扎在一起。这是很费时间的，而且需要在装好之后进行消毒以消除手接触所产生的可能的污染。刷子的自动组装克服了这种不导电塑料刷的一些缺陷。组装时间由手工的半小时减少到自动组装的仅几秒钟，避免了污染也没有必要在组装后进行消毒。
因此，这个发明的目的是旨在提供一个自准电极，它包括：（a）具有中心孔的导电盘;（b）可以从盘的小孔中拆装的不导电的多束摩擦刷。盘作成一个空的腔体，以便放入电解糊，使盘和病人的皮肤之间具有良好的电偶和。盘上的这个腔体在前方大直径处开口，在除孔以外的后方的小直径处收口。刷子的一端从小孔以外伸出，另一端（摩擦端）位于盘的前方腔体的开口之外。
这个发明的目标还在于自准电极的制备和组装所用的设备，包括这样几个操作步骤：（a）供给大量的“刷毛”束，并在一个挨一个的平行槽中放置的大量的“刷毛”的一端会集到一起;（b）支起一个具有中心孔的电极盘，“刷毛束”的一端从小孔中穿过;（c）不断地向槽中添加“刷毛”;（d）将“刷毛”沿着槽引向电极盘，并将添加的“刷毛”的引导端插入电极盘的小孔;（e）一旦“刷毛”束插入电极盘的小孔，就一起溶和“刷毛”束的头端，以使得多束的刷子可移动的装入盘中;（f）在离熔的头端有一定距离的地方切断“刷毛”，并使其伸出盘以外，以构成相对和熔合端的摩擦端。
此发明的这些及其它特性和优点对于那些在工艺上很有经验的人在借助于附图的情况下看了下面详细的描述后是显而易见的。在附图中具体地显示和描述了这个发明。
在下面详细描述的过程中，将参考下列附图。
图1是本发明的自准电极的垂直剖面图。
图2是本发明的组装电极所用设备的俯视平面图。
图3是仪器沿图2，3-3剖面所看到的立视图。
图3A是图2中仪器旋转部分的放大图。
图4是沿图2的4-4剖面看到的仪器多线供给部分的一个放大图。
图5是沿图2的5-5剖面看到的仪器线束填充机构的放大图。
图6是沿图2的6-6剖面看到的仪器切割机构的放大图。
图7是沿图2的7-7剖面看到的仪器熔合机构的放大图。
在下面的描述中，附图里同样的参考符号代表了同样的或对应的部分。同样在下列描述中，要明白，象“forward（向前）”“rearward（向后）”“Left（向左）”“right（向右）”“upwardly（向上）”“downwardly（向下）”以及类似的术语是很方便的词，而且是不能被解释成带限制性的术语的。
现在，让我们来看附图，特别是图1，图中示了一个自准电极，通常用数字10来代表。这个电极主要是用于测量脑电图和心电图的设备，并根据此发明的原理来制作。一般来说，自准电极10包括一个导电盘12和一个不导电的多股的摩擦刷14。
电极10的盘12具有一个锥形扩张的连续的旁围16，限定了一个空的腔体18，以接受和固定住电解糊（没有标出），保证在盘12和人的皮肤之间有良好的导电偶和。盘12还有一个与边围16相接，沿着前方大直径边呈放射状向外延伸的环形凸缘20，在前方大直径处盘12的腔体18是暴露的。而且，盘12有一个与旁围16相连于后方的小直径边的平的后围22。除了中心穿过一个圆孔24以外，后围关闭了腔体18的后方。尽管可以用其它的导电材料来作，但盘12最好是用银金属作的。
电极10的刷14是由许多一根挨一根捆在一起的延伸的线绳组成的，形成短捆的比较结实的硬毛。举例来说，30根线绳就可以组成刷子14。刷子14有一个由线绳26裸露的尖端形成的前摩擦端28，刷子14还有相对的另一端30，在这边，线绳熔合在一起形成底盘30，底盘将线绳固定在一起。举例来说，摩擦刷14可以由塑料的单丝线如通用的钓鱼线组成，尽管可以使用其他的不导电材料。
刷子14可从盘12的小孔24中随意地拔出或插入。孔24的大小对应于刷子的直径，以保证刷子能够压紧和摩擦地装入盘12后围上的孔内。这样刷子14就被同轴延伸地装入腔体18内，刷子的一头是前方的摩擦边28，刷头置于腔体18之外，刷子的另一头是熔合的底盘30，它从盘子的后围22上的小孔24中穿出。当使用电极10时，首先，接触是这样进行的，将前面设计的刷子的摩擦端28穿入死细胞层皮肤，以便装入盘子12腔体内的刷子周围的电解糊能与皮肤进行电偶和。当刷子14完成了它的摩擦表面死皮肤的功能之后，或者是由操作者向后拉裸露的底盘30，直到刷子14的前摩擦边不再位于盘12的前凸缘之外，或者是既然没有任何用途，刷子就由操作者完全取出。
现在再来看图2～图7，它们显示了所发明的设备，一般用数字32来代表。此仪器用于制备不导电的塑料摩擦刷14和将其组装于导电的盘12上，以构成图1的自准电极10。组装设备32包括的基本部件有：一个多股线供给机构38;一个电极盘支架36;一个线绳填充机构38;一个线的导向装置40;一个线绳熔和机构42和一个线绳切断机构44。
仪器32的多股线供给部分34包括一个普通的方形供给框架46，这个框架有垂直的前后盖48，50，还有直径对放且能够内部连接前后盖的侧盖52。许多长棒54延伸于其中并装在供给箱46的侧盖52上。棒54上装上了许多排旋转的线轴56，从这些线轴上提供了大量的刷毛线26，一个轴56上的线组成每个刷子14的毛。一个拉簧（没有标出）拴在每一个线轴上以防止轴与轴之间相互碰撞。供给箱46前盖48上穿有小孔58将对应线轴56上的多股线26引向填充机构38和线导向装置40，以使放置于仪器32的许多一条挨一条平行的轨道上的线于一端集合起来。
仪器32的电极盘支架36放在线轨对面的一端支架36是一个直立的带有卡盘器或埋头孔的部件，这个埋头孔承接电极盘12，见图3，图3A表示得更清楚一些。线绳填充机构38和线导向装置40位于多线供给部分34和盘架36之间。
仪器32的填充机构38包括一对低和高的压滚62，64，压滚的表面最好是涂一层橡胶，以使它们之间的线绳拉紧。低滚62装在一个延伸于框架结构70上的一对直立构件68之间的轴66上。轴66的一头上装有一个手柄，用来手动旋转低滚62。另一方面，低滚也可以用马达来驱动。高滚66装在同样也是旋入支承机构76的轴上，这个支承机构可以通过转动和调节旋钮78，使得高滚的位置垂直改变，挨近和离开低滚，从而调整两滚间的接触压力。
仪器32的线导向装置包括输入和输出管80、82，这两个管装在填充机构压滚62、64的相对的两边，并且相互之间是同轴。管80、82接收和引导线绳沿着平行的轨道进入和离开填充机构38，并引向位于盘托34上的电极盘12。输入管80具有一个呈喇叭形张开的入口80A，以便接收并将线绳26集中成很紧的筒形的捆，沿着通路引向高低填充滚62，64之间。线绳26输入两个滚62，64之后，由扁的线捆变成平面的展开。当它们通过输出管82的呈喇叭以形张开的入口82A时线绳由平面分布再次集合成筒形分布，假设它们通过两个填充滚62，64之间。输出管82的引出端82B伸向盘架36上的埋头孔60，并接近电极盘12上的小孔24，以使线绳26的引出端很容易地插入小孔。
仪器32的线熔合机构是由装在一个往复式载车90上的熔合和砧组成的，这个载车可以在线导向装置40的相对的一侧，交替地滑向和移开电极盘架36。这个载车90还支撑和放置了一个能压紧物体的支管架90，载车90最初的位置显示于图2和图3中，在这个位置上熔和砧88与电极盘架36之间有一定的距离，这样可以将盘12插入埋头孔60中。当载车90向图2和图3的方向移动时，就把熔和砧的位置向前引，一旦线绳26的引导端插入盘孔24，就粘上它们。同时，保持支架92顶着盘12，使其处于适当的位置，以便从输出管82的出口82B推出的线绳引导端穿过盘子12上的孔24。
熔和砧88可以是一个装在滑动载车上的加热了的固体铝销。一旦线绳26的引导端穿出孔24，与盘12的后围22有一个很短的距离，并与熔和砧88接触上时，线绳的引出端的熔和就开始了，随着线绳的不断填充，直到线绳的一端形成底盘30，熔和就终止了。多股线被熔和成一个单一的塑料刷毛，这个刷子可以随意地装入和退出电极盘12，而且可以经常拿开。
仪器32的线切割机构44位于盘架36和线填充机构的一个横的引导槽94之间，输出管82穿过其中，并将其分为两半。切割机构44包括一个装在横槽94内的一个金属块96，它可以在垂直方向相对运动。这个金属块96带着并沿着盘架36垂直移动一个切割刀片98，在距熔和的一端30有一定距离，且伸出盘的前边处，将线绳26切断，这样就形成了刷子14的相对的摩擦边28。弹簧100将金属块96拉向或偏置于它位于线绳上方的原来的位置，见图3、3A和6。金属块96以及块所带的刀片98既可以向下平动也可以用一个电磁线圈向下驱动。
在操作过程中，载车90向右移动并接近于放在制动器或埋头孔60里的空电极盘12。然后，驱动滚62、64旋转起来，不断地填充线绳26，使它们穿过盘12，直到线绳的前端接触上熔和砧88为止。滚62、64连续地将线绳引向熔和砧88，直到砧面形成一个塑料的小熔化底盘30。然后，线绳从熔和砧88向回缩，直至不动的熔了的塑料底盘30接触到电极盘的后围50。这是为了在孔24中的线绳上形成一个非常小但很有用的爪以防止它们从盘子上掉下来。这时，切割刀片98移向线绳，从线捆上干净地劈下刷子。然后载车向左移动并且打开，一个作完的自准电极或监控器就被取出来了。要组装附加的电极，可重复同样的步骤。
从前面的描述中，我们了解了这个发明及其附带的许多优点，显然，在不脱离此发明的原理和目标或抛弃所有重大的优点的情况下，可以采用不同的形式，结构和布局。上文所述的形式仅仅是它的比较好的，典型的具体表现。