Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации.

Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации.

Сюда относиться большая часть диагностической аппаратуры: баллистокардиографы, фонокардиографы, реографы. Для подавляющего большинства этих устройств в радиотехническом отношении типично наличие усилителей электронных сигналов. К этой группе можно отнести аппаратуру для лабораторных исследовательских работ, к примеру PH-метр

Электрический у-ва, обеспечивающие дозирующее воздействие на организм разными физическими факторами(ультразвук, электронный ток, электрические поля)с Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. целью исцеления: аппараты микроволновой терапии, аппараты для электрохурургиии, кардиостимуляторы. С физической точки зрения эти у-ва являются генераторами разных сигналов.

Кибернетические электрические у-ва:а) электрические вычислительные машины для переработки и хранения и автоматического анализа медико-биологической инфы.

б) у-ва для управления процессами жизнедеятельности и автоматического регулирования Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. состоянием среды человека.

В) электрические модели био процессов

Применение электрических мед.устройств и аппаратов увеличивает эффективность диагностики и исцеления и наращивает производительность труда мед.персонала.

9. Принцип деяния электрического генератора синусоидальных колебаний. Принципная схема. Генераторы синусоидальных колебаний
Данная группа генераторов создана для получения колебаний синусоидальной формы требуемой частоты. Их работа Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. базирована на принципе самовозбуждения усилителя ,окутанного положительной оборотной связью (рис.1.1). Коэффициент усиления и коэффициент передачи звена оборотной связи приняты всеохватывающими, т.е. учитывается их зависимость от частоты. При всем этом входным сигналом для усилителя в схеме рис.1.1 является часть его выходного напряжения , передаваемого звеном оборотной связи

1.1 – Структурная схема генератора
Для возбуждения колебаний в Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. системе рис.1.1 нужно выполнение 2-ух критерий. 1-ое состоит в обеспечении баланса фаз, которое состоит в том, чтоб фазовые сдвиги, создаваемые усилителем ( )и звеном оборотной связи ( ) , в сумме должны быть кратными :

2-ое условие , нужное для появления генерации, это условие баланса амплитуд , которое вытекает из общей формулы для усилителя Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации., окутанного положительной оборотной связью:

При выполнении баланса амплитуд усилитель компенсирует ослабление сигнала, создаваемое звеном оборотной связи, и в схеме появляются устойчивые автоколебания. Для получения синусоидальной формы выходного сигнала употребляют несколько методов построения схем. Особенность раздражающего деяния переменных синусоидальных токов. Синусоидальные токи вызывают колебательные движения ионов поблизости возбудимых клеток Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации.. При низких частотах полу периоды колебаний ионов огромные, и ионы могут сдвигаться на огромные расстояния, при больших частотах тока - напротив. При частоте ν = 500 КГц смещения ионов становится настолько малыми, что соответствует термическому движению ионов. Потому при более больших частотах, чем 500 КГц переменный ток не вызывает раздражающего эффекта. В методиках УВЧ-терапии и Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. индуктотермии потому проявляется только термическое действие токов (ν = 40 МГц). На частоте ν = 50 Гц порог осязаемого тока для человека равен приблизительно 1мА (определен по поведенческой реакции – пациент отдергивал руку при обозначенном токе). С повышением частоты этот порог возрастает. Обозначенное значение тока зависит как от площади электродов, так и состояния пациента – влажности его кожи Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. и прочее. Порог не опускающего тока в 20-30 раз больше порога осязаемого тока, он также возрастает с повышением частоты. Работая с электронными установками (в особенности высоковольтными) следует соблюдать правила техники безопасности. Более принципиальным условием неопасной работы с электроустановками является недопустимость касания токоведущих частей установки – клемм, соединяющих разные части собранной схемы Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации., заземление прибора, касания только изолирующих переключателей и регуляторов, изготавливаемых из изолирующих материалов, недопустимость касания при работе батарей отопления. При выполнении определенных измерений на какой или установке требуется получить допуск педагога, удостоверившегося в ваших познаниях о ходе выполнения работ

10 . Принцип деяния электрического усилителя, принципная схема на транзисторе. Электрические Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. усилители – технические устройства, увеличивающие электронный сигнал за счет энергии стороннего источника. На вход усилителя подается входной сигнал, а с его выхода снимается усиленный выходной сигнал. Коэффициент усиления - отношение величины усиленного (выходного) сигнала к величине не усиленного (входного) сигнала. К=Uвых/Uвх.Главное требование, предъявляемое к усилителям – отсутствие (минимальность) привносимых ими искажений. Форма Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. усиленного сигнала должна оставаться прежней, меняется только масштаб сигнала. В качестве основного элемента для усиления употребляют или вакуумные электрические лампы, или полупроводниковый элемент – транзистор.Усиливаемый сигнал подается меж эмиттеромЭ и базой Б. Усиленный сигнал снимается с резистора R2, который стоит после разделительного конденсатора К в цепи коллектора, как и Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. в схеме с вакуумным триодом (см. рис.). Электронные схемы усилителей на вакуумной лампе и на транзисторе почти во всем подобны друг дружке.

11. Положительная и отрицательная оборотная связь в усилителях. Коэффициент оборотной связи. Блок-схема усилителя с оборотной связью. Воздействие оборотной связи на амплитудно-частотную характеристику и на полосу пропускания усилителя. Оборотная Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. связь – воздействие выходного сигнала усилителя на входной сигнал. Отрицательная оборотная связь – тип оборотной связи, при которой выходной сигнал передается назад на вход для погашения части входного сигнала. Делает систему более устойчивой к случайному изменению характеристик. Положительная оборотная связь–тип оборотной связи, при которой изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. входного сигнала, которое содействует предстоящему отклонению выходного сигнала от начального значения. Ускоряет реакцию системы на изменение входного сигнала; приводит к неустойчивости и появлению отменно новых (автоколебательных) систем – генераторы. Коэффициент оборотной связи–отношение напряжения с резистора к выходному напряжению: β=Uос/Uвых.Схема усилителя с оборотной связью. Выходное сопротивление усилителя Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. представлено суммой: Rвых=R+Rос. Напряжение с резистора Rос подается на вход усилителя.

Воздействие оборотной связи на амплитудно-частотную характеристику усилителя. Если βК>>1, то К=1/β. Улучшится частотная черта. Введение оборотной связи расширяет полосу пропускания усилителя. Ширина полосы пропускания возрастает во столько же раз, во сколько раз миниатюризируется коэффициент усиления в Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. полосе пропускания. Потому произведение коэффициента усиления на полосу пропускания остается постоянным.

12. Механизм работы электрического осциллографа. Электронно-лучевая трубка. Развертка. Синхронизация. Чувствительность.Электрический осциллограф предназначен для наблюдения временных зависимостей разных как электронных, так и неэлектрических величин. Если на горизонтально отклоняющие пластинки осциллографа подается пилообразное напряжение с генератора развертки, то на вертикально отклоняющие Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. пластинки подают исследуемое переменное напряжение. Устойчивое изображение исследуемого сигнала достигается, когда частота генератора развертки равна либо кратна частоте исследуемого напряжения. Электронно-лучевая трубка -вакуумная лампа специфичной формы, в которую впаяны катод, дополнительный электрод, 2 анода. Дальше размещаются горизонтально и вертикально отклоняющие пластинки. Электроны, ускоренные электрической пушкой, пролетая меж отклоняющими пластинами, будут сдвигаться Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. в изменяющихся с течением времени электронных полях. Для получения электрического луча нагревают катод до огромных температур (термоэлектронная эмиссия) Развертка – процесс прохождения луча повдоль горизонтальной оси.Горизонтальная линия, которую луч прочерчивает по экрану, именуется линией разверткиВиды развертки: линейная, радиальная, спиральная. Режимы развертки: автоматический, ждущий, автоколебательный, однократный. Синхронизация развертки Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. –процесс согласования фаз. Осуществляется при помощи блока синхронизации. Чувствительность – черта отклоняющих систем осциллографа; отклонение светового пятна при изменении напряжения на отклоняющих пластинках на 1 В. Sx=x/Ux. Т.к. есть 2 независящие отклоняющие системы, другими словами и 2 чувствительности.

13. Электроды для съема биоэлектрического сигналов. ЭДС источника биопотенциалов. Эквивалентная схема контура. Группы электродов Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. по их предназначению. Препядствия использования электродов в электрофизиологических исследовательских работах. Электроды для съема биоэлектрического сигнала – проводники специальной формы, соединяющие измерительную цепь с био системой. Они должны стремительно фиксироваться и сниматься, иметь высшую стабильность электронных характеристик, быть крепкими, не создавать помех, не раздражать биологическую ткань. ЭДС источника биопотенциалов = Ir+IR+IRвх=IRi+IRвх Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации.., Ri=r+R. Эквивалентная схема контура включает: r – сопротивление внутренних тканей био системы, R – сопротивление кожи и электродов, контактирующих с ней, Rвх – входное сопротивление усилителя биопотенциалов. Электроды по предназначению: для краткосрочного внедрения в кабинетах многофункциональной диагностики, для долгого использования, для использования на подвижных обследуемых, для критического внедрения Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации.. Задачи использования электродов в элнктрофизиологических исследовательских работах: появление гальванической ЭДС при контакте электродов с био тканью, электролитическая поляризация электродов. Появляется встречная по отношению к основной ЭДС. Возникающие ЭДС искажают снимаемый электродами нужный биоэлектрический сигнал.

14. Датчики медико-биологической инфы. Генераторные и параметрические датчики. Чувствительность датчиков.Датчик – устройство, модифицирующее измеряемую либо контролируемую величину Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. в сигнал, удачный для передачи, предстоящего преобразования либо регистрации. Первичный – датчик, к которому подведена измеряемая величина. Типы датчиков зависимо от энергии, являющейся носителем инфы: механические, акустические, температурные, электронные, оптические. Датчик характеризуется функцией преобразования – многофункциональной зависимостью выходной величины от входной. Генераторные датчикипод воздействием измеряемого сигнала непосредствнно генерируют напряжение либо ток. Их типы Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации.: пьезоэлектрические, термоэлектрические, индукционные, фотоэлектрические. Параметрические датчикипод воздействием измеряемого сигнала изменяют какой-нибудь собственный параметр. Их типы: емкостные, реостатные, индуктивные. Схема датчика: 1 – резиновая трубка, 2 – угольный порошок, 3 – электроды, 4 – наружный источник. При растяжении трубки возрастает длина и миниатюризируется площадь сечения толбика угля и возрастает сопротивление: R=ρl/S. Чувствительность датчикауказывает, в какой мере Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. выходная величина yреагирует на изменение входнойx: z=Δy/Δx.

15. Понятие об аналоговых, дискретных и комбинированных регистрирующих устройствах. Устройства отображения. Мед применение регистрирующих и отображающих устройств.Аналоговое регистрирующее устройство- информация записывается в виде графиков, диаграмм. Дискретное регистрирующее устройство–устройство, регистрирующее прерывающийся во времени сигнал. Комбинированное регистрирующее устройство – устройство, сочетающее способности аналоговых и дискретных. Устройство отображения – устройство, временно Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. представляющее информацию, при изменении силы тока в цепи информация о прежнем значении невозвратно теряется. Медико-биологическое применение его довольно не достаточно: электротермометр сопротивления, частотомер пульса. Существенно большее распространение в медэлектронике получили регистрируюшие устройства, которые фиксируют информацию на каком-либо носителе. Это позволяет документировать, хранить, неоднократно использовать Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации., обрабатывать и рассматривать полученную медико-биологическую информацию.

16. Амплитудной чертой усилителя именуется зависимость UВЫХ = f (UВХ). Она имеет вид

Амплитудная хар-ка снимается при подаче на вход усилителя гармонического сигнала частотой f, лежащей в полосе пропускания усилителя. Отношение выходного и входного напряжений равно K0 . Потому амплитудная хар-ка должна быть прямой линией, исходящей из начала Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. координат. Но в реальности она совпадает с этой прямой исключительно в средней части. Исходный участок АХ отклоняется от прямой из-за нахождения на выходе усилителя собственных помех. Основными из их являются фон (колебание с частотой питающей сети), наводки (помехи электронными и магнитными полями) и шумы, а в УПТ – к Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. тому же дрейф нуля(неспешные конфигурации выходного напряжения усилителя из-за непостоянности напряжения питания и черт транзисторов). Они приводят к возникновению напряжения на выходе усилителя даже при отсутствии входного сигнала. Если входной гармонический сигнал выйдет за границы линейной части амплитудной свойства, то выходной сигнал уже не Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. будет гармоническим. Возникнут нелинейные (амплитудные) преломления –преломления, проявляющиеся в возникновении в частотном диапазоне выходного сигнала составляющих, отсутствующих во входном сигнале. НИ представляют собой конфигурации формы колебаний, проходящих через электронную цепь (к примеру, трансформатор).Коэффициентнелинейных искажений (γ) – величина, выражающая степень НИ; отношение квадратного корня из суммы квадратов амплитуд гармоник к амплитуде первой гармоники. КНИ Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. и коэф. Гармоник выражаются в процентах. Их зависимость:

17.Частотная черта усилителя указывает зависимость коэффи­циента усиления К от частоты f сигнала, поданного на вход усилителя. Это один из важных характеристик, потому что если К неравномерна, т. е. не пря­молинейна, то это говорит о том, что усилитель Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. по-разному увеличивает сигналы различных частот, тем внося частотные преломления. Правда, частот­ная черта реального усилителя (рис.) никогда не бывает полностью прямолинейной, на ней есть подъемы и провалы, при этом нередко эти неравномерности в усилении делают искусственно, чтоб ком­пенсировать неравномерности ча­стотных черт головок громкоговорителей и модуляции частотного Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. сигнала, зава­лы частотной свойства маг­нитных лент при звукозапи­си и т. п.

Рис. 19. Частотная черта УЗЧ

Но в любом слу­чае неравномерность частотной свойства должна находиться в определенных границах, задаваемых в децибелах относительно исходно­го уровня — усиления сигнала частотой 1000 Гц. Потому по верти­кальной оси свойства обычно откладывают не значение Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. коэффи­циента усиления, равного uВЫХ/uвх, а частотных искажений в децибелах М = = 20 lg (Ko/Kf), где Ко и Кf — коэффииценты усиления по напряжению соответ­ственно на частоте 1000 Гц ,и на частоте f. Таким образам коэффициент ча­стотных искаженийМ указывает, на сколько децибел усиление на данной ча­стоте отличается от Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. усиления на частоте 1000 Гц, и допустимые пределы этого отличия зависят от определенного предназначения усили­теля. Частотная черта обязана иметь вид k=const. На практике это не реализуется и приводит к искажениям, получившим заглавие линейных либо частотных. Линейные преломления:

На рис.а) изображен повторяющийся сигнал 3. Который является суммой 2-ух синусоид Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. 1 и 2; на рис. б) – те же сигналы после усиления. Если синусоидальные сигналы разной частоты усиливаются по различному, то результирующий усиленный сигнал отличается от входного (кривые 3). Частотную характеристику усилителя обычно изображают графически.

Из этого рисунка вино, что в границах ω2-ω3 коэф. усиления приблизительно постоянен. В радиотехнике принято считать, что уменьшение его Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. до 0,7kmax ≈ kmax /√2 фактически не искажает сигнала. Спектр частот ω1-ω4 именуют полосой пропускания усилителя. Для усиления звука довольно полосы 60Гц-15кГц, а усиление видеоимпульсов просит существенно большей полосы пропускания.

18. главные составляющие аппарата УВЧ. Аппарат УВЧ состоит из двухтактного лампового генератора и терапевтического контура. Основными частями генератора являются: колебательный контур, включенный в анодную цепь, в Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. каком возбуждаются незатухающие электрические колебания, частота которых определяется индуктивностью (L) и емкостью (C) контура; источник электронной энергии (ε), за счет которого в контуре поддерживаются незатухающие колебания; электрические лампы Л, при помощи которых регулируется подача энергии от источника в контур, и катушка оборотной связи, средством которой осуществляется подача переменного напряжения из Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. выходной цепи на сетке ламп. Воздействие электронным полем УВЧ на пациента делается средством электродов пациента (ЭП), которые включены в терапевтический контур, индуктивно связанный с анодным колебательным контуром генератора. Индуктивная связь включает возможность попадания хворого под высочайшее неизменное напряжение, которое всегда имеется в генераторе. Большая мощность выделяется в терапевтическом контуре при условии Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. резонанса, т. е. тогда, когда частота собственных колебаний терапевтического контура совпадает с частотой колебаний, возникающих в анодном колебательном контуре генератора. Частота собственных колебаний контура находится в зависимости от его индуктивности и емкости: ω=1/√LC. Емкость терапевтического контура складывается из емкости меж электродами пациента и емкости переменного конденсатора. Потому что при Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. разных процедурах емкость меж электродами пациента изменяется, то всякий раз нужно создавать настройку терапевтического контура в резонанс, изменяя емкость переменного конденсатора. Частота, на которой работают российские аппараты УВЧ – 40,58 МГц.

19. Шкала электрических излучений.Исключительным фуррором электрической теории Максвелла явилось создание шкалы электрических волн. Повдоль шкалы слева вправо не-прерывно увеличивается Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. одна величина — частота (миниатюризируется длина волны), а ее повышение приводит к возникновению отменно разных излучений. Различают последующие участки на шкале: 1) электрические колебания низкой частоты (3*104м < λ); 2) радиоволны (1*10-4м< λ ≤3*104м; 3) инфракрасное излучение (7,6*10-7м < λ ≤ 1*10-4м; 4) видимый свет (4*10-7м < λ ≤ 7,6*10-7м; 5)

уф-излучение (6*10-9м < λ ≤ 4*10-7м; 6) рентгеновское излучение (10-12м< λ ≤ 10-8м; 7) γ-излучение λ<10-11м. Эта систематизация определяется или механизмом образования Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации. волн, их частотой, или возможностью их зрительного восприятия человеком. Радиоволны обоснованы переменными токами в проводниках и электрическими потоками (макроизлучатели). Рентгеновское излучение появляется при внутриатомных процессах, γ-излучение имеет ядерное происхождение. Некие спектры перекрываются, потому что волны одной и той же длины могут образоваться в различных процессах. Так, более коротковолновое уф Устройства для получения, передачи и регистрации медико-биологической информации.-излучение перекрывается длинноволновым рентгеновским. Радиоспектроскопия – раздел, изучающий поглощение и излучение радиоволн разными субстанциями. В медицине принято последующее условное разделение электрических колебаний на частотные спектры:


ustojchivost-izmereniya-virazhaetsya-v-odnoznachnosti-informacii-kotoruyu-mi-izvlekaem-s-pomoshyu-dannoj-proceduri.html
ustojchivost-ks-harakterizuet-konstanta-ravnovesiya-kr.html
ustojchivost-obektov-ekonomiki-rekomendacii-razrabotchikam-annotacii-k-obrazovatelnoj-programme.html