Reoplethysmograph trên bóng bán dẫn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Điện tử trong cuộc sống hàng ngày Khi đánh giá trạng thái của hệ thống tim mạch của con người, y học và sinh học hiện đại sử dụng rộng rãi kỹ thuật của cái gọi là chụp ảnh tái tạo trở kháng (đăng ký các thay đổi về độ dẫn điện của cơ thể con người). Rheoplethysmography được sử dụng trong nghiên cứu cả tuần hoàn trung tâm và ngoại vi. Ưu điểm của phương pháp này là bản thân nghiên cứu thực tế không thay đổi trạng thái của đối tượng đang nghiên cứu. Điện trở giữa bất kỳ bộ phận nào của cơ thể con người là một điện trở thể tích phức tạp, một mạch tương đương đơn giản hóa cho dòng điện xoay chiều được thể hiện trong Hình. 1. Điện dung Set-t xảy ra giữa các bề mặt của điện cực và các mô tiếp giáp với mặt trong của da. Da, đặc biệt là biểu mô, có điện trở suất rất cao và là chất điện môi của tụ điện Se-t. Các mô nằm dưới da được chấp nhận có điều kiện là đồng nhất về cấu trúc. Chúng được trình bày dưới dạng các phần tử St và Rt. Điện dung của tụ điện Se-t phụ thuộc vào tính chất điện môi của da, tình trạng của nó (ví dụ: độ ẩm) và diện tích của các điện cực được áp dụng.
Giá trị của điện dung được xác định bởi giá trị của hiệu ứng phân cực, hiệu ứng này giảm khi tần số tăng. Ở tần số trên 80-100 kHz, hiện tượng phân cực thực tế không được quan sát thấy và điện dung của các tụ điện St nhỏ. Do đó, chúng ta có thể giả định rằng độ dẫn của mô trong vùng của các tần số này chỉ có một thành phần hoạt động. Các giá trị tuyệt đối của sức đề kháng của mô sống là không ổn định, nhưng phụ thuộc vào một số lý do thường khó tính đến. Kết quả là, họ được quan tâm. không phải là những giá trị tuyệt đối của điện trở mà là những giá trị tương đối của nó thay đổi so với một mức ban đầu nào đó. Hiện tại, có thể coi tính dẫn điện của mô sống được xác định chủ yếu bởi mức độ cung cấp máu của nó. Điều này là do máu (chủ yếu là huyết tương) có độ dẫn điện rất cao. Do đó, bằng độ dẫn điện của mô sống ở tần số cao, người ta có thể đánh giá mức độ đầy máu của từng cơ quan hoặc bộ phận của cơ thể. Kỹ thuật nghiên cứu được gọi là rheopletismography, và đôi khi chỉ là rheography. Thiết bị được mô tả bên dưới, được gọi là máy ghi lại thể tích khí, được thiết kế để nghiên cứu những thay đổi nhỏ nhanh chóng về độ dẫn điện của mô sống, phản ánh sự dao động xung trong quá trình làm đầy máu, cũng như những thay đổi chậm (từ 0 Hz) trong quá trình làm đầy máu, chẳng hạn như trong quá trình thở . Reoplethysmograph là một tiền tố di động trên các bóng bán dẫn cho bất kỳ máy đo tim nào (khi ghi lại các dao động xung của quá trình làm đầy máu). Từ đầu ra của phần đính kèm này, điện áp cũng có thể được áp dụng cho đầu ghi (ví dụ: H373). Tần số hoạt động 150 kHz. Điện áp đầu ra ít nhất là 2 mV với sự thay đổi điện trở 50 ohms. bằng 0,1%. Dải tần của điện áp đầu ra được lấy từ đầu ra 1-4 là 0,2-150 Hz và từ đầu ra 2-3 là 0-150 Hz. sơ đồ mạch Nguyên lý hoạt động của máy đo thể tích lại được minh họa bằng sơ đồ khối (Hình 2). Khu vực nghiên cứu của mô sống được kết nối với một trong các nhánh của cây cầu, được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều có tần số 150 kHz. Cầu được cân bằng sao cho điện áp RF trên đường chéo của nó là nhỏ nhất.
Những thay đổi về độ dẫn điện của đối tượng nghiên cứu dẫn đến sự điều biến điện áp RF ở đầu ra của cầu theo quy luật thay đổi độ dẫn điện của đối tượng nghiên cứu. Điện áp RF điều chế được khuếch đại và phát hiện. Kết quả của việc phát hiện, một điện áp LF điều chế được giải phóng, điện áp này được đưa đến thiết bị ghi. Sơ đồ nguyên lý của reopletismograph được hiển thị trong hình. 3. Bộ tạo RF được tạo trên bóng bán dẫn T1 theo mạch phản hồi điện dung. Mạch dao động được bao gồm trong mạch thu của bóng bán dẫn, tần số cộng hưởng của nó được xác định bởi độ tự cảm của cuộn dây L1 và tổng điện dung của các tụ điện C2 - C3. Độ sâu của phản hồi tích cực phụ thuộc vào tỷ lệ điện dung của các tụ điện C2-C3 và điện trở của điện trở R2. Đế của bóng bán dẫn được nối đất bằng dòng điện xoay chiều (thông qua tụ điện C1). Máy phát điện, được lắp ráp theo sơ đồ này, có độ ổn định tần số cao, thiết kế các cuộn dây vòng lặp của nó rất đơn giản và việc điều chỉnh không gây khó khăn, vì không cần thiết phải chọn thứ tự bật các dây dẫn của cuộn dây. Từ cuộn dây L1, điện áp cao tần được đưa vào cầu đo. Ở bên trái, thấp hơn theo sơ đồ, vai cầu, nối tiếp với các phần tử C13R5-R7, sử dụng cáp có vỏ bọc, đối tượng đang nghiên cứu được kết nối (được chỉ định có điều kiện trên sơ đồ "Bệnh nhân"). Sử dụng chiết áp R4 ("Cân bằng"), bạn có thể cân bằng cầu theo thành phần hoạt động và bằng cách sử dụng tụ điện C4-C11 - cho thành phần phản ứng. Trong điều kiện thực tế, luôn luôn quan sát thấy cả dao động nhanh (xung) của độ dẫn điện và dao động chậm do hơi thở gây ra. Theo quy luật, biên độ của dao động chậm lớn hơn nhiều so với biên độ của dao động xung. Nếu cầu được cân bằng tinh vi, sự thay đổi dao động chậm có thể dẫn đến mất cân bằng, do đó sẽ làm thay đổi pha của điện áp đầu ra. Do đó, trong quá trình cân bằng, công tắc P2 được đặt ở vị trí trong đó điện trở R8 bị đoản mạch và chỉ báo cân bằng (microammeter) được kết nối với đầu ra của máy dò. Các kết quả nghiên cứu có thể thu được dưới dạng số. Với mục đích này, một chiết áp được bật nối tiếp với "Bệnh nhân" (và đôi khi song song với nó), bằng cách thay đổi điện trở mà độ nhạy của toàn bộ đường dẫn của thiết bị được hiệu chỉnh. Thông thường, phương pháp hiệu chuẩn sau được sử dụng: khi điện trở trong mạch "Bệnh nhân" thay đổi 0,05 ohm, biên độ ghi phải là 1 cm. Để loại trừ ảnh hưởng của điện trở tiếp xúc của các tiếp điểm, sơ đồ hiệu chuẩn được hiển thị trong Hình .3 được sử dụng. Một điện trở R5 được mắc nối tiếp với "Bệnh nhân", song song với đó một điện trở R1 được nối với công tắc Vk6i, điện trở của nó lớn hơn R200 5 lần. Đồng thời, tổng điện trở của chúng nhỏ hơn 0,05 ohm so với R5. Khi hiệu chỉnh trước khi ghi dao động chậm, một điện trở R5 được nối song song với R7. Khi đó điện trở toàn phần của đoạn mạch giảm đi 1 ôm. Điện áp từ cầu được cung cấp cho bộ theo dõi bộ phát, được lắp ráp trên bóng bán dẫn T2, sau đó đến bộ khuếch đại hai tầng, được chế tạo theo sơ đồ cascode. Tải khuếch đại là mạch L3C17, được điều chỉnh ở tần số 150 kHz. Đầu dò được chế tạo trên các điốt bán dẫn D1 - D2, do sử dụng đầu dò toàn sóng nên đầu ra đối xứng của phụ kiện đi kèm. Các hằng số thời gian của các mạch phóng điện của máy dò được chọn sao cho sau khi phát hiện, các thành phần tín hiệu có tần số lên tới 150 Hz được phân biệt. Từ phía tần số thấp hơn, hằng số thời gian được xác định bởi điện dung của các tụ điện chuyển tiếp C21 và C22 và trở kháng đầu vào của các giai đoạn tiếp theo. Với trở kháng đầu vào là 1 MΩ, ngưỡng tần số thấp hơn là khoảng 0,2 Hz ở -3 dB. Một microammeter được kết nối với đầu ra của máy dò, theo độ lệch tối thiểu của mũi tên mà cầu được cân bằng trước khi bắt đầu phép đo. Cấu tạo và chi tiết Máy đo thể tích lại được làm bằng vỏ kim loại hình chữ nhật với kích thước bên ngoài là 50X120X180 mm. Tất cả các bộ phận của nó, ngoại trừ nguồn điện, được gắn trên bảng mạch gắn với nắp trên, cũng là bảng điều khiển phía trước. Trên bảng điều khiển phía trước có: microammeter, công tắc Vk1 - Vk3, công tắc P1, P2 và đầu nối để kết nối cáp "Bệnh nhân". Đầu nối để kết nối thiết bị với các thiết bị ghi âm được đặt ở bảng điều khiển phía sau. Tất cả các bộ phận của replethysmograph được gắn trên hai bảng mạch. Trên một, được đặt trong một màn hình làm bằng thiếc, một máy phát điện được gắn, mặt khác - bộ khuếch đại, máy dò và cầu đo. Thiết bị sử dụng các bóng bán dẫn có V trong khoảng 30-50. Cuộn vòng được làm trên lõi loại SB-2a, quấn bằng dây PEV 0,1 và chứa: cuộn L1-200 vòng, cuộn L2 - 80 vòng, cuộn L3 - 200 vòng và cuộn L4 - 100 vòng. Cuộn cảm Dr1 được quấn trên vòng ferit F-600, đường kính ngoài của vòng này là 12 mm và chứa 200 vòng dây PEV 0,1. Điện trở R4 phải được quấn dây và điện trở R5 được tạo thành từ ba kết nối song song với điện trở 27,27 và 91 ôm. Là một chỉ báo, bạn có thể sử dụng bất kỳ microammeter nào có độ nhạy là 50-200 μA. Các bản ghi mẫu thu được với máy ghi lưu đồ được mô tả được hiển thị trong hình. bốn.
Các tác giả: V. Bolshov, V. Smirnov; Xuất bản: N. Bolshakov, rf.atnn.ru Xem các bài viết khác razdela Điện tử trong cuộc sống hàng ngày. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Vitamin B với axit béo omega-3 làm chậm quá trình lão hóa não ▪ Biorobot-máy biến áp Morphobot ▪ Máy ảnh hình ảnh nhiệt Drone ▪ Kỷ lục thời gian bay của UAV ▪ Máy hiệu chuẩn quy trình đa chức năng chính xác dòng 726 Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang web Câu chuyện của bạn. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Làm nóng nhanh nước trong bồn tắm. Lời khuyên cho chủ nhà ▪ Phô mai kem Philadelphia được đặt tên theo thành phố nào? đáp án chi tiết ▪ Bài viết của Rapunzel. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài Nối đất nhân tạo. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Bình gạo. tiêu điểm bí mật
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |