Pengukuran dalam sistem penghantaran maklumat gentian optik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur

 Komen artikel

Sistem penghantaran gentian optik moden mempunyai kelajuan tinggi dan keupayaan jalur lebar, kestabilan dan kebolehpercayaan, dan tahap kebolehpercayaan penghantaran maklumat yang tinggi. Untuk memenuhi kualiti ini, semua elemen mereka mesti berfungsi dalam had teknikal yang ketat. Tetapi bagaimana untuk mengawal banyak parameter kabel optik, benang optik, di mana pembawa maklumat adalah aliran foton, dan bukan elektron, seperti dalam talian komunikasi elektrik? Di sini alat pengukur tradisional tidak sesuai. Kaedah dan instrumen yang digunakan dalam mengukur dan memantau parameter dalam talian komunikasi tersebut diterangkan dalam artikel yang diterbitkan.

Untuk sistem penghantaran gentian optik (FOTS), seperti mana-mana sistem kabel (pada kabel sepaksi atau simetri), terdapat parameter umum yang mesti diukur semasa ujian pembinaan, pentauliahan, pensijilan dan pentauliahan, serta semasa operasi. kerja pencegahan. Pada masa yang sama, FOSP mempunyai ciri penting kerana fakta bahawa pembawa maklumat adalah aliran foton.

Untuk beroperasi dalam julat optik, penjana kuantum optik (laser) menjana sinaran koheren, pengesan foto kuantum (fotodiod dan fototransistor), gentian optik itu sendiri dan beberapa elemen lain digunakan. Mereka mencipta bukan sahaja peralatan terminal untuk VOSP, tetapi juga alat pengukur. Parameter umum berikut mesti diukur di FOSP:

1) kuasa relatif purata sinaran optik yang dimasukkan ke dalam talian, dalam dBm (dB berbanding 1 mW);

2) pengecilan isyarat optik dalam talian dalam dB;

3) sensitiviti sistem penghantaran dalam dBm untuk kadar ralat yang diberikan dalam laluan penghantaran;

4) panjang gelombang sinaran optik dalam mikron atau nm;

5) lebar garis spektrum pelepasan, nm;

6) penyebaran nadi optik dalam laluan optik, ps/nm*km.

Selain mengukur parameter ini, sistem mengawal penutupan automatik laser sekiranya berlaku kemalangan (contohnya, putus kabel optik), serta kekerapan dan tempoh pengaktifan sementaranya apabila menguji talian yang dipulihkan. .

Ciri-ciri yang diukur bagi elemen kuantum dan optik FOSP juga mempunyai ciri khusus, terutamanya parameter pemancar - laser semikonduktor: panjang gelombang sinaran liz (μm atau nm), lebar garis spektrum Dl (nm), kuasa sinaran purata Po ( mW), dsb.

Ia juga penting untuk mengetahui parameter pengesan foto: julat sensitiviti spektrum pengesan foto (µm), kepekaan (A/W), nilai arus gelap (nA), kemuatan intrinsik fotodiod (pF), saiz (diameter) kawasan fotosensitif (µm), kecekapan kuantum (h) .

Parameter berikut diukur dalam gentian optik dan kabel: pengecilan kilometer OF atau OC yang diperkenalkan sepanjang 1 km, dalam dB/km; penyebaran nadi optik, ps/nm km; jenis profil indeks biasan; diameter agen pemanasan dengan cangkang pelindung dan, jika perlu, tanpanya, dalam mikron; untuk OF berbilang mod - apertur berangka.

Parameter tersebut yang dipanggil umum dalam artikel ini adalah asas dan tertakluk kepada pengukuran pada pelbagai peringkat reka bentuk, pembinaan dan pengendalian FOTS.

Pengukuran purata kuasa optik Po. Untuk mengukur parameter ini, penderia diperlukan yang sensitif kepada sinaran optik dalam julat panjang gelombang spektrum yang sepadan. Dalam kes kami, ini adalah tiga julat (mengikut istilah yang diterima - tiga tetingkap ketelusan): I OP - Dl1=0,82...0,86 µm; II OP - Dl2=1,31...1,35 µm; III OP - Dl3=1,53...1,56 µm.

Untuk mengukur purata kuasa sinaran optik, fotodiod yang direka khas untuk tujuan ini digunakan. Peranti ini boleh disambungkan kepada gentian optik, kedua-dua mod tunggal dan multimod, yang diameternya boleh mencapai sehingga 500 mikron. Pengukuran kuasa optik menggunakan fotodiod adalah berdasarkan nisbah arus foto I PD yang disebabkan oleh sinaran optik, yang berkadar dengan purata kuasa sinaran optik dan berkadar songsang dengan panjang gelombang. Sehubungan itu, skala meter kuasa digradasi dalam miliwatt (mW) atau dBm untuk tetingkap ketelusan yang sepadan.

Pada masa ini, meter kuasa optik purata dihasilkan oleh industri domestik dan beberapa syarikat asing. Hampir semua peranti sedemikian bersaiz kecil, berat, berkuasa sendiri dan boleh digunakan dalam keadaan makmal atau kilang, dan semasa pembinaan, pentauliahan, dan juga semasa operasi VOSP. Panel instrumen dibuat berdasarkan penunjuk digital, selalunya kristal cecair. Mereka mempunyai suis julat ukuran untuk tiga tetingkap ketelusan - 0,85 µm, 1,3 µm dan 1,55 µm, suis penentukuran mW/dBm dan dail sifar. Sinaran optik yang diukur dibekalkan menggunakan gentian optik yang ditamatkan dengan penyambung optik (paling kerap jenis FC atau PC), yang mana soket (soket) penyambung optik dipasang pada salah satu dinding sisi peranti.

Parameter optik, dimensi, berat dan keadaan operasi peranti dibentangkan dalam jadual, dan pandangan umum beberapa daripadanya ditunjukkan dalam Rajah. 1 dan 2.

(klik untuk memperbesar)

Pengukuran pengecilan dalam OK dan selaras. Pengecilan (atau kehilangan) tenaga isyarat optik dalam gentian optik (OF) dan dalam kabel optik (OC) disebabkan oleh penyerapan, penyerakan cahaya pada ketidakhomogenan setempat, dan penyerakan cahaya Rayleigh (molekul) pada molekul bahan. Di samping itu, pada tahap peningkatan kuasa yang dimasukkan ke dalam OF (lebih daripada 13 dBm), fenomena fizikal seperti, sebagai contoh, apa yang dipanggil hamburan Raman yang dirangsang ditambah kepada faktor yang menentukan kerugian.

Pengecilan akibat penyerapan akibat kecacatan dalam bahan telah menjadi sangat kecil sehingga sukar untuk diukur dan apabila kuasa isyarat optik kurang daripada 10 mW, kerugian dalam OF ditentukan terutamanya oleh serakan Rayleigh. Penyerakan jenis ini berlaku pada molekul kuarza SiO2. Kuasanya adalah berkadar songsang dengan kuasa keempat panjang gelombang, iaitu, apabila panjang gelombang bertambah, kehilangan sedemikian cepat berkurangan.

Kerugian tambahan berlaku dalam OK apabila menyertai panjang pembinaan. Ia muncul pada ketidakhomogenan tempatan, tempat kimpalan atau melekatkan hujung gentian optik. Ketidakhomogenan tempatan juga termasuk hujung rata pada hujung gentian optik, dari mana tenaga dipantulkan dalam arah yang bertentangan (dalaman). Untuk kuarza OF, kerugian ini adalah lebih kurang 4% (atau -14 dB) daripada kuasa kejadian.

Terdapat beberapa kaedah untuk mengukur pengecilan sinaran optik semasa perambatannya dalam gentian optik: dua titik, penggantian, hamburan belakang Rayleigh domain masa, pengekstrakan gentian optik.

Daripada kaedah yang disenaraikan, yang paling mudah dan paling boleh dipercayai, yang digunakan dalam pembinaan, pentauliahan dan operasi, adalah dua mata. Ia pula dibahagikan kepada tiga jenis: kaedah putus, kaedah tidak putus, dan kaedah serakan yang ditentukur.

Kaedah yang paling banyak digunakan dalam amalan pembinaan dan penyelidikan ialah kaedah pemecahan gentian. Sinaran optik dimasukkan ke dalam hujung input gentian optik (yang mestilah rata dan berserenjang dengan paksi gentian optik). Dalam kes ini, sumber sinaran dan hujung input OF ditetapkan secara tegar supaya semasa pengukuran keadaan untuk input tenaga ke dalam OF tidak dilanggar. Satu OB yang diketahui panjang L0 diambil. Hujung keluaran dimasukkan ke dalam unit penerima meter dan dipasang dengan tegar di dalamnya. Selepas ini, kuasa optik P1 yang muncul dari hujung output gentian optik diukur. Nilai ini direkodkan. Seterusnya, gentian panjang L1 dipisahkan daripada OB kaedah membelah. Hujung keluaran gentian yang tinggal dengan panjang L2 = L0-L1 juga mestilah rata dan berserenjang dengan paksi OB, yang dikawal oleh mikroskop khas. Jika kualiti hujung keluaran tidak memuaskan, gentian dibelah semula dan diperiksa. Selepas menerima penghujung kualiti yang diperlukan, ia dimasukkan semula ke dalam unit penerima meter kuasa optik dan kuasa optik P2 direkodkan. Oleh itu, nilai kuasa optik P1 pada output gentian panjang L1 dan pada inputnya P2 ditentukan. Pengecilan dalam gentian panjang L1 ditentukan oleh formula k=P2/P1 (kali) atau a=10lgP2/P1 (dB).

Kelebihan kaedah ini ialah ia tidak memerlukan instrumen khas, kerana mana-mana peranti rakaman standard sesuai untuk pelaksanaannya. Tetapi kaedah ini juga mempunyai kelemahan yang ketara: ia adalah jenis "memusnahkan" dan mempunyai kecekapan yang rendah.

Dalam amalan, kaedah dua titik jenis kedua lebih kerap digunakan - pengukuran tidak merosakkan. Dalam kaedah ini, sumber sinaran optik pada panjang gelombang tertentu dibekalkan dengan kabel gentian tunggal optik keluaran, yang hujungnya dibenamkan dalam penyambung optik. Oleh kerana gentian optik moden dan penyambung optik mempunyai variasi yang sangat kecil dalam parameter geometri dan optik, variasi dalam nilai pengecilan apabila menyambungkan satu penyambung optik kepada yang lain tidak melebihi 0,1 dB. Daripada perkara di atas, ia menunjukkan bahawa ukuran pengecilan pada 0V atau OK, yang dijalankan mengikut skema berikut, adalah betul. Meter kuasa optik disambungkan kepada penyambung keluaran pemancar dan data yang diterima direkodkan. Kemudian penyambung output disambungkan ke hujung input 0V (yang merupakan bahagian penting OK), juga dibenamkan dalam OR, dan meter kuasa disambungkan ke hujung outputnya. Daripada nilai kuasa yang diukur, pengecilan dikira menggunakan formula di atas.

Untuk mengukur pengecilan menggunakan kaedah yang diterangkan, industri menghasilkan penguji optik. Peranti sedemikian mengandungi sumber sinaran tertentukur yang stabil dan meter kuasa optik dalam satu perumah. Sesetengah syarikat menghasilkan penguji optik yang terdiri daripada dua blok berasingan - pemancar dan meter kuasa. Penguji optik, yang terdiri daripada dua blok berasingan, dalam beberapa kes ternyata lebih mudah, kerana ia membolehkan pengukuran pada hujung garisan yang berbeza. Kedua-dua jenis penguji dihasilkan, contohnya, oleh SIMENS. Jenis penguji kedua termasuk peranti domestik jenis Almaz. Peranti ini membolehkan anda mengukur kuasa isyarat optik dan pengecilan dalam OK pada salah satu daripada lima panjang gelombang: 850, 1310, 1540, 1550 dan 1560 nm. Julat nilai yang diukur ialah -50...+3 dB dengan ralat mutlak tidak melebihi +0,2 dB.

Kaedah yang paling banyak digunakan untuk menilai tahap pengecilan dalam pautan gentian optik moden ialah kaedah reflekometri, berdasarkan pengukuran hamburan belakang Rayleigh dalam domain masa. Untuk melakukan ini, urutan berkala denyutan optik tempoh t dan tempoh ulangan Ti dimasukkan ke dalam gentian optik. Denyutan tenaga akan kembali ke hujung input. Amplitud mereka adalah berkadar dengan kuasa nadi optik yang dijarakkan daripada nadi input (rujukan) dengan masa yang sama dengan masa perjalanan nadi dalam arah hadapan dan belakang. Jika kita melihat isyarat ini pada skrin osiloskop, kita akan melihat lengkung tertentu yang dipenuhi dengan hingar, nilai puratanya berkurangan secara eksponen mengikut skala masa. Lengkung sedemikian tidak membenarkan bacaan yang tepat dan menyusahkan untuk digunakan. Walau bagaimanapun, pengulangan berkala lengkung memungkinkan untuk mengumpul hasil beberapa kali, yang memungkinkan untuk mendapatkan garis pengecilan yang bersih bergantung pada panjang serat yang diukur. Oleh kerana dalam teknologi komunikasi semua parameter relatif diukur dalam dB, lengkung ini dilogaritkan dalam setiap koordinat menegaknya, yang mana ia mengambil bentuk garis lurus condong. Pergantungan yang diterangkan bagi nilai pengecilan pada panjang gentian dipanggil reflektogram optik.

Jelas sekali, dari reflectogram adalah mungkin untuk menentukan bukan sahaja pengecilan, tetapi juga panjang gentian optik, jarak ke ketidakhomogenan tempatan, termasuk tapak kerosakan 0 V.

Kaedah reflekometri mempunyai beberapa kelebihan berbanding kaedah lain untuk mengukur pengecilan: pengukuran dibuat pada satu hujung garisan atau dari satu hujung kabel optik atau gentian; kecekapan; keupayaan untuk menentukan panjang 0B atau OK, lokasi heterogeniti tempatan (contohnya, retakan 0B atau selekoh jejari kecil); keupayaan untuk sentiasa memantau keseluruhan laluan dan mendiagnosisnya.

Reflektorometer optik (Rajah 3 dan 4) dihasilkan oleh pelbagai syarikat di seluruh dunia (Jadual 2).

Mengukur sensitiviti sistem penghantaran moden. Parameter utama yang menentukan kualiti penghantaran ialah kebarangkalian ralat semasa menghantar maklumat digital. Pada masa ini, norma ialah kebarangkalian ralat untuk bilangan simbol yang dihantar (sifar dan satu) bersamaan dengan 10-9...10-12 (bergantung pada kelajuan penghantaran). Kepekaan sistem penghantaran digital difahami sebagai kuasa isyarat minimum pada penerimaan di mana kebarangkalian ralat yang ditentukan masih diperhatikan. Untuk sistem penghantaran gentian optik, ukuran sensitiviti dibuat menggunakan pengecil pembolehubah optik. Mereka bekerja mengikut skema berikut (Rajah 5).

Urutan pseudo-rawak isyarat digital dalam kod yang sepadan dengan apa yang dihantar pada talian sebenar dibekalkan kepada input elektrik isyarat digital kumpulan peralatan STM daripada meter kadar ralat (ER). Dalam peralatan STM, isyarat ini ditukar kepada isyarat digital, yang dibekalkan kepada penyambung optik unit penghantaran. Input pembolehubah optik ditentukur attenuator (ATT) disambungkan kepada output ini menggunakan kabel optik gentian tunggal (OC). ), output yang juga disambungkan melalui kabel optik ke peralatan STM unit penerima isyarat optik. Daripada output elektrik laluan penerima, isyarat digital yang diterima disambungkan ke input PPI.

Sebelum memulakan pengukuran menggunakan meter kuasa optik, aras kuasa optik maksimum yang dibenarkan untuk jenis peralatan STM tertentu ditetapkan pada input laluan penerimaan. Ini dilakukan dengan mengurangkan pengecilan yang dimasukkan ke dalam talian oleh pengecil yang ditentukur boleh ubah. Pada masa yang sama, bacaan ATT direkodkan. Kemudian kabel talian diputuskan dari meter kuasa MI dan disambungkan ke input optik laluan penerimaan STM. Selepas mengukur pekali ralat dalam mod ini, yang hasilnya disimpan, pengecilan dimasukkan ke dalam laluan optik oleh pengecil ATT sehingga pekali ralat (juga dipanggil kebarangkalian ralat) meningkat kepada nilai Posh>10-9 (10-10). Selepas ini Kabel optik linear diputuskan daripada input optik laluan penerimaan STM dan disambungkan semula ke meter kuasa MI. Kuasa ini akan menjadi nilai yang menentukan sensitiviti sistem. Jumlah pengecilan yang diperkenalkan oleh ATT ke dalam laluan optik juga diingati.

Industri ini menghasilkan attenuator yang ditentukur boleh ubah untuk pengukuran pada talian gentian optik. Sebagai contoh, kita boleh menyebut pengubah optik pembolehubah jenis OLA-15 E-0004 daripada HEWLET PACKARD. Atenuator jenis ini boleh memperkenalkan pengecilan ke dalam pautan gentian optik dari -3 hingga -60 dB. Nilai pengecilan dipaparkan secara digital. Pengecilan dalam julat yang ditentukan berubah dengan lancar dalam langkah 0,1 dB.

Industri domestik juga menghasilkan pengecil seperti itu, contohnya, jenis NTGV243. Julat pengecilan yang diperkenalkan ialah -1 hingga -45 dB. Bacaan adalah vernier.

Pengukuran panjang gelombang dan jalur spektrum sinaran optik. Adalah diketahui bahawa dalam rangkaian gentian optik zon dan tempatan, 0V digunakan, terutamanya mempunyai tetingkap ketelusan kedua, dalam rangkaian batang - satu pertiga. Dalam pelbagai sistem komunikasi gentian optik, penguat gentian optik bagi satu atau panjang gelombang lain yang tidak bertepatan dengan tetingkap ketelusan tertentu boleh digunakan. Ini mungkin sebab sistem yang sedang dibina atau dibaiki tidak akan berfungsi. Oleh itu, kepentingan mengukur panjang gelombang sinaran adalah jelas. Sebagai tambahan kepada panjang gelombang, ia juga penting untuk mengetahui lebar garis spektrum (iaitu, lebar jalur sinaran optik). Percanggahan antara bahagian berlainan pautan gentian optik kepada parameter ini membawa kepada penyebaran (iaitu pelebaran) denyutan optik semasa ia merambat dalam garisan optik. Ketakpadanan lebar talian spektrum mempunyai kesan yang sangat kuat terhadap prestasi kualiti dalam sistem penghantaran STM-4, STM-16, STM-64, dsb.

Panjang gelombang sinaran optik dan lebar garis spektrum diukur menggunakan peranti khas - penganalisis spektrum optik. Peranti ini dihasilkan secara besar-besaran oleh beberapa syarikat asing, contohnya, HEWLET PACKARD.

Penyerakan denyutan optik juga diukur semasa pengeluaran dan ujian kilang gentian optik dan kabel optik. Industri ini juga menghasilkan instrumen khas untuk mengukur penyebaran denyutan optik dalam pautan gentian optik. Peranti sedemikian termasuk, sebagai contoh, peranti jenis ID-3 yang dihasilkan oleh Institut Penyelidikan Pemindahan Haba (Minsk).

Di sini hanya beberapa parameter dinamakan yang diukur dalam sistem komunikasi gentian optik; dalam amalan, ciri lain yang juga wujud dalam sistem komunikasi konvensional diukur.

Pengarang: O. Sklyarov, Ph.D. teknologi Sains, Moscow

Lihat artikel lain bahagian Teknologi mengukur.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib Tangan mekanikal boleh rasa 14.10.2014 Terima kasih kepada teknologi baharu, seseorang yang mempunyai tangan palsu boleh membezakan jari tiruan yang mana dia menyentuh objek. Selain sensitiviti yang lebih baik, saintis juga telah membangunkan cara yang lebih selesa untuk melekatkan tangan tiruan pada badan. Prostesis anggota badan yang ideal harus mempunyai sifat yang sama seperti anggota badan sebenar - ia harus bergerak dan merasakan cara yang sama. Kemajuan yang besar telah dibuat mengenai mobiliti lengan dan kaki buatan, tetapi bagaimana pula dengan kepekaan? Kami berasa sejuk, hangat, kami dapat membezakan pen dari kertas pasir terima kasih kepada banyak reseptor khas yang terletak di kulit dan disambungkan dengan otak. Adakah mungkin untuk membuat sistem sensitiviti yang serupa dalam prostesis? Bagi pemaju prostesis biomekanikal, salah satu tugas utama adalah untuk membuat anggota tiruan merasakan tekanan mekanikal dengan betul. Sebagai contoh, jika seseorang ingin mengambil gelas dengan tangan buatan, dia mesti mengira kekuatan cengkaman agar tidak menghancurkannya, dan untuk ini anda hanya perlu merasakan tekanan permukaan kaca pada jari dan tapak tangan dengan tepat. Selama hampir 40 tahun, eksperimen telah dijalankan di mana ahli sains saraf telah cuba mencipta maklum balas yang memuaskan antara otak dan tangan buatan dengan sensor tekanan elektronik. Walau bagaimanapun, kejayaan telah dicapai hanya baru-baru ini: Silvestro Micera (Silvestro Micera) dari Sekolah Politeknik Persekutuan Lausanne (Switzerland) dan rakan-rakannya melaporkan pada bulan Februari dalam halaman Perubatan Translasi Sains bahawa mereka berjaya mencipta tangan yang bukan sahaja boleh perlahan-lahan mengambil gelas, tetapi dan untuk membezakan dengan menyentuh objek bulat dari segi empat sama. Prostesis biomekanikal dilengkapi dengan sensor yang menganggarkan tekanan tangan pada objek dengan ketegangan dalam tendon buatan yang mengawal pergerakan jari. Selaras dengan voltan ini, penderia menghasilkan isyarat elektrik, tetapi dalam bentuk ini sistem saraf tidak akan memahaminya, jadi algoritma diperlukan yang akan menukar isyarat kepada bahasa yang boleh difahami oleh sistem saraf. Impuls yang ditukar melalui elektrod memasuki saraf bahu yang masih hidup. Tetapi beberapa bulan kemudian, artikel lain muncul dalam Perubatan Terjemahan Sains, di mana sekumpulan penyelidik dari Case Western Reserve University (AS) mendakwa bahawa mereka berjaya membuat prostesis yang lebih sensitif. Mereka menggunakan lebih daripada sedozen sensor tekanan, yang ditukar menjadi impuls elektrik pelbagai kekuatan dan tempoh. Impuls ini dihantar ke saraf melalui tiga elektrod yang ditanam di bawah kulit. Setiap elektrod disambungkan kepada hanya satu saraf, tetapi terdapat banyak titik sambungan di antara mereka: dua orang dengan tangan yang dipotong mengambil bahagian dalam kajian itu, salah seorang daripada mereka mempunyai saraf yang disambungkan ke elektrod dengan dua puluh kenalan, yang lain mempunyai nombor yang lebih kecil. Akibatnya, pereka mencapai perincian sensasi yang lebih terperinci: seseorang dapat membezakan apa sebenarnya yang dia sentuh permukaan dengan jari kelingking tiruan atau ibu jari tiruan. Lebih-lebih lagi, sukarelawan dengan tangan buatan boleh membezakan, sebagai contoh, kertas pasir dari permukaan licin atau bergaris, dan jika tangan itu diletakkan pada dua permukaan pada masa yang sama, orang itu boleh memberitahu bahagian mana tangan merasakan apa. Tangan mekanikal memungkinkan untuk mengambil buah beri tanpa merosakkannya dan menyapu ubat gigi pada berus gigi - tindakan yang agak halus yang memerlukan penyelarasan sensasi dan daya yang dikenakan. Kebolehpercayaan sensasi bergantung pada bilangan "input" antara elektrod dan saraf, serta pada ketepatan transformasi isyarat komputer. Jika sebelum ini sensasi dari prostesis terhad kepada kesemutan yang lebih kurang kuat, kini, dengan bantuan reka bentuk yang dicipta oleh Dustin Tyler (Dustin Tyler) dan rakan-rakannya, sensasi biomekanikal telah menjadi lebih nyata.

Berita menarik lain:

▪ Menyalin otak manusia menjadi cip

▪ Jika kanak-kanak menjumpai pistol

▪ Siasatan Philae mendarat di komet Churyumov-Gerasimenko

▪ Latihan kekuatan mengurangkan risiko kematian

▪ Probiotik melindungi daripada kemurungan

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Wonders of Nature. Pemilihan artikel

▪ artikel Kereta lumba Leningrad-2. Petua untuk pemodel

▪ artikel Di manakah roda itu dipatenkan pada awal abad ke-21? Jawapan terperinci

▪ artikel Creeping thyme. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Peranti isyarat melodik pada litar mikro UMS. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel peribahasa dan pepatah Latvia. Pilihan yang banyak

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024