Rheoplethysmograph pada transistor. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Elektronik dalam kehidupan seharian Apabila menilai keadaan sistem kardiovaskular manusia, perubatan moden dan biologi secara meluas menggunakan teknik reopletismography impedans yang dipanggil (pendaftaran perubahan dalam kekonduksian elektrik tubuh manusia). Rheoplethysmography digunakan dalam kajian kedua-dua peredaran pusat dan periferi. Kelebihan kaedah ini ialah kajian itu sendiri secara praktikal tidak mengubah keadaan objek yang dikaji. Rintangan elektrik antara mana-mana bahagian badan manusia adalah rintangan isipadu yang kompleks, litar setara yang dipermudahkan untuk arus ulang-alik ditunjukkan dalam Rajah. satu. Kapasitans Se-t berlaku di antara permukaan elektrod dan tisu bersebelahan dengan bahagian dalam kulit. Kulit, terutamanya epitelium, mempunyai kerintangan yang sangat tinggi dan merupakan dielektrik kapasitor Se-t. Tisu yang terletak di bawah kulit diterima secara bersyarat sebagai struktur homogen. Mereka dibentangkan dalam bentuk unsur St dan Rt. Kapasiti kapasitor Se-t bergantung pada sifat dielektrik kulit, keadaannya (contohnya, pada kelembapan) dan kawasan elektrod yang digunakan.
Nilai kapasitansi ditentukan oleh nilai kesan polarisasi, yang berkurangan dengan peningkatan frekuensi. Pada frekuensi di atas 80-100 kHz, fenomena polarisasi secara praktikal tidak diperhatikan, dan kapasitansi kapasitor St adalah kecil. Oleh itu, kita boleh mengandaikan bahawa kekonduksian tisu di rantau frekuensi ini hanya mempunyai komponen aktif. Nilai mutlak rintangan tisu hidup tidak stabil, tetapi bergantung kepada beberapa sebab yang sering sukar untuk diambil kira. Akibatnya, mereka menarik minat. bukan nilai rintangan mutlak, tetapi perubahan relatifnya dari beberapa tahap awal. Pada masa ini, ia boleh dianggap terbukti bahawa kekonduksian elektrik tisu hidup ditentukan terutamanya oleh tahap bekalan darahnya. Ini disebabkan oleh fakta bahawa darah (terutamanya plasmanya) mempunyai kekonduksian elektrik yang sangat tinggi. Oleh itu, dengan kekonduksian elektrik tisu hidup pada frekuensi tinggi, seseorang boleh menilai pengisian darah organ individu atau bahagian badan. Teknik penyelidikan dipanggil rheopletismography, dan kadang-kadang hanya rheography. Peranti yang diterangkan di bawah, dipanggil reoplethysmograph, direka untuk mengkaji perubahan kecil yang cepat dalam kekonduksian elektrik tisu hidup, mencerminkan turun naik nadi dalam pengisian darah, serta perubahan perlahan (dari 0 Hz) dalam pengisian darah, contohnya, semasa bernafas . Reoplethysmograph ialah awalan mudah alih pada transistor kepada mana-mana kardiograf (apabila merekodkan ayunan nadi bagi pengisian darah). Daripada output lampiran ini, voltan juga boleh digunakan pada perakam (contohnya, H373). Kekerapan operasi 150 kHz. Voltan keluaran sekurang-kurangnya 2 mV dengan perubahan rintangan 50 ohm. sebanyak 0,1%. Julat frekuensi voltan keluaran yang diambil daripada keluaran 1-4 ialah 0,2-150 Hz, dan daripada keluaran 2-3 0-150 Hz. Gambarajah skematik Prinsip operasi reoplethysmograph digambarkan oleh gambar rajah blok (Rajah 2). Kawasan tisu hidup yang dikaji disambungkan ke salah satu lengan jambatan, dikuasakan oleh arus ulang-alik dengan frekuensi 150 kHz. Jambatan diseimbangkan sedemikian rupa sehingga voltan RF pada pepenjurunya adalah minimum.
Perubahan dalam kekonduksian objek yang dikaji membawa kepada modulasi voltan RF pada output jambatan mengikut undang-undang perubahan dalam kekonduksian elektrik objek yang dikaji. Voltan RF termodulat dikuatkan dan dikesan. Hasil daripada pengesanan, voltan LF modulasi dikeluarkan, yang disalurkan ke peranti rakaman. Gambarajah skematik reopletismograf ditunjukkan dalam rajah. 3. Penjana RF dibuat pada transistor T1 mengikut litar maklum balas kapasitif. Litar berayun dimasukkan ke dalam litar pengumpul transistor, frekuensi resonansnya ditentukan oleh induktansi gegelung L1 dan jumlah kapasitansi kapasitor C2 - C3. Kedalaman maklum balas positif bergantung pada nisbah kapasitansi kapasitor C2-C3 dan rintangan perintang R2. Tapak transistor dibumikan oleh arus ulang alik (melalui kapasitor C1). Penjana, yang dipasang mengikut skema ini, mempunyai kestabilan frekuensi tinggi, reka bentuk gegelung gelungnya adalah mudah, dan pelarasan tidak menyebabkan kesukaran, kerana tidak perlu memilih susunan di mana petunjuk gegelung dihidupkan. Dari gegelung L1, voltan frekuensi tinggi digunakan pada jambatan pengukur. Di sebelah kiri, lebih rendah mengikut skema, bahu jambatan, dalam siri dengan elemen C13R5-R7, menggunakan kabel terlindung, objek yang sedang dikaji disambungkan (dengan syarat ditunjukkan pada rajah "Pesakit"). Menggunakan potensiometer R4 ("Baki"), anda boleh mengimbangi jambatan dari segi komponen aktif, dan dengan menggunakan kapasitor C4-C11 - untuk komponen reaktif. Dalam keadaan sebenar, kedua-dua turun naik yang cepat (nadi) dalam kekonduksian elektrik dan yang perlahan, yang disebabkan, sebagai contoh, melalui pernafasan, sentiasa diperhatikan. Amplitud ayunan perlahan, sebagai peraturan, adalah lebih besar daripada amplitud ayunan nadi. Sekiranya jambatan seimbang dengan halus, perubahan ayunan yang perlahan boleh menyebabkan ketidakseimbangan, yang seterusnya akan mengubah fasa voltan keluaran. Oleh itu, semasa mengimbangi, suis P2 ditetapkan ke kedudukan di mana perintang R8 dilitar pintas, dan penunjuk imbangan (mikroammeter) disambungkan ke output pengesan. Hasil kajian boleh didapati dalam bentuk angka. Untuk tujuan ini, potensiometer dihidupkan secara bersiri dengan "Pesakit" (dan kadangkala selari dengannya), dengan menukar rintangan yang mana sensitiviti keseluruhan saluran peranti ditentukur. Selalunya, kaedah penentukuran berikut digunakan: apabila rintangan dalam litar "Pesakit" berubah sebanyak 0,05 ohm, amplitud rakaman hendaklah 1 cm. Untuk mengecualikan pengaruh rintangan sentuhan kenalan, skema penentukuran ditunjukkan dalam Rajah 3 digunakan. Perintang R5 disambungkan secara bersiri dengan "Pesakit", selari dengan perintang R1 disambungkan dengan suis Vk6i, rintangannya 200 kali lebih besar daripada R5. Pada masa yang sama, jumlah rintangan mereka ialah 0,05 ohm kurang daripada R5. Apabila menentukur sebelum merakam ayunan perlahan, perintang R5 disambungkan selari dengan R7. Kemudian jumlah rintangan litar dikurangkan sebanyak 1 ohm. Voltan dari jambatan dibekalkan kepada pengikut pemancar, dipasang pada transistor T2, dan kemudian kepada penguat dua peringkat, dibuat mengikut skema cascode. Beban penguat ialah litar L3C17, ditala kepada frekuensi 150 kHz. Pengesan dibuat pada diod semikonduktor D1 - D2. Hasil daripada menggunakan pengesan gelombang penuh, lampiran mempunyai output simetri. Pemalar masa litar nyahcas pengesan dipilih supaya selepas pengesanan, komponen isyarat dengan frekuensi sehingga 150 Hz diasingkan. Pada bahagian frekuensi rendah, pemalar masa ditentukan oleh kapasitansi kapasitor peralihan C21 dan C22 dan rintangan input peringkat seterusnya. Dengan impedans input 1 MΩ, had frekuensi terendah ialah kira-kira 0,2 Hz pada tahap - 3 dB. Mikroammeter disambungkan ke output pengesan, mengikut sisihan minimum anak panah yang mana jambatannya seimbang sebelum memulakan pengukuran. Pembinaan dan butiran Reoplethysmograph dibuat dalam sarung logam segi empat tepat dengan dimensi luaran 50X120X180 mm. Semua bahagiannya, kecuali bekalan kuasa, dipasang pada papan litar yang dipasang pada penutup atas, yang juga merupakan panel hadapan. Pada panel hadapan terdapat: mikroammeter, suis Vk1 - Vk3, suis P1, P2 dan penyambung untuk menyambungkan kabel "Pesakit". Penyambung untuk menyambungkan peranti kepada peranti rakaman terletak pada panel belakang. Semua bahagian reoplethysmograph dipasang pada dua papan litar. Pada satu, diletakkan dalam skrin yang diperbuat daripada timah, penjana dipasang, di sisi lain - penguat, pengesan dan jambatan pengukur. Peranti ini menggunakan transistor dengan V dalam julat 30-50. Gegelung gelung dibuat pada teras jenis SB-2a, dililit dengan wayar PEV 0,1 dan mengandungi: gegelung L1-200 lilitan, gegelung L2 - 80 lilitan, gegelung L3 - 200 lilitan dan gegelung L4 - 100 lilitan. Induktor Dr1 dililit pada gelang ferit F-600, diameter luarnya ialah 12 mm, dan mengandungi 200 lilitan wayar PEV 0,1. Perintang R4 mestilah perintang luka wayar, dan perintang R5 terdiri daripada tiga bersambung selari dengan rintangan 27,27 dan 91 Ohm. Mana-mana mikroammeter dengan kepekaan 50-200 µA boleh digunakan sebagai penunjuk. Rekod sampel yang diperoleh dengan rheoplethysmograph yang diterangkan ditunjukkan dalam rajah. empat.
Pengarang: V. Bolshov, V. Smirnov; Penerbitan: N. Bolshakov, rf.atnn.ru Lihat artikel lain bahagian Elektronik dalam kehidupan seharian. Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini. Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu: Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik
05.05.2024 Papan kekunci Seneca Prime
05.05.2024 Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka
04.05.2024
Berita menarik lain: ▪ Suis kematian untuk komputer riba ▪ MAX31856 - ADC untuk termokopel dengan perlindungan dan linearisasi ▪ Julat kereta elektrik bergantung pada suhu di luar ▪ Lebih nipis daripada TV iPad dalam pembangunan Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu
Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma: ▪ Bahagian televisyen laman web. Pemilihan artikel ▪ artikel Model aerobatik dikawal radio. Petua untuk pemodel ▪ klip kertas motor elektrik. Makmal Sains Kanak-Kanak
Tinggalkan komen anda pada artikel ini: Semua bahasa halaman ini Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web www.diagram.com.ua |