Задание № 21. Измерительные преобразователи (датчики)
Лабораторная работа: «Изучение электрических датчиков температуры» Вопросы к занятию: 1. Назначение датчиков как элементов общей схемы получения медико-биологической информации. Классификация датчиков. Примеры датчиков. Датчики давления. 2. Общие характеристики датчиков (чувствительность, динамический диапазон, время реакции, линейность рабочей характеристики). 3. Как зависит сопротивление проводников от температуры? Приведите формулы и графики, характеризующие эту зависимость, и объясните ее исходя из представлений о строении проводников. 4. Каковы особенности строения полупроводников, обуславливающие их собственную и примесную проводимость? Как зависит сопротивление полупроводников от температуры? 5. Что такое контактная разность потенциалов и как она возникает? Что такое термоэлектрический эффект? Приведите формулу, определяющую термо-ЭДС. В чем состоит эффект Пельтье? 6. Термопара как датчик температуры, её чувствительность. Сравните чувствительность и линейность рабочей характеристики термоэлектрических датчиков на термисторах и термопарах. 7. Каков порядок проведения градуировки терморезистора, термистера и термопары? 8. Сравните возможности и области использования различных методов определения температур в биомедицинских исследованиях. Решить задачи: 1. Сопротивление железного проводника при температуре 0°С составляет 2. Термопара с чувствительностью 20 мкВ/град используется в качестве датчика температуры. Температура одного из ее спаев стабилизирована и составляет 3°С. Второй спай находится в полости магистрального кровеносного сосуда. Определите температуру в полости, если регистрирующий цифровой вольтметр показывает разность потенциалов 0,72 мВ?
Литература: 1. В.В.Лукъяница. Датчики температуры и их использование в медицине. 2. А.Н.Ремизов. Медицинская и биологическая физика. 3. Ф.К.Горский, Н.М.Сакевич. Физический практикум с элементами электроники. Лабораторные работы №19-20. 4. И.А.Эссаулова, М.Е.Блохина, Л.Д.Гонцов. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике. Лабораторная работа №27-28. Задание № 22. Физические основы электростимуляции Лабораторная работа: «Измерение параметров импульсных сигналов» Вопросы к занятию: 1. Какими параметрами характеризуется электрические импульсы прямоугольной и произвольной формы? 2. Какими физиологическими причинами ограничены минимальные и максимальные значения амплитуды импульсных токов при электростимуляции? Оцените тепловой эффект, возникающий в биологической ткани при электростимуляции. 3. Каков диапазон частот, используемых для электростимуляции и какими физиологическими причинами он обусловлен? При каких частотах и почему исчезают электростимуляционные эффекты? 4. Как зависит раздражающее действие тока от крутизны переднего фронта электрического импульса (закон Дюбуа-Реймона)? 5. Как связаны пороговая сила возбуждающего тока и длительность прямоугольного импульса (закон Вейса-Лапика)? 6. Что такое кривая электровозбудимости и ее параметры – реобаза и хронаксия? Каков смысл параметров электровозбудимой ткани входящих в уравнение Вейса-Лапика? Как определить их экспериментально? В каких единицах они измеряются? 7. -В чём сущность диагностического метода хронаксиметрии? 8. Блок-схема аппаратов для электростимуляции. Дифференцирующая и интегрирующая электрические цепи, их применение в медицинской аппаратуре. 9. Каковы значения параметров импульсных сигналов (частота, длительность, амплитуда) при электростимуляции сердца? Из физиологических соображений обоснуйте эти значения. 10. Каковы параметры электрического воздействия при дефибрилляции сердца?
Решить задачи: 1. Аппарат «Электросон» даёт импульсы напряжения одной полярности прямоугольной формы с периодом 0,4 сек и скважностью 200. Определить длительность импульса. 2. Для прямоугольных импульсов длительностью 1 и 4 миллисекунд получены, соответственно, следующие пороговые значения тока, вызывающего сокращения мышц: 10 и 4 миллиампер. Найдите по этим данным реобазу и хронаксию. 3. Если ток проходит через сердце в последние 0,04-0,06 сек систолы, то он вызывает фибрилляцию сердца. Может ли вызвать фибрилляцию импульсный ток прямоугольной формы с периодом 0,5 сек и скважностью 10? 4. В аппарате «Электросон» при частоте 25 Гц длительность импульса равна 1 мс. Определить скважность и время паузы после каждого импульса. Литература: 1. Конспект лекций. 2. В.Г.Лещенко, З.В.Межевич. Физические основы электростимуляции. 3. А.Н.Ремизов. Медицинская и биологическая физика. 4. Ф.К.Горский, Н.М.Сакевич. Физический практикум с элементами электроники. Лабораторная работа №34. 5. И.А.Эссаулова, М.Е.Блохина, Л.Д.Гонцов. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике. Лабораторная работа №25, стр. 152-155.
Задание №23. Усилители биоэлектрических сигналов Лабораторная работа: «Определение частотной и амплитудной характеристик усилителя» Вопросы к занятию:
1. Что называется усилителем электрических сигналов, виды усилителей, требования к усилителям? Что называется коэффициентом усиления? 2. Гармонический анализ периодических процессов. Теорема Фурье. Что такое гармонический спектр сигнала? 3. Что такое частотная характеристика усилителя? Каков ее вид для идеального и реального усилителя? 4. Что такое частотная полоса усилителя и как она определяется? 5. Амплитудная характеристика и динамический диапазон усилителя реального и идеального. Как они определяются? 6. При выполнении каких условий биосигнал усиливается без существенных искажений? 7. Амплитуда и полоса частот биоэлектрических сигналов, поступающих с поверхности тела человека при регистрации электрокардиограмм (ЭКГ), электромиограмм (ЭМГ), электроэнцефалограмм (ЭЭГ). 8. Дифференциальный каскад усиления. Чем обусловлено его применение для регистрации биопотенциалов? 9. Каковы минимальные динамические диапазоны для усилителей в электрокардиографе и электроэнцефалографе? Чем они обусловлены? 10. Почему для регистрации биопотенциалов применяются усилители с высоким входным сопротивлением? Решить задачи: 1. Частота сердечных сокращений около 1 Гц, а частотная полоса усилителя для электрокардиографии должна лежать в диапазоне 0,5-400 Гц. Почему? Ведь сердце не сокращается с частотой сотни Гц. 2. Амплитуда R-зубца электрокардиограммы, снимаемая с помощью электродов с поверхности тела пациента и подаваемая на вход усилителя, равна 2мВ. Определить коэффициент усиления, если на выходе усилителя амплитуда зубца R равна 4В. 3. Частотная характеристика усилителя лежит в диапазоне частот 4. Динамический диапазон усилителя лежит в интервале от Uвх1= 0,1 мВ до Uвх2 = 10 мВ. Можно ли применять его для регистрации электрокардиограммы? Вычислите значение динамического диапазона в децибелах. Литература: 1. Конспект лекций. 2. А.Н.Ремизов. Медицинская и биологическая физика. 3. В.Г.Лещенко. Изучение свойств усилителя электрических сигналов. Определение его частотной и амплитудной характеристик.
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (822)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |