Експериментальна частина

1. З

   1 - вольтметр В7-35;

   2 - посудина для льоду;

   З - посудина для підігрітої води;

   4 - ртутний термометр;

   5 - диференційна мідь-константанова термопара;

   ібрати схему дослідження температурної залежності з допомогою диференційної мідь-константанової термопари;

Включити для прогрівання вольтметр (10хв);

2. Наповнити посудину 2 роздрібненим льодом і забезпечити його постійний контакт із термопарою;

3. Виміряти термо-ЕРС Е(t0, tT) тіла людини;

Підігрітою водою до 42°С заповнити посудину 3. З допомогою ртутного термометра 4 та вольтметра 1 виміряти значення термо-ЕРС через кожні 0,2°С в межах 42 – 28°С: Е(t0, t4,28)

4. За отриманими даними побудувати залежність Е(t0, t42,28);

5. З отриманої градуйовочної характеристики знайти температуру тіла людини, маючи значення Е(t0, tT);

6. Порахувати похибку вимірювання температури;

7. Зробити висновки про застосування перетворювача в медицині;

8. Оформити звіт про роботу.

Література

1. Анатичук Л.И. Термоелектрические материалы и преобразователи. ‑К. 1978.

2. Крамарухин Ю.Е. Приборы для измерения температуры. ‑М. Машиностроение, 1990, -208с.

Лабораторна робота №2.

Тема: дослідження електростатичних перетворювачів артеріального тиску.

Мета роботи: дослідження електростатичних перетворювачів артеріального тиску.

Прилади й матеріали: ємнісний перетворювач тиску, вимірювач артеріального тиску мембранний ИАД-5, вимірювач індуктивності та ємності Е7-11.

Теоретичні відомості

Рух крові по судинах є обов'язковою умовою для підтримання процесів газообміну та обміну речовин у тканинах. Судини живого організму мають еластичність і стінки їх перебувають у стані постійного тонусу, який підтримується впливами судиннорухливого центру, а рух крові по них підпорядкований законам гідродинаміки. Методи дослідження функцій судинного русла різноманітні і дозволяють наочно уявити складну координаційну роботу кровоносної системи.

Для вимірювання кров’яного тиску у людини застосовуються два основних методи: пульпаторний Ріва - Роччі та аускультативний.

Пульпаторний метод ґрунтується на пальпації пульсу сонної артерії при перетисненій манжеті з допомогою нагнітача повітря. При урівноваженому тиску в манжеті і тиску крові в плечовій артерії з’являється пульс на сонній артерії і в даний момент фіксується тиск із допомогою ртутного або мембранного манометра.

Вимірювання тиску аускультативним методом ґрунтується на прослуховуванні і фіксуванні моментів з’явлення й зникнення звукових ефектів, так званих тонів Короткова, на артерії нижче гіеретисненої манжетки. Момент з’явлення тонів відповідає систолічному, а їх зникнення відповідає діастолічному тиску.

Для підвищення точності вимірювання та якісної обробки інформації з доповненням динамічних характеристик датчиків, важливо враховувати всі часові співвідношення проходження тонів по артерії. Відомо, що найбільш високу точність вимірювання мають системи, які спрямовують корисний сигнал без додаткового перетворення безпосередньо на вхід чутливого електронного пристрою, який і фіксує всі зміни.

Робота вимірювача артеріального тиску

Робота приладу базується на механічній взаємодії у системі манжета - артерії тіла (руки) мал. 1.

1. Манжета, в яку нагнітається повітря,

2. Артерія,

3. М'які тканини руки,

4. Тверді тканини руки,

Ра - артеріальний тиск,

Рас - систолічний AT,

Рад - діастолічний AT,

Рм - тиск у манжеті.

Мал. 1. Принцип вимірювання артеріального тиску

В м’язовій тканині тіла людини вміщується 70 % води, тобто її можна прирівняти до рідини, яка не стискується, що забезпечує безвтратну, або мало втратну передачу тиску з манжети на стінки артерії і навпаки. Венозний тиск набагато менший артеріального, тому вплив його на взаємодію манжета артерія незначний і його можна не враховувати. Так само не мають впливу на взаємодію тверді тканини руки.

При нагнітанні повітря в манжету, із наступним його дроселюванням в атмосферу можна чітко виділити три типи взаємодії.

1. Рм > Рас. Стінки артерії стиснуті, кров не поступає. Взаємодія А - М (вплив коливань тиску в артерії на тиск в манжеті) можлива тільки на початку входу артерії під манжету, тому імпульси тиску Рм у момент систоли С PMCD мають незначну амплітуду.

2. Рас > Рм > Рад. Стінки артерії при кожному скороченні серця розходяться повністю, при Рм > Рад - сходяться.

3. Рм < Рад. При такому тиску Рм об’єм артерії змінюється за рахунок пружності стінок артерії мало, тобто взаємодія А - М практично відсутня.

Ємнісний датчик тиску

Робота ємнісних датчиків побудована на перетворенні вимірювальної величини в ємнісний опір. Тому ємнісні датчики відносяться до параметричних. Принцип дії ємнісних датчиків оснований на залежності ємності конденсатора від розмірів обкладинок, відстані між ними, діелектричної проникності середовища між обкладками.

Ємність конденсатора, який має дві плоскі обкладки:

(1)

де ε – відносна діелектрична проникність середовища між обкладками;

ε₀ – діелектрична постійна (ε₀=8,85 10);

S – площа обкладок;

d – відстань між обкладками.

Схема вимірювальної установки

В даній лабораторній роботі для вимірювання тиску використовується установка зображена на мал. 2.

Мал. 2. Схема установки

1 - компресійна манжета;

2 - мембранний манометр;

3 - пневматичний нагнітач;

4 - еластичні трубки;

5 - ємнісний датчик тиску;

6 - вимірювач індуктивності та ємності Е7-11;

Робота ємнісного давача, що використовується в даній установці, побудована на перетворенні вимірювальної величини тиску, в ємнісний опір. В основі принципу дії такого датчика лежить залежність ємності конденсатора від розмірів обкладок, відстані між ними, діелектричної проникності середовища між обкладками. Його конструкція показана на мал. 3.