Вопрос 100. Назначение, блок-схема, принципиальная схема и принцип действия аналогового интегратора.
Амплитудным способом обрабатывают информацию интеграторы. Данный способ применяется в тех случаях, когда необходимо составить общее впечатление об исследуемом процессе по его частным признакам.
Органы и ткани создают биопотенциалы. Суммарная электрическая активность органа или ткани - это количество электричества Q, проходящее через отводящие электроды при регистрации данного вида биоэлектрического сигнала. Пусть Z - импеданс ткани (полное сопротивление ткани по переменному току). Между электродами, приложенными к исследуемому органу (или к коже в области исследуемого органа), создается напряжение, которое является функцией времени: U = f(t).
В
этом случае dQ = I
dt. По закону Ома I = U / Z = f(t) /
Z. Тогда dQ = f(t) / Z
dt
где - период интегрирования (промежуток времени, в течение которого накапливается информация об электрической активности изучаемого органа).
Основной частью интегратора является накопитель. В электрических схемах в качестве накопителя электрического заряда обычно используется конденсатор (электроемкость). Рассмотрим блок схему такого интегратора.
Входное напряжение подается на детектор, который обладает односторонней проводимостью и поэтому отрезает отрицательные полуволны входного напряжения. Накопитель накапливает электрический заряд и в виде выходного напряжения подает информацию о величине заряда на следующий блок диагностического
прибора, обычно устройство отображения или регистрации информации.
Ниже приведена принципиальная схема, аналогового интегратора.
Если применить данный интегратор для обработки электрической активности, нейрона, то:
Принцип действия: конденсатор С постоянно заряжается через резистор R и постоянно разряжается через сопротивление входа регистрирующего прибора RвхУОР. При определенном подборе С и R Uвых оказывается прямо пропорциональным частоте входного сигнала, поэтому регистрирующий прибор можно проградуировать в единицах числа импульсов в секунду, то есть в Гц.
Устройство очень простое, однако, информация выдается в аналоговом виде, ее трудно считывать, если частота импульсов непостоянна.
Литература: лекции.
Вопрос 101. Назначение, блок схема, принципиальная схема и принцип действия дискретного интегратора.
Рассмотрим блок-схему дискретного интегратора:
Рассмотрим принципиальную схему дискретного интегратора:
Входное напряжение через детектор попадает на накопитель, который накапливает величину электрического заряда за определённый промежуток времени (период интегрирования), который задаётся схемой управления, и далее в виде выходного напряжения подается на устройство отображения или регистрации УОР.
Принцип действия такого интегратора заключается в следующем: входное напряжение от источника биопотенциалов через детектор подается на интегрирующую ячейку, состоящую из резистора R и конденсатора С, но при этом конденсатор заряжается только в течение времени, задаваемого схемой управления, которая и задает этот промежуток времени (период интегрирования). Схема управления управляет работой контактов реле (КР), которые обычно находятся в нормально замкнутом состоянии, при котором происходит заряд конденсатора. При срабатывании реле контакты реле отключают конденсатор от входной цепи и подключают его к УОР, в результате чего конденсатор разряжается через RвхУОР, т.е. происходит считывание информации.
Если применить данный интегратор для обработки электрической активности нейрона, то:
Достоинством такого интегратора является то, что информация считывается за строго определенное время (период интегрирования), задаваемое схемой управления, и выдается дискретно в виде ступеньки, амплитуда которой определяет электрическую активность органа за период интегрирования. Обработанная таким образом информация может непосредственно вводиться в ЭВМ.
Литература: лекции.