Особенности усиления биоэлектрических сигналов.

Процесс усиления биоэлектрических сигналов имеет следующие особенности: высокое выходное сопротивление биологической системы, малая величина сигнала, малая скорость изменения сигнала. Высокое выходное сопротивление обусловлено, в первую очередь, высоким переходным сопротивлением кожа-электрод. Для усиления в этом случае необходимо использовать усилители с высоким входным сопротивлением. Малая величина сигнала требует использования усилителей с высоким коэффициентом усиления, что создает трудности в плане помехозащищенности и усилении без искажений. Малая скорость изменения сигнала требует использования усилителей постоянного тока. Используются как собственно усилители постоянного тока, так и преобразование постоянного тока в переменный, усиление переменного тока и обратное преобразование.

_______________________________________________________________________________________

№78. Устройства регистрации и отображения информации: светочувствительные.

Устройства регистрации информации производят запись информации на какой-либо носитель. Устройства отображения информации осуществляют показ информации, в условиях, когда она может непрерывно обновляться.

К аналоговым регистрирующим устройствам относятся светочувствительные самопишущие и показывающие устройства.

Светочувствительные устройства – это, прежде всего, устройства, использующие фотобумагу, например, шлейфные осциллографы. В рентгенографии широко применяется фотопленка. Регистрация на светочувствительный носитель в шлейфном осциллографе практически безинерционная.

Наиболее распространенным типом аналогового регистрирующего устройства были перьевые устройства. Их преимущество – возможность наблюдать запись непосредственно, относительно невысокие требования к носителю (бумаге). К недостаткам перьевой записи можно отнести некоторое радиальное (нелинейное) искажение регистрируемых кривых. Кроме того, трение пера о бумагу не даёт возможности записывать высокочастотные процессы (ν<150 Гц).

Существует струйный вид записи. При этом чернила под давлением ~ 15 атм подаются через капилляр на бумагу. Струйной записью можно регистрировать более высокочастотные процессы (V < 700 Гц). Но при медленном движении капилляра относительно бумаги появляются очень жирные линии. Возможны нелинейные искажения, как и в случае перье­вой записи.

От нелинейных искажений свободна тепловая запись. Термописчик нагревается электрическим током до 200-250°С. При тепловой записи используется черная бумага, покрытая воском или парафином, на который наносится масштабная сетка. Бумага протягивается между ребром призмы и термописчиком. Парафин расплавляется и проступает черная основа бумаги, за счет чего и происходит непосредственно наблюдаемая регистрация кривой, например ЭКГ. Для тепловой записи характерно высокое качество. К недостаткам можно отнести относительно высокую стоимость специальной бумаги.

Магнитная запись информации (по типу бытовых магнитофонов). Магнитное поле 1, создаваемое в зазоре магнитопровода 3 и изменяющееся в соответствии с исследуемым напряжением U_исс, создаст на движущейся ленте 2, покрытой ферромагнитным мате­риалом, магнитную запись информации.

Э та информация может быть потом представлена в наглядном виде с помощью компьютера.

К аналоговым устройствам отображения информации относятся показывающие устройства типа стрелочных приборов, осциллографов, дисплеев и т.д. (устройство осциллографа рассматривается ниже).

Дискретные устройства регистрируют или отображают информацию периодически через определенные промежутки времени. К дискретным устройствам обычно относятся различные цифро-печатающие устройства (ЦПУ) и цифроиндикаторы приборов, например, носимых мониторов артериального давления. Эти мониторы через определенные промежутки времени накачивают манжету и измеряют артериальное давление по методу Короткова. Затем результат, например, суточного мониторинга распечатывается в цифровом виде с помощью встроенного в прибор ЦПУ. Кроме того, параллельно осуществляется показ результатов измерения давления на жидкокристаллическом цифроиндикаторе.

Комбинированные устройства позволяют отображать и регистрировать информацию как в дискретном, так и в аналоговом виде (электронно-лучевые трубки, магнитные устройства). Например, на экране дисплея можно получать информацию, как в виде графиков, так и в цифровом виде. На магнитный носитель можно записать, например, график ЭКГ, а можно записать цифровую информацию.

№79. Электронный осциллограф: устройство, принцип работы и возможности применения.

Осциллограф это прибор для визуального наблюдения и (или) записи переменных электрических сигналов.

Основная часть электронного осциллографа это электроннолучевая трубка.

Б уквой П обозначена электронная пушка, О - отклоняющая система, Б – стеклянный баллон трубки, Э - экран, на котором можно наблюдать электрический сигнал. Электронный луч эмитируется электронной пушкой, включающий катод - источник электронов, формируется и направляется на экран системой электродов, имеющих различный положительный потенциал по отношению к катоду. Отклонение луча (обеспечение попадания его в заданную точку экрана) осуществляется посредством отклоняющей системы: на горизонтальные и вертикальные пластины подаются определенные потенциалы, которые и обеспечивают попадание луча в требуемую точку.