3. Устройство и принцип действия реографа.

Реограф – это прибор предназначенный для измерения изменения электрического сопротивления системы при постоянном или переменном токе. Функциональная схема прибора представлена на рис.5.

Изучаемый в данной работе реограф 4РГ-1М - портативный прибор, предназначенный для использования в лабораторных и клинических условиях при исследованиях нарушений кровообращения головы, конечностей и других участков тела с целью диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Реограф не имеет собственного регистрирующего устройства и может работать лишь в комплексе с электрокардиографом, осциллоскопом или другим регистратором. Функциональная схема комплекса "реограф-регистратор" изображена на рис. 5, где О - объект (биологический); Э-Э - электроды; Ген - генератор переменного напряжения; Изм - измерительный "мост"; Дем - демодулятор; mА - индикатор тока (микроамперметр); Кал - калибратор; Усил - усилитель; Диф - дифференциатор; Рег I, Рег II – регистраторы.

3.1 Принципиальная электрическая схема реографа.

На рис.5.1 представлен фрагмент схемы серийно выпускаемого реографа 4РГ. Амплитудно-модулированный полезный сигнал поступает через трансформатор TV1 на вход двухполупериодного выпрямителя выполненного на операционном усилителе DA1. Сглаженное напряжение усиливается инструментальным дифференциальным усилителем на прецизионных операционных усилителях DA2 и DA3 с цепями балансировки и регулятором уровня выходного сигнала. Каскад на второй половине сдвоенного операционного усилителя DA3 выполняет функции фильтра нижних частот с частотой среза 30 Гц (считается что информативный спектр реографических сигналов локализован в полосе частот от 0,5 Гц до 30 Гц). Выходной сигнал этого каскада представляет собой реографический сигнал, который далее поступает на скорректированный дифференциатор (поз. DA4) и пропускается через дополнительный активный фильтр нижних частот второго порядка (поз. DA5). В результате формируется сигнал "Диф. рео", по которому при анализе вычисляют такие показатели, как время изгнания, более точно определяется ударный объем крови. 

 

Рис.5.1 Фрагмент принципиальной электрической схемы серийно выпускаемого реографа 4РГ.

В области низких частот частотная характеристика реографа определяется наличием единственного пассивного RC-фильтра высоких частот установленного после детектора сигнала, который определяет нижнюю границу полосы пропускания реографа 0,5 Гц. Именно от параметров фильтров высоких частот в основном зависит характер поведения фазовой характеристики в полосе пропускания и связанные с ней искажения формы сигнала. Отметим, что для неискаженной передачи сигналов должно выполняться условие линейности фазовой характеристики цепей прохождения сигнала или постоянства группового времени задержки при равенстве фазы k на нулевой частоте (k - целое число). Для фильтров нижних частот эти условия достаточно легко выполнить с приемлемой точностью применяя, например, активные фильтры Бесселя. Для фильтров высоких частот обычно стараются найти компромисс между величиной фазовых искажений сигнала и необходимой степенью подавления низкочастотных гармоник в составе сигнала, сдвигая частоту среза фильтра высоких частот в низкочастотную область. При этом учитывают еще один критерий качества фильтра - время установления. Для реографических сигналов существенное влияние оказывают артефакты дыхания с типичной частотой 0,3 Гц для которых желательно обеспечить достаточное ослабление, в этом случае сдвиг частоты среза фильтра высоких частот в низкочастотную область применять нельзя.   

	Рис.5.2 Схема замещения цепей преобразования сигнала реографа 2РГ
	Рис.5.3 Результаты моделирования цепей преобразования сигнала реографа 2РГ

На рис.5.2 представлена схема замещения цепей преобразования сигнала реографа 2РГ (канал "Рео")