Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Классификация датчиков медико-биологической информации






    Датчики подразделяются на энергетические и биоуправляемые (рис. 9.4).

    В биоуправляемых датчиках изменение характеристик датчиков про­исходит за счет энергии исследуемого объекта. Эти датчики подразде­ляются, в свою очередь, на генераторные (активные) и параметричес­кие (пассивные).

    Генераторными называются датчики, в которых энергия сигнала, несущего информа­цию (входная величина), пре­образуется в ЭДС соответ­ствующего значения (выход­ная величина). Укажем некоторые типы этих датчиков и явления, на которых они основаны: 1) пьезоэлектрические, пьезоэлектриче­ский эффект; 2) термоэлектрические, термоэлектри­чество; 3) индукционные, электромагнитная индук­ция; 4) фотоэлектрические, фотоэффект.

    Параметрическими называ­ются датчики, в которых под воздействием энергии изме­ряемого сигнала изменяются их электрические параметры: сопротив­ление, емкость, индуктивность, коэффициент взаимоиндукции и т.д

    Рис.9.4 Схема классификации датчиков.

    Энергетические датчики имеют собственный источник энергии, созда­ющий энергетический поток через объект исследования, а затем эти датчики принимают прошедший энергетический поток чувствительным элементом. В энергетических датчиках (рис.9.5) существует источник энергии 1. При прохождении че­рез объект (органы, ткани орга­низма), поток энергии от источ­ника 1 изменяется пропорцио­нально измеряемым параметрам объекта, после чего преобразу­ется чувствительным элементом 2 в электрический сигнал. К энергетическим датчикам относится, например, оксигемометр, который применяется для определения степени насыщения крови кислородом.

    Рис.9.5 Общая схема устройства энергетического датчика.

     


    Характеристики датчиков.

    Функция преобразования - функцио­нальная зависимость выходной величины у от входной х, которая описывается аналитическим выражением y = f(x ) или графиком. Наиболее простым и удобным случаем является прямо про­порциональная зависимость y = kx.

    Чувствительность датчика показывает, в какой мере выходная величина реагирует на изменение входной:

    Она в зависимости от вида датчика выражается в омах на миллиметр (Ом/мм), в милливольтах на кельвин (мВ/К) и т.д.

    Чувствительность последовательной совокупности датчиков равна произведению чувствительности всех датчиков.

    Большое значение имеют временные характеристики датчиков. Дело в том, что физические процессы в датчиках не происходят мгновенно, это приводит к запаздыванию изменения выходной величины по сравнению с изменением входной. Аналитически такая особенность приводит к зависимости чувствительности дат­чика от скорости изменения входной величины d x/ d t или от частоты при изменении x по гармоническому закону.

    Погрешность измерения - при работе с датчиками следует учитывать возможные, спе­цифические для них погрешности.

    Причинами погрешностей могут быть:

    · температурная зависимость функции преобра­зования;

    · гистерезис - запаздывание у от х даже при медлен­ном изменении входной величины, происходящее в результате процессов в датчике;

    · непостоянство функции преобразования во времени;

    · обратное воздействие датчика на биологическую систему, приводящее к изменению показаний;

    · инерционность датчика (пренебрежение его временными характеристиками).

    Время реакции – минимальный промежуток времени, в течении которого выходная величина переходит из одного установившегося состояния в другое, в соответствии с изменением входной величины. Основная динамическая характеристика.

    Стабильность показаний – неизменность выходной величины при фиксированных значениях входной величины.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.