Расчет и подбор технических средств, для съема усилителей биопотенциалов
Назначение аппарата электрокардиограф, его физическая сущность. Разновидности аппаратов ЭКГ. Медицинские аппараты: электрокардиограф ЭК1Т-1/3-07 "АКСИОН"; электрокардиограф BTL-08 SD6 ECG. Выбор биполярного транзистора. Расчет усилителя биопотенциалов.
Рубрика | Медицина |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.04.2019 |
Размер файла | 2,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления»
(ФГБОУ ВПО ВСГУТУ)
Институт пищевой инженерии и биотехнологий
Кафедра «Биомедицинская техника, процессы и аппараты пищевых производств»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Технические методы диагностических исследований и лечебных воздействий»
на тему: «Расчет и подбор технических средств, для съема усилителей биопотенциалов»
Выполнила:
Студент 2 курса,
Гр. Б-247
Дондокова А.С
Проверил:
Бадмаева Н.Д
г. Улан-Удэ
2018
Содержание
медицинский электрокардиограф биполярный транзистор
Введение
Глава 1. Состояние вопроса
1.1 Назначение аппарата электрокардиограф
1.2 Физическая сущность электрокардиографа
1.3 Разновидности аппаратов ЭКГ
1.4 Описание медицинских аппаратов
1.4.1 Электрокардиограф ЭК1Т-1/3-07 «АКСИОН»
1.4.2 Электрокардиограф BTL-08 SD6 ECG
Глава 2. Расчетная часть
2.1 Выбор биполярного транзистора
2.2Расчет элементов схемы
2.3 Расчет усилителя биопотенциалов
Заключение
Список использованных источников информации
Введение
Электронное медицинское оборудование интенсивно используется во всех областях медицины. Прогресс в диагностике и лечении зависит от степени использования различного рода специального оборудования.
Медицина сегодня вышла на новый уровень качества и эффективности, во многом благодаря динамичному развитию медицинских технологий. Современное медицинское оборудование открывает перед государственными и частными клиниками новые возможности для восстановления здоровья людей, продления активной созидательной жизни.
Данная работа посвящена исследованиям, лежащим в области биомедицинской техники, и касается расчета и подбора технических средств, для съёма усилителей биопотенциалов.
Актуальность темы заключается в том, что одной из проблем современной кардиологии остается получение максимально полной информации об электрическом потенциале сердца, на основании которой можно было бы расширить диагностику патологических состояний миокарда, его электрофизиологических свойств. Широкое развитие компьютерных технологий, современных методов цифровой обработки данных и существующие клинические задачи обусловили разработку и широкое использование в повседневной практике компьютерных электрокардиографических систем.
Цель курсовой работы заключается в глубоком изучении биомедицинского аппарата, способствующие развитию работы над расчётом и подбором технических средств, для съема усилителей биопотенциалов.
Для осуществления обозначенной цели служат следующие задачи:
-изучение научной литературы по теме исследования;
-формулировка основных понятий, касающихся темы изыскания;
Объект исследования - расчет усилителей биопотенциалов.
Предмет исследования - электрокардиограф.
1. Состояние вопроса
1.1 Назначение аппарата ЭКГ
Электрокардиография (ЭКГ) - метод электрофизиологического исследования деятельности сердца в норме и патологии, основанный на регистрации и анализе электрической активности миокарда, распространяющейся по сердцу в течение сердечного цикла. Электрокардиография представляет собой относительно недорогой, но ценный метод электрофизиологической инструментальной диагностики в кардиологии .
ЭКГ является очень информативным недорогим и доступным тестом, позволяющим получить много информации о сердечной деятельности. ЭКГ - запись электрической активности сердца. Запись производится с поверхности тела пациента (верхние и нижние конечности и грудная клетка).
Как проводится ЭКГ. Наклеиваются электроды (10 штук) или используются специальные присоски и манжеты. Снятие ЭКГ занимает 5-10 минут. ЭКГ регистрируют на различной скорости. Обычно скорость движения бумаги составляет 25 мм/сек.
Показания к проведению ЭКГ.
Подозрение на заболевание сердца и высокий риск в отношении этих заболеваний. Основными факторами риска являются: Гипертоническая болезнь; Для мужчин - возраст после 40 лет; Курение; Гиперхолестеринемия; Перенесенные инфекции; Беременность.
- Ухудшение состояния больных с заболеваниями сердца, появление болей в области сердца, развитие или усиление одышки, возникновение аритмии.
- Перед любыми оперативными вмешательствами.
- Заболевания внутренних органов, эндокринных желез, нервной системы, болезней уха, горла, носа, кожные заболевания и т.д. при подозрении на вовлечение сердца в патологический процесс.
- Наличие профессионального риска.
Противопоказания.
Процедура не имеет противопоказаний и ограничений. Исследование могут проходить дети, беременные и кормящие женщины. Кроме того проводится обследование плода (КТГ). ЭКГ не рекомендуется людям с деформацией грудной клетки, воспалительными заболеваниями кожи грудного отдела. Им назначают трансэзофагеальное обследование.
Диагностические возможности ЭКГ является ценным диагностическим инструментом. По ней можно оценить источник (так называемый водитель) ритма, регулярность сердечных сокращений, их частоту. Все это имеет большое значение для диагностики различных аритмий. По продолжительности различных интервалов и зубцов ЭКГ можно судить об изменениях сердечной проводимости. Изменения конечной части желудочкового комплекса (интервал ST и зубец Т) позволяют врачу определить наличие или отсутствие ишемических изменений в сердце (нарушение кровоснабжения). 19. Диагностические возможности Важным показателем ЭКГ является амплитуда зубцов. Увеличение ее говорит о гипертрофии соответствующих отделов сердца, которая наблюдается при некоторых заболеваниях сердца и при гипертонической болезни.
1.2 Физическая сущность ЭКГ
Рисунок 1. Поляризация клеточной мембраны невозбужденной клетки.
а-соотношение концентрации ионов Na+, K+, Cl- и Са2+ внутри клетки и во внеклеточной жидкости; б-перемещение ионов К+ и Cl- вследствие концентрационного градиента.
В основе возникновения электрических явлений в сердце ле-жит, как известно, проникновение ионов калия (К+), натрия ( Na + ), кальция (Са2+), хлора (С1~) и др. через мембрану мышечной клет-ки. В электрохимическом отношении клеточная мембрана пред-ставляет собой оболочку, обладающую разной проницаемостью для различных ионов. Она как бы разделяет два раствора электро-литов, существенно отличающихся по своему составу. Внутри клет-ки, находящейся в невозбужденном состоянии, концентрация К+ в 30 раз выше, чем во внеклеточной жидкости. Наобо-рот, во внеклеточной среде примерно в 20 раз выше концентра-ция Na в 13 раз выше концентрация С1~ и в 25 раз выше концен-трация Са2+ по сравнению с внутриклеточной средой. Такие высо-кие градиенты концентрации ионов по обе стороны мембраны поддерживаются благодаря функционированию в ней ионных на-сосов, с помощью которых ионы Na + , Ca 2+ и С~ выводятся из клетки, а ионы К+ входят внутрь клетки. Этот процесс осущес-твляется против концентрационных градиентов этих ионов и тре-бует затраты энергии.
В невозбужденной клетке мембрана более проницаема для К+ и С1~. Поэтому ионы К+ в силу концентрационного градиента стре-мятся выйти из клетки, перенося свой положительный заряд во внеклеточную среду. Ионы Q ~, наоборот, входят внутрь клетки, увеличивая тем самым отрицательный заряд внутриклеточной жидкости. Это перемещение ионов и приводит к поляризации кле-точной мембраны невозбужденной клетки: наружная ее повер-хность становится положительной, а внутренняя -- отрицатель- ной. Возникающая таким образом на мембране раз-ность потенциалов препятствует дальнейшему перемещению ионов (К+ -- из клетки и С1~ -- в клетку), и наступает стабильное состо-яние поляризации мембраны клеток сократительного миокарда в период диастолы. Если мы теперь с помощью микроэлектродов измерим разность потенциалов между наружной и внутренней поверхностью клеточной мембраны, как это показано на рис. 1.1, в, то зарегистрируем так называемый трансмембранный потенциал покоя (ТМПП), имеющий отрицательную величину, в норме составляющую около --90 mV .
Рисунок 2. Трансмембранный потенциал действия.
АРП и ОРП - Абсолютный и относительный рефрактерный периоды.
При возбуждении клетки резко изменяется проницаемость ее стенки по отношению к ионам различных типов. Это приводит к изменению ионных потоков через клеточную мембрану и, следо-вательно, к изменению величины самого ТМПП. Кривая измене-ния трансмембранного потенциала во время возбуждения полу-чила название трансмембранного потенциала действия (ТМПД). Различают несколько фаз ТМПД миокардиальной клетки:
Фаза 0. Во время этой начальной фазы возбуждения -- фазы деполяризации -- резко увеличивается проницаемость мембраны клетки для ионов Na + t ,которые быстро устремляются внутрь клетки (быстрый натриевый ток). При этом, естественно, меняется заряд мембраны: внутренняя поверхность мембраны становится поло-жительной, а наружная -- отрицательной. Величина ТМПД изме-няется от --90 mV до +20 mV , т.е. происходит реверсия заряда -- перезарядка мембраны. Продолжительность этой фазы не превы-шает 10 мс.
Фаза 1. Как только величина ТМПД достигнет примерно +20 mV , проницаемость мембраны для Na + уменьшается, а для С1" увеличивается. Это приводит к возникновению небольшого тока отрицательных ионов С1~ внутрь клетки, которые частично не-йтрализуют избыток положительных ионов Na внутри клетки, что ведет к некоторому падению ТМПД примерно до 0 или ниже. Эта фаза носит название фазы начальной быстрой реполяризации.
Фаза 2. В течение этой фазы величина ТМПД поддерживается примерно на одном уровне, что приводит к формированию на кривой ТМПД своеобразного плато. Постоянный уровень величи-ны ТМПД поддерживается при этом за счет медленного входяще-го тока Са2+ и Na + , направленного внутрь клетки, и тока К+ из клетки. Продолжительность этой фазы велика и составляет около 200 мс. В течение фазы 2 мышечная клетка остается в возбужден- ном состоянии, начало ее характеризуется деполяризацией, окон-чание -- реполяризацией мембраны.
Фаза 3. К началу фазы 3 резко уменьшается проницаемость кле-точной мембраны для Na + и Са2+ и значительно возрастает прони-цаемость ее для К+. Поэтому вновь начинает преобладать переме-щение ионов К+ наружу из клетки, что приводит к восстановле-нию прежней поляризации клеточной мембраны, имевшей место в состоянии покоя: наружная ее поверхность вновь оказывается заряженной положительно, а внутренняя поверхность -- отрица-тельно. ТМПД достигает величины ТМПП. Эта фаза носит назва-ние фазы конечной быстрой реполяризации.
Фаза 4. Во время этой фазы ТМПД, называемой фазой диасто-лы, происходит восстановление исходной концентрации К+, Na + , Саа+, С~ соответственно внутри и вне клетки благодаря действию Na + --К+-насоса*. При этом уровень ТМЦЦ мышечных клеток ос-тается на уровне примерно --90 mV .
Клетки проводящей системы сердца и клетки синусового узла обладают способностью к спонтанному медленному увеличению ТМПП -- уменьшению отрицательного заряда внутренней поверх-ности мембраны во время фазы 4. Этот процесс получил название спонтанной диастолической деполяризации и лежит в основе авто-матической активности клеток синоатриалъного (синусового) узла и проводящей системы сердца, т.е. способности к самопроиз-вольному зарождению в них электрического импульса.
1.3 Разновидности ЭКГ
Несколько десятков лет назад электрокардиограф, в силу своих параметров, занимал значительную площадь в помещении. Его возможности были сведены к минимуму, что препятствовало в постановке адекватного диагноза.
В рамках современных научных достижений электрокардиографы способны выполнять многочисленные задачи, обладая при этом незначительными габаритами.
Несколько популярных моделей электрокардиографов:
- Электрокардиограф ЭК12Т-01-"Р-Д"
- Электрокардиограф ЭК1Т-1/3-07 Аксион
- Электрокардиограф AsCARD Green
- Электрокардиограф Philips PageWriter TC10
- Электрокардиограф Fukuda FX-7202
- Электрокардиограф Schiller Cardiovit AT-1
Разновидности электрокардиографа:
1) по числу одновременно записываемых сигналов от различных отведений (от 1-12 отведений):
- Одноканальные
- Многоканальные
2) По способу регистрации сигнала:
- Тепловые
- Чернильные
3) По характеру питания:
- Переменные (от сети)
- Частотные (от аккумулятора)
1.4 Описание аппаратов ЭКГ
1.4.1 Электрокардиограф ЭК1Т-1/3-07 «АКСИОН» Электрокардиограф ЭК1Т-1/3-07 «АКСИОН» с комбинированным питанием - переносной прибор для измерения и графической регистрации биоэлектрических потенциалов сердца при диагностике состояния сердечно-сосудистой системы человека. Кардиограф ЭК1Т-1/3-07 АКСИОН используется в поликлиниках, кабинетах врачей общей практики, службе медицинской скорой помощи, при посещении пациента на дому, частной медицинской практике. Рисунок 1. Внешний вид электрокардиографа ЭК1Т-1/3-07 «АКСИОН» |
Особенности и преимущества Электрокардиографа ЭК1Т-1/3-07 АКСИОН:
- Возможность регистрации электрокардиограмм в ручном или автоматическом режиме;
- Возможность синхронной регистрации кардиографических отведений длительностью до 10 с и выводом на печать по одному или трем каналам в автоматическом режиме;
- Регистрация общепринятых отведений в стандартной последовательности, в трехканальном автоматическом режиме по Кабрера, а также регистрация в ручном режиме 3-х отведений по Нэбу;
- Возможность записи ритмограммы с последующей печатью;
- Наличие цветного дисплея;
- Наличие встроенного термопринтера для печати ЭКГ;
- Одновременная регистрация отведений и измерение ЧСС (частоты сердечных сокращений);
- Наличие встроенной аккумуляторной батареи, которая обеспечивает регистрацию не менее 100 кардиограмм без дополнительной зарядки;
- Возможность проведения зарядки одновременно с регистрацией кардиограммы;
- Наличие звуковой сигнализации сердечного ритма и аварийных ситуаций;
- Наличие регулировки звуковых сигналов;
-Наличие индикации питания сети от переменного тока, заряда аккумулятора, визуальная информация о состоянии фильтров, нарушении контакта электродов, отсутствии термобумаги;
-Наличие USB-входа для карты памяти;
-Встроенная память с записью до 500 электрокардиограмм;
-Возможность передачи данных ЭКГ на компьютер;
-Возможность сохранять ЭКГ в архиве или отдельном файле с указанием данных о пациенте;
-Возможность распечатывать всю ЭКГ или выбранный участок на принтере, подключенном к ПК;
-Входы электрокардиографа защищены от импульсов дефибриллятора при работе с кабелем пациента;
-Наличие сумки-футляра на ремне с удобной ручкой и отделениями для аксессуаров.
Таблица 1. Технические характеристики Электрокардиографа ЭК1Т-1/3-07 АКСИОН:
Параметры |
Показатели |
|
Диапазон входных напряжений, мВ |
0,03-10 |
|
Чувствительность в одноканальном режиме, мм/мВ |
2,5; 5; 10; 20; 40 |
|
Чувствительность в трехканальном режиме, мм/мВ |
2,5; 5; 10 |
|
Эффективная ширина записи канала, мм |
40 |
|
Скорость движения бумаги, мм/с |
5; 12,5; 25 и 50 |
|
Входной импеданс на частоте 10 Гц, Мом |
20 |
|
Коэффициент ослабления синфазных сигналов |
100 000 |
|
Напряжение внутренних шумов, приведенное ко входу, мкВ |
20 |
|
Диапазон измерения ЧСС, уд/мин. |
30-300 |
|
Допустимое постоянное напряжение на входе, мВ |
300 ± 30 |
|
Время установления рабочего режима, мин. |
1 |
|
Электропитание |
220В / 50Гц |
|
Напряжение аккумуляторной батареи, В |
7,4 |
|
Количество зарегистрированных ЭКГ от полностью заряженной батареи |
100 |
|
Время заряда аккумуляторной батареи, ч. |
3,5 |
|
Время непрерывной работы электрокардиографа от сети переменного тока, ч. |
8 |
|
Потребляемая мощность, ВА |
25 |
|
Средняя наработка на отказ, ч. |
4000 |
|
Разрешение дисплея, пикс. |
320х240 |
|
Размер дисплея, см |
7 (2,8”) |
|
Размер термобумаги |
57 мм х 23 м |
|
Вес, кг |
1,75 |
|
Габаритные размеры, мм |
240Ч190Ч80 |
Рисунок 2. Структурная схема электрокардиографа.
Биоэлектрические потенциалы сердечной деятельности, снятые с тела и конечностей пациента с помощью электродов, через кабель пациента поступают на входы УБП. Для защиты входных усилителей в кабеле пациента установлены электрические газонаполненные разрядники, ограничивающие величину входного напряжения на безопасном уровне. Входные усилители производят передачу ЭКГ-сигнала с коэффициентом передачи, обеспечивающим преобразование аналогово сигнала в цифровой с шагом квантования 5 мкВ/бит, и формирование восьми разностных сигналов "L - F", "R - F", "C1 - F", "C2 - F", "C3 - F", "C4 - F", "C5 - F", "C6 - F", которые поступают на входы аналого-цифрового преобразователя (АЦП), встроенного в микроконтроллер УБП. Схемотехническое построение входных усилителей ЭКГ-сигнала позволяет производить подавление синфазных сигналов (помех) от сети переменного тока.
В каждый канал усиления разностного сигнала встроены пассивные фильтры высокой (ВЧ-фильтр) и низкой (НЧ-фильтр) частот, обеспечивающие полосу пропускания УБП в диапазоне частот от 0,05 до 250 Гц. Для ускорения переходных процессов (успокоения электрокардиографа) в ВЧ-фильтры с частотой среза около 0,05 Гц встроены электронные ключи, позволяющие по команде из микроконтроллера уменьшить время выхода усилителей из нелинейного режима передачи при перегрузке большим входным сигналом (размах более 350 мВ). Команда на успокоение подается при нажатии кнопки ">0<". Перегрузка УБП определяется по величине постоянной составляющей в ЭКГ-сигнале, имеющейся на выходе первых каскадов входных усилителей. Величина постоянной составляющей сравнивается с величиной источника опорного напряжения АЦП. При перегрузке УБП (более 350 мВ по любому входу УБП) на дисплей электрокардиографа выводится сообщение "ПЕРЕГРУЗКА УБП".
12-разрядное АЦП, встроенное в микроконтроллер, преобразует все поступающие аналоговые сигналы в цифровую форму с частотой квантования 12,8 кГц. Цифровые сигналы обрабатываются микроконтроллером по специальной программе, заложенной в память микроконтроллера ( повышение разрядности АЦП до 14 бит, фильтрация ЭКГ-сигнала на частоте сети переменного тока, организация антитреморного фильтра, организация передачи сигналов в центральное процессорное устройство). Обмен информацией и командами между микроконтроллером и центральным процессорным устройством (ЦПУ) осуществляется по последовательному порту микроконтроллера УБП через устройство гальванической развязки. Гальваническая развязка входных усилителей УБП и пациента по питанию производится преобразователем напряжения "DC-DC", который преобразует напряжение постоянного тока "+ 5 V", получаемое от вторичного источника питания, в два изолированных источника напряжения постоянного тока: источники "+ 7 V" и "- 7 V". ЦПУ управляет работой всего электрокардиографа в соответствии с программой, заложенной в память микроконтроллера. Режимы работы и установки вводятся в ЦПУ с помощью клавиатуры и отображаются на цветном графическом TFT-дисплее. Оперативное запоминающее устройство служит для хранения записанной ЭКГ и установок во время работы электрокардиографа. Изображение ЭКГ-сигнала и информацию об установках и режимах работы ЦПУ выводит на TFT-дисплей. Регистрация ЭКГ-сигнала производится на термобумаге при помощи термопечатающего механизма. Термобумага протягивается лентопротяжным механизмом, который включается устройством управления шаговым двигателем по сигналам, поступающим из ЦПУ. Термопечатающий механизм формирует сигналы готовности к работе (наличие термобумаги), а также сигнал, пропорциональный температуре термопечатающей головки.
К сети переменного тока электрокардиограф подключается при помощи съемного шнура с сечением проводящих жил площадью 0,75 мм2 . Преобразователь "AC-DC", преобразующий сетевое напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока безопасное для пациента и обслуживающего персонала, установлен на плату источника питания. В сетевой цепи питания преобразователя "AC-DC" установлена несъемная плавкая вставка на номинальный ток 2 А. Источник питания содержит: - стабилизатор положительного напряжения постоянного тока на номинальное значение 8,4 В; - устройство заряда литий-ионного аккумулятора постоянным током в пределах от 0,5 до 0,7 А; - электронный выключатель питания электрокардиографа, управляемый кнопкой "ВКЛ / ВЫКЛ"; - стабилизаторы положительного напряжения постоянного тока на номинальное значение 5,0 В и 3,3 В; - источник питания встроенных часов на номинальное значение напряжения равное 3,3 В. Степень заряда аккумулятора во время работы от аккумулятора индицируется на дисплее изображением гальванической батарейки, разделенной на четыре секции. Каждая секция примерно равна 25% заряда. При разряде аккумулятора до напряжения (6,0 ± 0,2) произойдет отключение аккумулятора. При подключении к персональной ЭВМ логические сигналы с центрального процессорного устройства через устройство гальванической развязки и преобразователь USB по интерфейсному кабелю передаются в системный блок персональной ЭВМ, где при помощи специального программного обеспечения преобразуются в изображение ЭКГ-сигнала на мониторе персональной ЭВМ.
1.4.2Электрокардиограф BTL-08 SD6 ECG
Переносной кардиограф BTL-08 SD6 ECG имеет как ручной, так и автоматический режимы работы, а также встроенную защиту от дефибриллятора, функцию определения кардиостимулятора и фильтры: сетевой, мышечных артефактов и базовой линии. Также производит ЭКГ анализ и интерпретацию словами (встроенный комплекс «Диагностика»). Опционально, электрокардиограф может быть подключен к диагностической программе и компьютерной базе данных: BTL-08 CardioPoint-ECG и к кардиологической стрессовой системе: BTL CardioPoint-Ergo.
Рисунок 1. Внешний вид электрокардиографа BTL-08 SD6 ECG.
Ключевые особенности:
-Портативность;
-Графический экран;
-Индикация контактов электродов;
-Русифицирован.
Таблица 2. Основные технические характеристики электрокардиографа BTL-08 SD6 ECG:
Параметры |
Показатели |
|
Модель электрокардиографа |
BTL-08 SD6 ECG |
|
Количество отведений |
12 стандартных |
|
Печать отведений |
1,3,6 |
|
Размер экрана |
70Ч36 мм |
|
Дисплей |
Графический экран, разрешение экрана: 128Ч64 |
|
Режим работы |
Ручной/Автоматический |
|
Принтер |
Встроенный |
|
Скорость подачи бумаги, мм/с |
5, 10, 25, 50 |
|
Габариты, мм |
276Ч168Ч74 |
|
Вес, кг |
2 |
|
Питание |
От аккумулятора/от сети |
|
Время работы от аккумулятора, ч |
3 |
Принцип действия электрокардиографа BTL-08 SD6 ECG основан на непрерывном не инвазивном измерении биоэлектрических потенциалов сердца посредством накладываемых на кожу электродов с последующим усилением, обработкой и регистрацией кардиосигналов по двенадцати отведениям.
Конструктивно электрокардиограф состоит монитора с графическим или сенсорным дисплеем и алфавитно-цифровой клавиатурой и комплектом электродов.
Электрокардиограф содержит усилитель кардиосигналов, двенадцатиразрядный АЦП, микроконтроллер и жидкокристаллический индикатор. Преобразованный в цифровую форму кардиосигнал, снимаемый с укрепленных на теле пациента электродов, записывается в память монитора. После окончания регистрации массив кардиосигнала проходит дополнительную обработку с целью формирования диагностических заключений.
На дисплее отображаются данные по выбранной группе отведений, частоте сердечных сокращений, режиму работы и др. В конструкции электрокардиографа предусмотрено нанесения защитного лака на фиксирующие винты электрокардиографа, ограничивающие несанкционированный доступ к внутренним частям в период эксплуатации.
2. Расчетная часть
2.1 Выбор биполярного транзистора
Данные для расчета усилителя.
№ варианта |
8 |
|
Входное напряжение, , мВ |
90 |
|
Сопротивление нагрузки, , Ом |
130 |
|
Напряжение источника питания,, В |
45 |
|
Коэффициент транзистора, |
0,98 |
|
Нижняя частота рабочего диапазона, ,Гц |
0,8 |
|
Верхняя частота рабочего диапазона, ,мГц |
0,55 |
1. По напряжению питания усилителя находим:
2. Полярность напряжения транзистора n-p-n, при положительном значении Ek.
3. Граничная частота передач тока базы:
4. Величина сигнала входного напряжения должна быть в несколько раз меньше напряжения точки покоя.
Тип транзистора |
КТ3102(М) |
|
Структура |
n-p-n |
|
50 |
||
50 |
||
100(200) |
||
0,25 |
||
100-200 |
||
<0,05 |
||
>150 |
||
<10 |
2.2 Расчет эл-в схемы
1. Определяем ток усилителя в базовой цепи:
2. Определяем выходной ток коллектора:
3. Определяем ток покоя коллектора:
4. Рассчитываем сопротивление резистора цепи эмиттора:
5. Рассчитываем коллекторное сопротивление:
6. Определяем выходной ток делителя:
7. Рассчитываем сопротивление резисторов делителя:
8. Рассчитываем коллекторное сопротивление:
9. Рассчитываем входное сопротивление:
10. Рассчитываем выходное сопротивление схемы:
2.3 Расчет усилителя биопотенциалов
1. Определяем мощность усилителя:
2. Находим выходную мощность усилителя:
3. Определяем выходное напряжение усилителя:
4. Коэффициент усиления находим по формуле:
5. Рассчитываем выходной ток усилителя:
6. Коэффициент тока находим по формуле:
7. Определяем КПД:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Методика регистрации и исследования электрических полей, образующихся при работе сердца. Определение частоты и регулярности сердечных сокращений. Описание стационарных электрокардиографов. Электрическая ось сердца. Порядок выполнения работ лаборантом.
реферат [354,6 K], добавлен 18.11.2013Применение современных электрокардиографов при обследовании пациента. Использование сигма-дельта аналого-цифровых преобразователей. Функция формирования нулевого потенциала. Принципиальная схема и ее описание, методы анализа сигнала электрокардиографа.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.04.2014Электрокардиограмма как прибор для измерения функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Технические характеристики прибора электрокардиограф ЭК1Т-03М. Работа с прибором. Запись электрокардиограммы и пульса. Методика метрологических измерений.
контрольная работа [340,3 K], добавлен 10.02.2009Обзор методов и аппаратов для исследования состояния сердечно-сосудистой системы. Конструкция и основные характеристики электрокардиографа. Разработка схемы электрической принципиальной и программы работы микропроцессорного блока для управления прибором.
курсовая работа [42,5 K], добавлен 13.05.2015Понятие биомедицинской инженерии как разработки и применения технических устройств для биологических и медицинских исследований. Применение современных электрокардиографов при обследовании пациента. Основные достижения в области биомедицинской инженерии.
презентация [5,8 M], добавлен 16.07.2014Понятие метрологии и стандартизации, история и основные этапы развития, нормативные документы и правовые основы. Значение электрокардиографии в современной медицине, механизм ее реализации. Обоснование и проведение оптимизации поверки электрокардиографа.
дипломная работа [137,3 K], добавлен 15.02.2014Измерение амплитудных и временных параметров электрокардиосигналов. Принцип работы электрокардиографов. Алгоритм исследования электрокардиосигналов. Основания для возникновения электрических явлений в сердце. Методика регистрации электрокардиосигналов.
лабораторная работа [1,5 M], добавлен 03.08.2009Назначение ультразвукового аппарата для стоматологии. Методика расчета выходного трансформатора, усилителя-ограничителя, параметрического стабилизатора напряжения постоянного тока. Расчет себестоимости и цены ультразвукового аппарата для стоматологии.
дипломная работа [188,0 K], добавлен 26.06.2013Методы медицинского электролечения. Характеристика аппарата для лечения диадинамическими токам "ТОНУС-2М", его технические характеристики. Назначение и действие аппарата для терапии электросном "ЭС-10-5". Аппарат для терапии электросном "ЭС-10-5".
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.04.2014Классификации ортодонтических аппаратов по различным признакам, ее разновидности и функции. Внутриротовые аппараты механического и функционального, профилактического действия, условия и возможности их применения. Коронка Катца с направляющей плоскостью.
презентация [3,3 M], добавлен 11.10.2014Виды слуховых аппаратов. Типичные неисправности, с устранениями которых может справиться пользователь аппарата. Индивидуальные ушные вкладыши. Особенности слухопротезирования и речевой аудиометрии. Устройство и принципиальная схема слухового аппарата.
курсовая работа [857,1 K], добавлен 03.04.2014Сущностные характеристики нейрональной активности и исследование активности нейронов головного мозга. Анализ электроэнцефалографии, которая занимается оценкой биопотенциалов, возникающих при возбуждении мозговых клеток. Процесс магнитоэнцефалографии.
контрольная работа [296,9 K], добавлен 25.09.2011Применение ретенционных ортодонтических аппаратов для поддержания лечебного эффекта и профилактики рецидивов. Зависимость выбора конструкции ретенционного аппарата от эстетических показаний. Особенности протезирования с помощью бюгельных протезов.
дипломная работа [883,6 K], добавлен 16.09.2016Использование электроэнцефалограммы для изучения функций мозга и целей диагностики. Способы отведения биопотенциалов. Существование характерных ритмических процессов, определяемых спонтанной электрической активностью мозга. Суть метода главных компонент.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 17.01.2015Изучение функций мозга и ритмических процессов. Метод регистрации электрической активности (биопотенциалов) головного мозга через неповрежденные покровы головы. Алгоритм анализа электроэнцефалограмм в частотной области. Обработка и вычисление параметров.
курсовая работа [943,9 K], добавлен 08.08.2009Система методов медико-биологических исследований. Электрофизиологические, фотометрические методы. Основные группы медицинских электронных приборов и аппаратов. Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической информации.
реферат [26,3 K], добавлен 11.12.2008Электрография и ее задачи. Оценка функционального состояния органа по его электрической активности. Примеры использования метода эквивалентного генератора. Метод регистрации биологической активности головного мозга посредством записи биопотенциалов.
презентация [1,6 M], добавлен 30.09.2014Развитие слуховых аппаратов. Карманные, заушные, внутриушные, внутриканальные и имплантируемые слуховые аппараты. Моноуральное и бинауральное протезирование. Основные противопоказания и показания к слухопротезированию. Цифровые и компьютерные технологии.
реферат [538,0 K], добавлен 28.11.2016Аппаратурное лечение зубочелюстных аномалий и деформаций прикуса. Классификация основных конструкций ортодонтических аппаратов с учетом биомеханических принципов действия и конструктивных особенностей. Их назначение и показания к применению, действие.
презентация [8,9 M], добавлен 01.05.2016Изготовление медицинских инструментов и оборудования. Режущие, колющие, зажимные, оттесняющие и зондирующие медицинские инструменты. Аппараты для лечения патологии стопы, кисти, костей таза и позвоночника. Виды защиты от коррозии металлов в медицине.
реферат [838,6 K], добавлен 12.03.2014