Датчики медико-биологической информации
Многие медико-биологические характеристики являются неэлектрическими (давление крови, температура, пульс). Для того чтобы преобразовать их в электрические сигналы, используют специальные датчики. Такое преобразование целесообразно, так как электрические сигналы можно сравнительно легко усиливать, передавать и регистрировать.
Датчик - устройство, преобразующее измеряемую или контролируемую величину в сигнал, удобный для передачи и регистрации.
Преобразуемая величина X называется входной, а измеряемый сигнал α - выходной величиной.
Характеристика датчика - функциональная зависимость (функция преобразования) выходной величины α от входной X (описывается аналитически или графически).
Обычно стремятся иметь датчик с линейной характеристикой α = kX, где k - постоянный коэффициент.
Чувствительность датчика S - отношение изменения выходной величины к соответствующему изменению входной величины:
S = Δα/Δ Χ. (18.4)
Предел датчика - максимальное значение входной величины, которое может быть воспринято датчиком без искажения и без повреждения датчика.
Порог датчика - минимальное изменение входной величины, которое можно обнаружить датчиком.
Датчики делятся на два класса: генераторные и параметрические.
Генераторные датчики - такие датчики, которые под воздействием входного сигнала генерируют напряжение или ток (индукционные, пьезоэлектрические, фотоэлектрические и т.п.).
Параметрические датчики - такие датчики, в которых под воздействием входного сигнала изменяется какой-либо параметр (тензометрические, емкостные, индуктивные, реостатные и т.п.).
В зависимости от энергии, являющейся носителем информации, различают механические, акустические, температурные, оптические и другие датчики.
Основные понятия и формулы
Окончание таблицы
18.8. Задачи
1. При сухой коже сопротивление между ладонями рук может достигать значения R1 = 105 Ом, а при потных (влажных) ладонях сопротивление будет существенно меньше: R2 = 1500 Ом. Найти токи, которые возникнут при контакте с бытовой электросетью с напряжением 220 В.
Решение
I1 = 220 В/105Ом = 2,2 мА (сухая кожа),
I2 = 220 В/1500 Ом = 146 мА (влажная кожа).
Ответ: I1 = 2,2 мА (сухая кожа), I2 = 146 мА (влажная кожа).
2. В одной группе, состоящей из 1000 медицинских аппаратов, за полгода отказало в работе 19. В другой группе, которая состоит из 300 таких же аппаратов, за то же время вышло из строя 13 штук. Оценить, в какой группе более высокая возможность сохранения работоспособности изделий.
Решение
В первой группе Р1 = (1000 - 19)/1000 = 0,981. Во второй группе Р2 = (300 - 13)/300 = 0,957. Ответ: р1 = 0,981; р2 = 0,957.
3. Интенсивность отказов на протяжении некоторого периода времени постоянна и равна λ = 3х10-9хс-1. Найти вероятность безотказной работы за любые шесть месяцев этого периода.
4. Индуктивный датчик представляет собой катушку индуктивности (1), внутри которой премещается стальной стержень (2). Индуктивность катушки, а следовательно, ее полное сопротивление являются функциями перемещения сердечника. Функция преобразования датчика изображена на рис. 18.4 б. Определить: а) чувствительность датчика; б) порог датчика; в) предел чувствительности.
Рис. 18.4.
Дата добавления: 2014-05-16 | Просмотры: 1434 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|