- •4. Зависимость проводимости электролитов от концентрации и температуры. Проводимость электролитов для переменного тока. Зависимость проводимости от концентрации.
- •47. Источники оптического излучения фотоэлектрических ячеек.
- •5. Помехи в электродах и их классификация.
- •6. Водородный электрод.
- •7. Электрические характеристики биотканей. Методы измерения электрического сопротивления биообъектов.
- •13. Физические представления о шумах и их влияние на объективность измерений.
- •8. Виды электродов и особенности их применения. Микроэлектроды.
- •9. Эквивалентные схемы электрод-биообъект. Импеданс Варбурга.
- •50. Фоторезисторы и их измерительные цепи.
- •48. Фотопримники фотоэлектрических ячеек на фотодиодах и фототранзисторах.
- •49. Измерительные цепи для приемников оптических излучений на фотодиодах и фототранзисторах.
- •46. Проволочные чувствительные элементы (термометры сопротивления).
- •12.Типовые конструкции и материалы, применяемые при изготовлении электродов.
- •17. Классификация и основные характеристики датчиков.
- •18. Понятие датчик и погрешности преобразования.
- •19. Биодатчики.
- •20. Измерительные цепи параметрических преобразователей.
- •21. Измерительные цепи в виде равновесных мостов
- •23. Неравновесные мосты переменного тока с синхронным детектором
- •22. Измерительные цепи в виде неравновесных мостов
- •25. Физические основы тензометрии. Конструкция, технические характеристики и области применения тензодатчиков
- •26. Измерительные цепи тензодатчиков
- •27. Тензорезисторы и их применение в датчиках биомедицинских сигналов.
- •56. Электрокинетические преобразователи.
- •57. Полярографические преобразователи
- •58. Гальванические преобразователи
- •28. Емкостные преобразователи.
- •29. Измерительные цепи емкостных преобразователей с выходом на постоянном токе.
- •59. Газовые датчики.
- •15. Усилители экс, оснвоные особенности и технические характеристики.
- •31. Резонансные измерительные цепи емкостных преобразователей.
- •32. Пьезоэлектрические преобразователи: устройство и конструкция.
- •33. Измерительные цепи пьезоэлектрических преобразователей.
- •35. Усилители заряда и схема преобразования импеданса.
- •34.Эквивалентные схемы пьезоэлектрических преобразователей.
- •37. Основные расчета тепловых преобразователей.
- •38. Терморезисторы: основы расчета и применяемее материалы.
- •39. Полупроводниковые датчики температуры(датчики на pn - переходах)
- •40. Измерительные цепи терморегуляторов.
- •43. Термопара, принцип действия, схема включения .
- •52. Фотоплетизмографические датчики.
- •54. Классификация и источник помех при пульсовой оксиметрии.
- •36. Измерительные усилители
- •2.Измерение параметров электродов: схема измерения напряжения поляризации.
- •3.Измерение параметров электродов: схема измерения шумов.
- •1.Измерение параметров электродов: схема измерения импеданса.
- •42.Температурные чувствительные элементы из монокристалла германия.
- •16. Бат и измерение их параметров.
- •14.Биомедицинские сигналы и их основные особенности.
19. Биодатчики.
В настоящее время интенсивно ведется исследования по разработке принципиально новых приборов, построенных с использованием биодатчиков.Биодатчиками называют миниатюрные устройства, преобразующие информацию о количественном и качественном составе исследуемой среды в электрический сигнал с помощью биологических веществ, избирательно реагирующих на компоненты этой среды. В основе функционирования биодатчика лежит специфическая химическая реакция преобразования анализируемого компонента (окисление, восстановление, расщепление и т.д.) с помощью соответствующих ферментов в новое вещество или ряд веществ, одно из которых обнаруживается. Чаще всего электрохимическим датчиком.
Биодатчик представляет собой соединения биокатализатора с электрохимическим или другим типом датчика. В качестве биокатализатора используется не только ферменты, но и микроорганизмы, а также животные или растительные ткани. Чаще всего в биосенсорах используют те же принципы измерений, что и в других сенсорах, например, электрохимических.
Мхи и лишайники используются в качестве индикаторов загрязнения окружающей среды токсическими компонентами. Идентификация канцерогенов проводится с помощью одноклеточных организмов – парамеций. В качестве детекторов при оценке опасного действия пестицидов служат клетки хлореллы. Контроль и идентификацию микроорганизмов во взвесях, степень их роста и размножения осуществляют путем измерения импеданса несущей среды. Возможно обнаружение биологически активного вещества в жидкой среде путем контактирования в измерительном элементе с пластиной, выполненной из изоляционного материала и покрытой лигандным реактивом. Последующее сравнение электропроводности (или электрической емкости) пластины с контрольной системой позволяет определить наличие биологически активного вещества в растворе.
Благодаря относительной простоте конструкции и технологии изготовления за рубежом широкое применение нашли электрохимические, в частности, амперометрические биосенсоры. Они используются для определения ряда компонентов, например глюкозы и глицерофосфата
20. Измерительные цепи параметрических преобразователей.
Для работы с параметрическими преобразователями используются измерительные цепи с питанием как переменным, так и постоянным током. Сопротивление параметрического преобразователя является функцией измеряемой величины и может быть выражено как.
Источники питания преобразователей, как правило, обладают достаточной мощностью, поэтому мощность, прикладываемая к преобразователю, ограничена только его допустимой мощностью рассеяния. Таким образом, характеристиками параметрического преобразователя являются допустимая мощность рассеяния Рi доп , начальное сопротивление R0 и относительное изменение сопротивления ε=ΔR/R0
С параметрическими преобразователями используются три вида измерительных цепей: цепи последовательного включения, цепи в виде делителей и цепи в виде мостов. Формулы для выходного напряжения на сопротивлении нагрузки Uвых, начального напряжения U0 при = 0 и изменения напряжения в зависимости от и для цепи последовательного включения и цепей в виде делителя с одинарным и дифференциальным преобразователями представлены в таблице 2.1.
Условием согласования сопротивлений преобразователя и нагрузки для цепи последовательного включения будет илиRн=1/3R0. При выполнении условия согласования мощность сигнала, получаемая индикатором (регистратором) с сопротивлением Rн, составляет Pн=3/16Pдоп*ε2.
Измерительные цепи последовательного включения цепи в виде делителей характеризуются нелинейной зависимостью между Uвых и , причем погрешность линейности будет тем больше, чем больше . При включении в цепь делителя дифференциального преобразователя погрешность линейности может быть уменьшена при увеличении а и становится равной 0 при а (Rн). Для обеспечения линейности приходится значительно отступать от согласованного значения нагрузки. При работе же с регистраторами малого сопротивления (а<10) некоторое уменьшение нелинейности может быть достигнуто при работе в области малых значений . Основным недостатком как цепей последовательного включения, так и цепей в виде делителей является то, что значению х=0 соответствует выходное напряжение Uвых≠0. Этот недостаток при измерении переменных величин устраняется путем использования измерительных цепей с разделительными конденсаторами.