Электронный аналоговый осциллограф.

Осциллограф служит для визуализации периодических электрических колебаний или колебаний, преобразованных в электрические. Основным элементом аналоговых электрических осциллографов служит электронно-лучевая трубка 1. она представляет собой электровакуумный прибор – стеклянную колбу, из которой выкачан воздух, и остаточное давление составляет 10 - 10 мм рт. ст. Во внутренней полости колбы расположены следующие электроды: катод 2, который представляет собой нить накала, нагревающуюся электрическим током при температуре 600-700ºС; модулятор 3; анод 4; электроды 5 для вертикального отклонения электрического пучка; электроды 6 для горизонтального отклонения электрического пучка. Экран 7 представляет собой стеклянный диск, припаянный к колбе, на внутреннюю поверхность которого нанесен слой люминесцентного порошка – люминофора 8, а с внешней стороны установлена координатная сетка 9.

Осциллограф работает следующим образом: исследуемый сигнал U(t) через входное устройство ВУ посылается на электрический усилитель, усиливается и в виде потенциала подается в пластину 5. при нагревании катода из него вылетают электроны (явление термоэлектронной эмиссии). Эти электроны под действием поля, приложенного между катодом и модулятором 3, собираются в тонкий пучок. Затем этот пучок ускоряется за счет потенциала анода и через электроды 5 и 6 направляется к люминесцентному слою 8. при ударе электрического пучка о слой 8 возникает небольшой светящийся участок – пятно, который можно наблюдать с внешней стороны экрана. Если сигнал U(t)=0, то под действием напряжения развертки Uр, которая имеет форму пилы (рис.б), электрический луч будет перемещаться слева направо и высвечивать на экране полоску (рис.а). Причем нарастание напряжения Uр идет с меньшей скоростью, чем уменьшение, поэтому на экране можно видеть только прямой ход луча.

Error: Reference source not found

Error: Reference source not found

Если на вход осциллографа подается, например, синусоидальное напряжения, и период колебаний совпадает с периодом развертки, то электронный луч будет находиться сразу под действием двух напряжений. Поэтому на экране изобразится один период синусоидальных колебаний. Изменяя частоту генератора линейно изменяющегося напряжения ГЛИН, можно добиться изображения, например, двухпериодного колебания, долей одного периода и т.д. Обычно запуск ГЛИН синхронизируется, например, с прохождением сигнала U(t) через 0.

Класс точности 3-10.

Частота 20Гц – 250МГц.

Существуют осциллографы с большим временем после свечения, которые способны воспроизводить колебания с частотой 0,01Гц. Существуют также высокочастотные осциллографы: более 250МГц.

Электронные цифровые осциллографы.

Их назначение аналогично предыдущим. Основное отличие состоит в том, что информация отображается в этих устройствах с помощью матричных индикаторных панелей, выполненных на ЖК, плазменных, светодиодных и других элементах.

В данном осциллографе исследуемый сигнал U(t) посылается в устройство входа, где он масштабируется, затем усиливается электронным усилителем, поступает в АЦП, с его выхода в процессор, который преобразует сигнал от АЦП в некоторый код N, который управляет через дешифратор ДшN работой матричной панели. При этом от дешифратора подаются сигналы напряжения на n тонких проволочек, называемых шинами. Таким образом, отображается изменение сигнала по оси ординат. Изменение по оси абсцисс осуществляется с помощью ДшN, который получает сигналы от устройства управления. Здесь используется n шин, на которые последовательно по времени поступает сигнал напряжения. В точках пересечения горизонтальных и вертикальных шин установлены индикаторные элементы, ЖК, плазменные, светодиодные и др. Эти элементы управляются через логический элемент И, т.е. индикатор на элементе светится тогда, когда одновременно на горизонтальной и вертикальной шинах имеют место сигналы напряжения. В этом случае при большом числе шин возникает как бы непрерывное изображение, изменяющееся во времени величины U(t).

Такие осциллографы способны работать с частотами от долей Гц до 100МГц.

Используются многоканальные цифровые осциллографы:

Здесь цифровой осциллограф, рассмотренный выше, снабжается коммутатором, который поочередно подключает сигналы U (t), U (t), U (t) через соответствующие входные устройства к цифровому осциллографу. При хорошем программном обеспечении это позволяет на матрице индикаторной панели МИП отображать информацию о нескольких измеряемых величинах.

Биомедицинская аналитическая техника.

1. Попечитель Е.П.

2. Клиническая лабораторная аналитика /Под ред. Меньшикова В.В.

3. Медицинские лабораторные технологии. 2 тома. – 2002.

4. Долгов В.В. Фотометрия в лабораторной практике. 2004.

5. Шмаров Д.Д. Лабораторно-клиническое значение цитометрического анализа крови. 2004.

6. Козинец Г.И. Клетки крови. Современные технологии и их анализ.

7. Сидельникова В.И. Нелабораторная экспресс-диагностика. 2004.

8. Шурыгин И.А. Мониторинг дыхания. 2003.

9. Эггинс Б. Химические и биологические сенсоры. 2005.

10. Нолтинг Б. Новейшие методы исследования биосистем. 2005.

Некоторые понятия аналитической техники.

Анализ – разложение, расчленение; совокупность операций по определению состава чего-либо.

В биомедицинской практике обычно анализируют различные среды.

Анализируемая среда – среда, которая подвергается анализу. Эти среды также называют анализируемые смеси, анализируемые ткани, биожидкости, биосубстанции и биосубстраты.

Различают качественный и количественный анализ. Качественный анализ имеет целью определение типа веществ, составляющих анализируемую среду. Количественный анализ имеет целью определение относительного содержания отдельных составляющих анализируемой среды.

Медико-биологические показатели, определяемые при анализе.

Понятию «анализ» придается обычно более широкое значение, а именно, кроме определения содержания составляющих, также измеряют значение различных интегральных показателей.

Принято различать следующие биомедицинские показатели:

- физико-химические свойства (вязкость и др.);

- концентрация;

- состав;

- счетная концентрация;

- условные характеристики (отличаются от физико-химических свойств тем, что их значение зависит от устройства, на котором эти характеристики определяются).

Аналитическая техника – это технические средства, которые применяются для анализа, в данном случае для определения медико-биологических показателей.