Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитись з елементами блоку ФК і СФ.

2. Здійснити реєстрацію фонокардіограми та сфігмограми.

3. Визначити період слідування та амплітуду сигналів фонокардіограми та сфігмограми. Зробити висновки.

Контрольні запитання

1. Назвіть основні параметри, якими характеризується датчик.

2. Що таке фонокардіограма?

3. Який датчик використовується при реєстрації сфігмограми?

4. Типи датчиків.

5. Що розуміють під сфігмографією?

6. Назвіть основні типи реєструючих пристроїв.

3.8. Лабораторна робота № 8

Вивчення апаратів електростимуляції на базі імпульсної техніки

Мета роботи:вивчення генераторів електричних імпульсів, дослідження методів формування електроімпульсів та визначення їх параметрів.

Обладнання: стенд УСІТ — 69Т з імпульсної техніки, осцилограф, дефібрилятор (по паспорту).

Теоретичні відомості

У фізіотерапевтичних кабінетах, в реанімаційних відділеннях широко використовуються імпульсні струми — це електростимуляція, електросон, електронаркоз, діадинамотерапія і т.д. Дія електроімпульсів на організм залежить від їх параметрів та форми. Найбільш часто в фізіотерапії використовують імпульсний струм прямокутної, трикутної, експоненціальної та більш складної форми. Основні параметри імпульсного струму (рис.3.8.1):

Рис.3.8.1. Імпульси прямокутної форми (зліва).

Рис.3.8.2. Форма реального імпульсу (справа).

1) Тривалість імпульсу _і.

2) Амплітуда імпульсу А = U_max.

3) Пауза — час відсутності імпульсу _n.

4) Період імпульсів Т.

5) Скважність Q=.

6) Частота наповнення К = .

7) Крутість фронту .

Оскільки реальні імпульси відмінні від прямокутних (рис.3.8.2), вводять тривалість переднього і заднього фронту —імпульсу.

Генератораминазивають пристрої, які перетворюють енергію джерела постійної напруги в енергію електромагнітних коливань різної форми.

Рис.3.8.3. Інтегруючий ланцюг.

Рис.3.8.4. Диференціюючий ланцюг.

За принципом роботи розрізняють генератори з самозбудженням (автоколивні системи) і генератори з зовнішнім збудженням (підсилювачі потужності високої частоти). За формою електроімпульсів, які вони виробляють, генератори діляться на генератори гармонічних коливань та релаксаційних (імпульсних) коливань. Основними елементами генераторів є лінійні ланцюжки RC(інтегруючі) абоСR(диференціюючі), які змінюють форму та параметри сигналу.

RC — інтегруючий ланцюжок. Схема (рис.3.8.3): на вхід подаються прямокутні імпульси (Uвх), вихідна напруга (вгорі рис 3.8.3) — це напруга на конденсаторі (Uвс):U_вих = U_C. Величина її визначається за формулою:

. (3.8.1)

а б в Рис.3.8.5. Вхідні та вихідні імпульси. Формування імпульсів RC-кола.

Часова залежність імпульсу UС(t)показана на рис. 3.8.5, б.СR — диференціюючий ланцюжок. Схема (рис.3.8.4) на вхід (а) подаються прямокутні імпульси, вихідна напруга на опорі: Uвих = UR. Величина її визначається за форму­лою: (3.8.2) Часова залежність UR(t)показана на рис.3.8.5в. (3.8.2).

Основним блоком електротерапевтичної апаратури для лікування імпульсним струмом є мультивібратор, який формує електричні сигнали, близькі до прямокутної форми.

Мультивібратор — це двокаскадний підсилювач з RC— зв’язком, в якому вихід першого каскаду(Т₁)ввімкнений на вхід другого каскаду(Т₂), а вихід другого — на вхід першого (рис.3.8.6).

Якщо параметри транзисторів Т₁ іТ₂однакові, аR₁ = R₂,R₃ = R₄,С₁ = С₂, то такий мультивібратор називають симетричним. Але за рахунок флуктуації в деякий момент часу колекторний струм одного з транзисторів може змінитися, цього достатньо, щоб вивести всю систему з рівноваги — транзисторТ₁запирається, аТ₂переходить в режим насичення;С₁заряджений доmax, аС₂практично розряджений. Такий стан системи також не стійкий —С₁поволі розряджається, аС_2­ заряджається — це відповідає формуванню імпульсу вихідного струму.

При зарядці С₂знижується потенціал базиТ₁, і цей транзистор відкривається. Схема швидко перекидається, тобтоТ₁переходить в режим насичення, аТ₂— в режим запирання. Таким чином формуються електричні імпульси прямокутної форми, які знімаються з колекторного навантаження одного з транзисторів.

Рис.3.8.6. Схема мультивібратора.

Рис.3.8.7. Схема блокінг-генератора.

Структурна схема дослідження:

Мультивібратор



ЕО,

ЕО - електронний осцилограф.

Для симетричного мультивібратора період повторення імпульсів визначається формулою:

Т = 1,4 С₁∙ R₃= 1,4 С₂∙ R₄. (3.8.3)

Блокінг-генератор — це релаксаційний генератор короткочастотних імпульсів напруги форми, близької до прямокутної з можливістю регулювання частоти та тривалості в широких межах. Його основа — однокаскадний підсилювач з трансфор­маторним зворотнім зв’язком. Особливість — висока скважність генерації (>1010³) короткочастотних (до декількох наносекунд) імпульсів. Принципова схема блокінг-генератора представлена на рис.3.8.7.

В початковий момент зміщення на базі Т створюється за рахунок базового струму від джерела живлення через резистор R_б, імпульс колекторного струму утворюється і підтримується потенціалом бази, створеним за рахунок е.р.с. індукції в трансформаторі. При цьомуСзаряджається іТбуде запертим (–) потенціалом на базі. Наступає пауза, протягом якої Сзаряджається черезR_б(опір джерела живлення).

Рис.3.8.8. Зовнішній вигляд дефібрилятора.

БГ



ЕО

Структурна схема дослідження

В результаті розрядки конденсатора Т відпирається, і цикл утворення імпульсу колекторного струму повторюється.

Дефібрилятор — генератор потужних високовольтних електричних імпульсів, які використовуються при тяжких порушеннях серця. Дефібрилятор складається з накопичувача енергії (конденсатора), пристрою заряду конденсатора та розрядного ланцюжка. На рис.3.8.8. показаний зовнішній вигляд приладу.