Biotibbi siqnalların ilkin ölçmə çeviriciləri

Termocüt prinsipi

Mis və konstantan kimi iki metalın birləşmələri bir-birinə bağlandıqda, onların arasında potensial fərq yaranır. Bu fenomen Seebeck effekti adlanır, çünki ehq yaradan keçirici naqillər boyunca temperatur gradienti yaranır. Sonra bir termocütdən çıxış gərginliyi temperatur dəyişikliklərinin bir funksiyasıdır.

Termocütlərin əsas xüsusiyyətləri

• -200 o C ilə +2000 o C arasında olan həddindən artıq temperaturlar həm termorezistiv, həm də termistor üzərində üstünlük olan termocütlərlə ölçülə bilər.
• Onlar aktiv transduserlərdir, ona görə də termorezistiv və termistorlar kimi temperaturun ölçülməsi üçün heç bir xarici mənbəyə ehtiyac duymurlar.

Üstünlüklər:

Temperatur dəyişikliklərini kiçik bir gecikmə ilə izləyirlər. Beləliklə, temperaturda çox sürətli dəyişikliklərin baş verdiyi tətbiqlərdə istifadə edilə bilər. Bu dəyişikliklərə çox tez cavab verir.

Bunlar istənilən aparatda və ya quraşdırmada müəyyən bir nöqtədə temperaturun ölçülməsi üçün çox əlverişlidir.

Çatışmazlıqları:

Çox aşağı dəqiqliyə malikdirlər. Beləliklə, onlar çox yüksək dəqiqlikli ölçmə üçün istifadə edilə bilməz.

Uzun ömür təmin etmək üçün çirklənmədən qorunmalıdırlar.

Onlar ölçü cihazından çox böyük məsafədə yerləşdirilir. Bu, nəticədə səhvləri artırır.

Fotoelektrik ölçmə çeviricilərin funksiyası optik şüalanmanı elektrik siqnalına çevirməkdən ibarətdir. Bu şüalanma: tədqiq edilən obyektin məxsusi şüalanması, obyekdən qayıdan və ya səpilən şüalar; qismən udularaq obyekdən keçən şüalar ola bilər.

Fotodetektorla pulsatil qan həcminin dəyişməsini ölçə bilərik. Nəbzi aşkar etmək üçün aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi keçiricilik və ya yansıtma üsullarından istifadə edilib. Ötürmə texnikasında pulsasiya edən qan axını optik sıxlığı dəyişdirir. Yansıtma texnikasında qan axını əks olunan işığın intensivliyini dəyişir. Bu üsullarla qan axınındakı dəyişikliklər dərhal görünür.

Ölçmələr toxumalardan işığın keçməsi yolu ilə aparılırsa, bu metod "transmissiya”, əsk olunması ilə aparılarsa «refraksiya» adlanır.

Fotoelektrik İÖÇ

qulağ

fotodetektor

İşıq diodu

Qanın oksigenlə doymasını müəyyən etmək üçün (oksimetriya) fotoelektrik çeviricilərdən istifadə olunur. Açıq ürək əməliyyatı zamanı oksigen miqdarının ölçülməsi vacibdir. İnsan bədənində qulaqcıqlar damar yataqları ilə zəngindir.

Belə ki, qulaq məmələri işıq mənbəyi ilə işıqlandırılır. Yansıtılan işıq iki fotovoltaik detektorla aşkar edilir. Birinci detektor qırmızı bölgədə (640mµ) yayılan radiasiyanı, digər detektor isə IR bölgəsində (800mµ) aşkar edir. 

Qırmızı kanaldan çıxış qanda oksigen miqdarı və optik yol boyunca qan və toxumanın olması ilə əlaqədardır. Bununla belə, IR spektrindən çıxış oksigenlə doyma ilə mütənasib deyil. Nəhayət, iki çıxış arasındakı fərq qanda mövcud olan oksigen miqdarı ilə mütənasibdir.

Rezistiv İÖÇ

Rezistiv ölçmə çeviricilərinin (RÖÇ) işləmə prinsipi giriş kəmiyyəti dəyişdikdə onların elektrik müqavimətinin dəyişməsinə əsaslanır.

RÖÇ həssas elementdən və müxtəlif konstruktiv elementlərdən ibarət olur. RÖC-nin həssas elementi (HE) keçirici, yarımkeçirici və dielektrik materiallardan hazırlanır.

Adətən HE baza elementdə – karkasda yerləşdirilir. Xarici təsiredici faktorlardan qorumaq üçün xüsusi örtüklər, qapaqlar, qılaflar şəklində qoruyucu elementlər istifadə olunur. Rezistiv vericilərin ən çox tətbiq olunan qrupları aşağıdakılardır:

reostat; termorezistor; tenzorezistor; fotorezistor;maqnitrezistor.

Termorezistiv vericilər

Termorezistiv İÖÇ-nin iş prinsipi temperaturun təsirindən keçiricilərin, yarımkeçiricilərin və dielektriklərin müqavimətlərinin dəyişməsinə əsaslanır. Keçirici və yarımkeçirici maddələrin temperaturu dəyişdikdə onların xüsusi müqaviməti dəyişir (termorezistiv effekt).

• Termorestiv çevirici dəri və bədən istiliyini ölçür.
• İnsan bədənində qan axınını termorezistiv çevirici ilə ölçə bilərik. Kateterin ucunda qızdırılan termistor qapalıdır. Kateter qan damarına keçdikdə , termistor  istiliyinin bir hissəsini bədəndə axan qana ötürür. Termistorun soyuducu təsiri qan axını ilə birbaşa mütənasibdir. Bu, qan axını ilə əlaqəli olan termistorda müqavimətin dəyərini dəyişdirir.
• Termistor tənəffüs dərəcəsini ölçür. Bir şüşə boncuklu termistoru birbaşa burun hava axınına qoyun. Termistordan müəyyən bir cərəyan keçir. Hər bir ekshalasiya dövrü üçün burun hava axınının soyuducutəsiri termistorun müqavimətinin artmasına səbəb olur.  Katod Ray Osiloskopu müqavimət artımını qeyd edir.

Termorezistiv verici

Fotorezistiv İÖÇ

Fotorezistor-müqaviməti işıqla şüalandırıldıqda dəyişilən və p-n keçidinə malik olmayan yarımkeçirici cihazdır. Fotorezistorların əsas müsbət xassələri:

• fotorezistorun yüksək həssaslığı. Fotorezistorlar spektrin infraqırmızı hissəsinə həssasdırlar;
• böyük işləmə müddəti. Praktiki olaraq bu müddəti sonsuz qəbul etmək olar;
• işləmə vaxtı 500 saatdan sonra həssaslığı stabilləşir;
• çox kiçik ölçüləri və çəkisi.

Yarımkeçiricini işıqlandırdıqda yük daşıyıcılarının konsentrasiyası dəyişir, bu da yarımkeçiricinin müqavimətinin və ya keçiriciliyinin dəyişməsinə səbəb olur.

Fotorezistiv vericilərin həssas elementlərini hazırlamaq üçün istifadə olunan materiallara aşağıdakılar xas olmalıdır:

• mümkün olduqca böyük fotohəssaslıq;
• kifayət qədər böyük qiymətli xüsusi müqavimət;
• müqavimətin temperatur əmsalının mümkün qədər kiçikliyi.

Diqqətinizə görə təşəkkürlər