Электрод 4 топқа бөлінеді

Тақырыбы: Биологиялық (электрлік емес) сигналдардың электрлік сигналдарға түрленуі. Датчиктер мен электродтардың конструкциялары, олардың негізгі сипаттамалары.

Мақсаты:

· термистор мен терможұптың жұмыс істеу принципін оқып үйрену

· дене температурасын анықтауда термистор мен терможұпты градуирлеуді үйрену

· жартылай өткізгіштердің температураға тәуелділігін оқып үйрену

Оқыту міндеттері:

· Датчиктердің көмегімен медико-биологиялық ақпарат алу

· Биологиялық жүйелерді зерттеуде медициналық құралдар мен аппараттардың негізгі топтары

Тақырыптың негізгі сұрақтар:

1. Өткізгіштер және жартылай өткізгіштердің қасиеттері

2. Зоналық теория тұрғысынан өткізгіштер, жартылай өткізгіштер және диэлектриктердің айырмашылығы

3. Контактілі потенциал айырымы деген не?

4. Контактілі потенциал айырымының пайда болу себептері

5. Пельтье эффектісінің маңызы

Оқыту әдісі:

Тақырып бойынша талдау, зертханалық жұмыс орындау, есептер шығару

Ақпараттық-дидактикалық блок:

Тірі ағза мен ұлпаларға тұрақты токпен әсер еткенде, ток күші тұрақты болмай, өзгеріп, бастапқыдан көп аз болады. Тұрақты токтың биологиялық жүйеден белгілі бір шекке өткенде қарама-қарсы бағытта электрқозғаушы күш пайда болады. Осыдан қарама-қарсы бағытта электрқозғаушы күштің пайда болуынан Ом заңының ауытқуы байқалады. Байқалған құбылыс электролит сұйықтықтарында көрінеді. Қарама-қарсы белгісі бар иондардың жинақталуынан туған қосымша зарядтардың қозғалысынан пайда болған тұрақты токта поляризация құбылысы байқалады.. Биологиялық жүйелердегі ток күшінің өзгерісі олардың токты поляризациялайтын қабілетін көрсетеді.

Металл өткізгіште қоспаның болуы оның меншікті кедергісін арттырады. Өйткені заттарды қыздырған кезде олардың бөлшектерінің ретсіз қозғалысы қарқындырақ болып, ток тасымалдаушылар қозғалысына қарама-қарсы әсері артады.

Температураның біршама аймағында металдардың меншікті кедергісінің өсуі температураға тура пропорционал. Егер меншікті кедергіні 0⁰С –та , ал t⁰C –та деп белгісек онда немесе .

Затты тегіне байланысты қыздырғандағы меншікті кедергінің өзгеріс тәелділігін сипаттайтын шаманы кедергінің температуралық коэффициенті деп атайды. Кедергінің температуралық коэффициенті сан мен анықталыды, 0⁰С-та алынған шаманың 1⁰С-қа қыздырғанда меншікті кедергісінің өзгеруін көрсетеді.

. -өлшем бірлігі ⁰С^-1

Барлық металдарда шамасы оң, өйткені қыздырғанда оның кедергісі өседі, ал көмір мен электролиттерде және жартылай өткізгіштерде теріс болады, өйткені қыздырғанда олардың кедергілері азаяды. Жартылай өткізгіштердің меншікті кедергілерінің температураға тәуелділігі , мұндағы тыйым салынған зонаның ені; -меншікті кедергінің пропорционалдық коэффициенті; k- Больцман тұрақтысы.

Электр тогы дегеніміз электр зарядтарының ретті қозғалысы. Егер зарядтардың ретті қозғалысы өткізгіште пайда болса, онда электр тогы өткізгіштік ток деп аталады. Токтың сандық сипаттамасының шамасы зарядтың өткізгіш қимасы арқылы уақыт аралығында өтуі

Осы шаманы ток күші деп атайды. Егер ток күші және оның бағыты уақытқа байланысты өзгермесе, оны тұрықты ток деп атайды. Тұрақты ток үшін

Токтың тығыздығы , мұндағы q және n –заряд және ток тасымалдау концентрациясы, v- қозғалыс бағытталған орташа жылдамдық.

Электролиттегі ток тығыздығы

мұндағы және - қозғалыстағы иондарға сәйкес таңбалар; Е- электр өрісінің кернеулігі.

Әр түрлі жартылай өткізгіштердің жанасу қабатының (р-n ауысу) ерекше қасиеттері бар. Әр түрлі металдар жанасқанда бұл жерде потенциалдар айырымы пайда болады. Металдардағы пайда болатын потенциалдар айырымы, біріншіден, газ және вакууммен арадағы шекарада пайда болатын ерекше жағдайларға, екіншіден, бұл металдардағы бос электрондар концентрациясына байланысты. Металдардағы бос (свободные) электрондар металдардың өзінде сақталады. Егер басқаша болғанда, электрондардың «ұшып шығуы» металдарда оң зарядтың пайда болуын туғызар еді. Бұндай жағдай практикада байқалмады. Яғни, электроннның металлдан шығуы үшін А жұмыс жасалуы (энергия жұмсалуы) керек. Бұл металл мен оған жақын орналасқан вакуум (ауа) арасындағы потенциалдар айырымы бар екенін білдіреді. Потенциалдар айырымы:

Бөгде күштердің әсерін физикалық шама ретінде сипаттайды оны электрқозғаушы күш деп атайды. Бұл шаманы бірлік оң зарядқа әсер ететін бөгде күштердің тұйықталған тізбек бойымен немесе тізбектің белгілі бір бөлігіндегі атқарған жұмысы сияқты анықтауға болады.

ЭҚК= . ЭҚК кернеу сияқты вольтпен өрнектеледі.

Электрқозғаушы күшінің дәнекерлеу температураларының айырымына тәуелділігі ЭҚК=

мұндағы =1К сәйкес термо ЭҚК-не тең коэффициент.

Медициналық электроникада тіркеу құрылғысының 2 түрі қолданылады:

1. электродтар
2. датчиктер

Электродтар - бұл өлшеуіш тізбекті биологиялық жүйемен қосатын арнай формадағы өткізгіш сымдар

Электродтар мына мақсатта қолданылады:

1. Диагностикада
2. Емдеу саласында

Электродтарға қойылатын талаптар:

1. Мықтылық (төзімділік - прочность)
2. Жылдамдық (тез арада алып тіркеу)
3. Сигналдың бұзылауы (формасын өзгертпеуі, кедергі жасамауы, яғни параметрлердің тұрақтылығын қамтамасыз ету - искажения)
4. Биологиялық ұлпаны тітіркендірмеуі

Кедергіні азайтудың 2 жолы:

1. Тер мен электрод арасына қойылған дәке (салфетка) физиологиялық ерітіндіге малынуы тиіс
2. Арнайы электр өткізгіш пастаны қолдану

Биологиялық жүйеден және электродтан тұратын контурдың эквиваленттік схемасы

-биопотенциал көзінің э.қ.к.

-ішкі ұлпаның кедергісі

-тері мен электрод арасындағы кедергі

- биологиялық жүйенің кірісі

Электрод 4 топқа бөлінеді

• Уақытша қолданылады (УЗИ каб.)

• Ұзақ уақыт бойынша үздіксіз (кома, реанимация)

• Қозғалыс жағдайында (спорттық және космостық медицинада)

• Қауырт және жәрдем жағдайында (жүрек тоқтағанда)

Дата добавления: 2015-08-13