Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 ИМПЕДАНС БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ




Цель работы:

Изучение зависимости импеданса участка живой ткани и электрической модели живой ткани от частоты электрического тока и определение показателя жизнеспособности К.

Приборы и принадлежности:

Генератор переменного напряжения с вольтметром ЗГ (звуковой генератор), микроамперметр с переключателем режимов измерения на задней стенке, электрическая модель участка живой ткани, электроды, соединительные провода, марлевые прокладки, физиологический раствор.

 

 

Схема установки:

  ЗГ  
  ЗГ  

µА ааааа а ɑаɑаА
µА ааааа а ɑаɑаА


ЭМ

 

Э

Z

Э

 

 

 

 

 


Рис.5 Схема режима Рис.6 Схема режима подключения

подключения электродов (Э) электрической модели (ЭМ)

 

Порядок выполнения работы:

1. Установите переключатель режимов измерения на микроамперметре в положение «Электрическая модель» ( рис.6.).

2. Изменяя частоту подаваемого с генератора ЗГ сигнала, начиная от 2000 Гц и до 25 Гц, произведите однократное измерение силы тока по микроамперметру на всех частотах, указанных в таблице измерений. Результаты зафиксируйте в таблице. Следите, чтобы напряжение на вольтметре ЗГ оставалось постоянным и не превышало 1 вольт. В конце уменьшите напряжение до 0 вольт.

3. Установите переключатель режимов измерения на микроамперметре в положение «Живая ткань»(рис.5).

4. С помощью резиновых зажимов закрепите на руке электроды. Между кожей и электродами поместите марлевые прокладки, смоченные физиологическим раствором.

5. Аналогично пункту 2, изменяя частоту подаваемого с генератора ЗГ сигнала в том же диапазоне частот (2000 Гц – 25 Гц), произведите однократные измерения силы тока по микроамперметру на каждой из указанных в таблице частот. Результаты занесите в таблицу измерений. После измерений сначала уменьшите напряжение до 0 вольт, а затем снимите с руки электроды.

 

 

Таблица измерений:

ν,Гц lgν Участок живой ткани Электрическая модель
I±∆I,мкА Z±∆Z,Ом I±∆I,мкА Z±∆Z,Ом
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         

 

Обработка результатов измерений:

1. Для каждой частоты рассчитайте импеданс живой ткани и модели по формуле Z=U/I .Здесь Z - значение импеданса в омах, U – величина приложенного напряжения в вольтах, I – сила тока в амперах. Полученные результаты занесите в таблицу измерений.

2. По классу точности микроамперметра (цифре указанной в рамке в правой нижней части его шкалы) определите систематическую (приборную) погрешность прямого измерения силы тока ∆I по формуле:

 

 

∆I=

 

Здесь Iпред. – максимально возможное значение отсчёта по шкале микроамперметра. В качестве приборной погрешности прямого измерения напряжения ∆U возьмите половину цены самого маленького деления на рабочей шкале вольтметра.

Вычислите погрешность определения импеданса ∆Z для всех частот, приведённых в таблице измерений. Поскольку импеданс определяется по формуле, то для расчёта его погрешности ∆Z воспользуйтесь формулой для обработки результатов косвенных измерений:


Здесь Z вычисленное конкретное значение импеданса в омах на каждой из частот таблицы измерений, I и U ток и напряжение на соответствующих частотах, ∆I и ∆U приборные погрешности тока и напряжения. Напряжение и его погрешность измеряются в вольтах; ток и погрешность тока в этой формуле можно брать и в микроамперах, поскольку под корнем берётся их отношение.

3. На миллиметровой бумаге в одних осях постройте с учётом погрешности графики зависимости импеданса от частоты приложенного напряжения для участка живой ткани и для электрической модели. Ось частот следует брать в логарифмическом масштабе.

4. Из сравнения двух графиков дайте заключение о степени соответствия электрической модели участку живой ткани. В случае заметного несоответствия попытайтесь объяснить причину.

5. На графике зависимости импеданса участка живой ткани от частоты выберите две частоты =200 Гц и =2000Гц и установите соответствующие значения импеданса Z( ) и Z( ). Определите коэффициент жизнеспособности из соотношения К= Z( )/ Z( ).

6. Сделайте вывод по результатам проделанной работы. Достигнута ли цель работы; какое явление наблюдали; согласуется ли полученный результат с теоретическим (где взять данные?); о чём говорит найденный коэффициент жизнеспособности; велика ли погрешность измерений. Наблюдается ли отличие импеданса модели от живой ткани? Если да, то на каких частотах и почему?

Дайте теоретическое обоснованиеработы, опираясь на вопросы для самоподготовки

 

Вопросы для самоподготовки:

1.Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрические свойства живых тканей.

2.Электропроводимость электролитов. Электропроводимость биологических тканей и жидкостей при постоянном электрическом токе.

3.Переменный ток. Полное сопротивление в цепи переменного тока. Импеданс живых тканей. Дисперсия импеданса. Что такое коэффициент жизнеспособности? Как его находить и что он характеризует? Физические основы реографии.

 

Литература:

1. Ремизов А.Н., Максина А.Г., Потапенко А.Я. Медицинская и

биологическая физика. М.: Дрофа, 2007.

с.238 – 242 , с. 246 – 248 , с. 268 – 271, с.272-278

2. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. СПб.: СпецЛит, 2004.

с. 252 – 262

3. Краткие основы медицинской электронной аппаратуры. Часть 1.

/Соколов Д.В., Марущак В.А., Кулинкин Б.С., Кулинкин А.Б.,

Проценко Н.Е., Шокин О.В./ СПб.: Издательство СПбГМУ, 2009.

с. 9 – 17

 







Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 2182. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия