Медицинские измерительные преобразователи и электроды.

Часть II. Измерительные преобразователи неэлектрических величин

(Часть I – Орлов Ю.Н., БМТ-1) – 102 часа

Лекции: 51 час.

Лабораторные работы: 17 часов.

Самостоятельная проработка материала: 34 часа.

 

Аннотация дисциплины:

Дисциплина «Медицинские измерительные преобразователи и электроды» относится к обязательному циклу дисциплин, обеспечивающему научно-теоретическую и практическую подготовку инженеров в рамках специальностей 19.05. «Биотехнические и медицинские аппараты и системы», 19.06. «Инженерное дело в медико-биологической практике».

Цель преподавания дисциплины

  • подготовка будущего инженера к эксплуатационной, научно-исследовательской и организационно-методической деятельности по избранной специальности в части разработки, проектирования, создания, эксплуатации и обслуживания диагностических приборов и систем.

Задачей дисциплины является получение теоретических и практических знаний по следующему кругу вопросов:

  • прикладные задачи законодательной и медицинской метрологии;
  • обоснование; принципы выбора или расчета; применение конкретных конструкций измерительных преобразователей и электродов;
  • схемные решения и метрологическое обеспечение средств измерений медицинского назначения.

В результате изучения курса студент должен обоснованно выбирать необходимые типы измерительных преобразователей применительно к поставленной задаче, рассчитывать их параметры и параметры сопрягаемых элементов.

Названия лабораторных работ:

1. Изучение фотоэлектрических измерительных преобразователей для биомедицинских устройств – 4 часа.

2. Изучение тепловых измерительных преобразователей для биомедицинских устройств – 4 часа.

3. Конструкции и сравнительные характеристики биоэлектрических электродов – 4 часа.

4. Изучение методики pH-метрии и характеристик стеклянных электродов – 5 часов.

Список вопросов к рубежному контролю и зачету (по части II):

1. Структура средств измерений медицинского назначения. Измерительный преобразователь: его назначение, определение (согласно ГОСТ), реализуемые функции.

2. БТС диагностического типа. Место и роль измерительного преобразователя. Общие медико-технические требования к измерительным преобразователям.

3. Уравнение теплового баланса теплового измерительного преобразователя.

4. Источники погрешностей при измерении температуры. Методы повышения точности измерения температуры.

5. Инерционность тепловых измерительных преобразователей (ТИП). Постоянная времени ТИП. Реакция ТИП на мгновенное изменение температуры. Частотная характеристика ТИП.

6. Параметры, доступные для регистрации при помощи тепловых измерительных преобразователей, методы их измерения.

7. Виды тепловых измерительных преобразователей. Физические принципы измерения температуры.

8. Терморезисторы: параметры, основные соотношения, применение, схемы включения.

9. Термисторы: параметры, основные соотношения, применение, схемы включения.

10. Термопары: конструкции, параметры, основные соотношения, применение, схемы включения.

11. Биметаллические преобразователи: конструкции, параметры, основные соотношения, применение.

12. Жидкостные тепловые преобразователи: конструкции, параметры, основные соотношения, применение.

13. Применение тепловых измерительных преобразователей для измерения скорости потока жидкости и газа: требования, конструктивные решения, источники погрешностей.

14. Виды фотоэлектрических измерительных преобразователей (ФИП). Физические принципы работы ФИП.

15. Внешний фотоэффект. Приборы с внешним фотоэффектом: параметры, применение, схемы включения.

16. Внутренний фотоэффект. Приборы с внутренним фотоэффектом: параметры, применение, схемы включения.

17. Фотодиоды: характеристики, режимы работы, схемы включения, параметры измерительной цепи, применение.

18. Индуктивные измерительные преобразователи: конструкции, параметры, схемы включения, применение.

19. Емкостные измерительные преобразователи: конструкции, параметры, схемы включения, применение.

20. Тензорезистивные измерительные преобразователи: конструкции, параметры, схемы включения, применение.

21. Магнитография: физические принципы и применение в биомедициских исследованиях.

22. Погрешность единичного измерения. Стандартная форма описания погрешности метода измерения.

23. Погрешность серии независимых измерений. Стандартная форма описания точности эксперимента.

24. Виды ошибок измерений. Выбор необходимого количества измерений.

25. Доверительный интервал и доверительная вероятность. Метод определения доверительного интервала по серии независимых измерений при заданной доверительной вероятности.

26. Доверительный интервал и доверительная вероятность. Определение вероятности попадания в доверительный интервал по заданной дисперсии и среднему арифметическому случайного процесса.

46. Погрешность определения погрешности. Обнаружение промахов.

Список литературы по курсу «Медицинские измерительные преобразователи и электроды»

Основная

1. Орлов Ю.Н.  Контактные электроды для биомедицинских измерений. Часть I. – М., МВТУ, 1988.

2. Орлов Ю.Н.  Контактные электроды для биомедицинских измерений. Часть II. – М., МВТУ, 1988.

3. Левшина Е.С., Новицкий П.В.  Электрические измерения физических величин. – Л.: Энергоатомиздат, 1983.

Дополнительная

1. Орлов Ю.Н.  Электрические измерения параметров биообъектов и биопроб. – М. МВТУ 1989.

2. Орлов Ю.Н.  Конструкция и сравнительные характеристики биоэлектрических электродов. – М. МГТУ 1996.

3. Орлов Ю.Н.  Методы и технические средства ЭКГ. – М. МГТУ 1996.

4. ГОСТ 25995-83.  Электроды для съема биоэлектрических потенциалов. Общие технические требования и методы испытаний.- М. ГКС, 1984г.

5. СТ СЭВ 2483-80.  Электроды для съема биоэлектрических потенциалов. Термины и определения.-  Бухарест.: Постоянная комиссия по стандартизации, 1980г.

6.  Текстовый и иллюстративный материал лекций и стандартов имеется в библиотеке МГТУ, а также в компьютерной версии на дискетах на кафедре.

7.  Основы метрологии и электрические измерения. / Под ред. Душина Е.М. – Л.: Энергоатомиздат, 1987.

8.  Измерение температур в технике. Справочник Ф. Линеви – М.: Металлургия, 1980, с. 545.

9. Аксеенко М.Д., Бараночников М.Л.  Приемники оптического излучения. Справочник. Радио и связь, 1987, с. 285.

10. Геращенко О.А., Гордов А.К.  Температурные измерения. Киев: Наукова думка 1983, с. 231.

11. Виглеб Г. Датчики., М.: «Мир», 1986, 122 с.

12.  Слабая сверхпроводимость. Квантовые интерферометры и их применение./ Пор ред. Шварца Б.Б., Фонера С. – М.: Мир, 1980.

13. Афанасьев Ю.В. и др.  Магнитометрические преобразователи, приборы, установки. – Л.: Энергия, 1972.

14. Корыта И., Штулик К.  Ионоселективные электроды. – М.: Мир, 1989.

Методические указания по выполнению лабораторных работ

1. Орлов Ю.Н.  Изучение фотоэлектрических измерительных преобразователей для биомедицинских устройств. – М. МВТУ, 1983.

2. Орлов Ю.Н.  Изучение тепловых измерительных преобразователей для биомедицинских устройств. – М. МВТУ, 1983.

3. Орлов Ю.Н.  Изучение методики рН-метрии и характеристик стеклянных электродов.  – М. МВТУ, 1987.

Обновлено 28.05.2013 17:49