Розробка конструкції вимірювального перетворювача частоти дихання

     

     

     В ході виконання самостійної роботи було розроблено первинний вимірювальний  перетворювач частоти дихання людини. Даний пристрій являється індуктивним  вимірювачем лінійних переміщень, має високу чутливість (6,45 В/м) та дозволяє записувати пневмограму не залежно від статі та статури пацієнта. Завдяки використанню термостійких матеріалів в конструкції пристрій може працювати в діапазоні температур від -45 до +45^оС.

     В самостійній роботі теоретично розраховані похибки вимірювання. Похибка, що виникає за рахунок нелінійності передавальної характеристики складає 1,14% (при відстані між котушками 40±5см). Температурна похибка на всьому діапазоні робочих температур рівна 43,3%. Дані похибки впливають лише на амплітуду дихальної кривої в режимі запису пневмограми, при визначенні частоти дихання похибка вимірювання складає один період за весь цикл вимірювання.

     Для обробки даних може використовуватися як аналогова схема з механічним самописцем, так і цифровий прилад з аналоговим входом та АЦП. Зважаючи на велику температурну похибку вимірювального перетворювача для запису пневмограми в вимірювальний прилад (пневмограф) потрібно включити можливість температурної компенсації.

 

      СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

     

     

1. http://amfan.ru/priemniki-pryamogo-usileniya/magnitnye-antenny/;
2. .Курс физики: Учеб. пособие для вузов/Трохимова Т.И – М.: Выш. шк., 1990. – 478с.: ил;
3. Основы диагностики синдромов внутренних болезней/Храмов Ю.А: Самиздат в электронном формате PDF, 2008. - 380 с.: ил.;
4. Математичне та комп’ютерне моделювання медтехніки. Методичні вказівки та завдання для практичних занять та тестування/Шадріна Г.М.. – Тернопіль : ТДТУ імені Івана Пулюя, 2008. – 70 с.
5. .Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Спра-вочник/ Найвельт Г.С. и др. – М.: Радио и связь, 1985 – 576с: ил.

 
 
 
 

 

      ДОДАТК

И 
 
 
 

 

ДОДАТОК А

ПРОГРАМА  ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ПАРАМЕТРІВ ВИМІРЮВАЛЬНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА  ВИМІРЮВАЧА ЛІНІЙНИХ ПЕРЕМІЩЕНЬ 

     clear all, clc 

     %%Розрахунок  параметрів вимірювального перетворювача

     td=10^(-5); %період дисктетизації

     t=[0:td:0.02]; %Вектор часу

     F=120; %Частота зміни відстані між  котушками

     r=0.5+0.02.*sin(2.*pi.*F.*t);   %Функція, що описує 

                                     %зміну відстані між котушками

     I10=0.1; %Амплітудне значення струму в  котушці збудження

     f=4*(10^3); %частота струму в котушці збудження

     u0=4*pi*(10^-7); %Магнітна стала

     u=600; %мангітна проникність осердя  приймальної котушки

     d2=3*(10^-3); %Діаметр осердя приймальної котушки

     S2=pi*(d2^2)/4; %Січення осердя приймальної котушки

     N=2*0.5/(I10.*u.*u0.*S2.*f) %

     

     N1=sqrt(N/10)               %Визначення числа витків котушок

     N2=N/N1                     %

     k=-I10.*N1.*N2.*u.*u0.*S2.*f; %Визначення коефіцієнта передачі

     e=(k./r).*cos(2.*pi.*f.*t); %ЕРС, наведена в приймальній  котушці

     R=[0.05:0.001:2]; %Вектор відстані між котушками

     E=k./R; %ЕРС, наведена в приймальній  котушці. Діюче значення

     E=abs(E);

     %Візуалізація  обчислень

     figure(1)

     plot(t,e,'k',t,r,'r'), xlabel('t, c.'), ylabel('E, B')

     grid on

     figure(2)

     plot(R,E,'k'), xlabel('R, M'), ylabel('E, B')

     grid on 

     %%Обчислення  похибки

     R0=0.4; %Середнє значення відстані на  заданому проміжку

     d=0.05; %Амплітудне значення зміни відстані

     dR=[(R0-d):td:(R0+d)];  %Вектор відстані між котушками на

                             %заданому проміжку

     dE=abs(k./dR);  %ЕРС, наведена в приймальній  котушці на 

                     %заданому проміжку. Діюче значення

     % Метод найменших квадратів

     %Обчислення  сум, необхідних для побудови системи рівнянь

     Exi=sum(dR);

     Efi=sum(dE);

     Exifi=sum(dR.*dE);

     Ex2=sum(dR.^2);

     n=length(dR);

     

     %Розвязання  системи рівнянь

     A=[Ex2, Exi; Exi, n]

     B=[Exifi; Efi]

     kb=inv(A)*B;

     k=kb(1,:)

     b=kb(2,:)

     F=k.*dR+b;

     delta=abs(dE-F);

     delta_max=max(delta)    %Визначення максимального значення

                             %абсолютної похибки на заданому  проміжку

     %Візуалізація  обчислень

     figure(3)

     plot(dR,F,'-.k',dR,dE,'k'), xlabel('R, M'), ylabel('E, B')

     text(0.31, 3.3, '1')

     text(0.305, 3.1, '2')

     grid on