Рефераты. Медицинские датчики

В импульсных доплеровских системах преобразователи имеют более сложную конструкцию, чем в доплеровских системах непрерывного действия. Любой кристаллический преобразователь характеризуется высокой добротностью Q (узкой частотной характеристикой) и поэтому после окончания возбуждающего электрического сигнала довольно долго осциллирует на своей резонансной частоте. Импульсный доплеровский преобразователь модифицируется путем добавления к нему спереди или сзади массивного демпфера, что обеспечивает уменьшение (уширение частотной характеристики) кристалла. Типичные значения модифицированной добротности - от 5 до 15. При использовании одного общего преобразователя в качестве излучателя и приемника отключение излучателя осуществляется с помощью логического элемента (вентиля). Однокаскадный логический элемент не обеспечивает надлежащей развязки мощного сигнала, возбуждающего излучатель, от исключительно слабого принимаемого сигнала. Проблема развязки решается последовательным включением двух логических элементов.

При использовании импульсных доплеровских систем возникают дополнительные проблемы и с обработкой принимаемого сигнала. В система должна быть предусмотрена некоторая схема, обеспечивающая защиту усилителя высокой частоты от перегрузок во время передачи сигнала и предотвращающая поступление напряжения генератора на вход этого усилителя во время приема сигнала. Примером такой схемы является диодная структура, обладающая низким сопротивлением для высокоуровневого передаваемого сигнала и высоким сопротивлением для слабого принимаемого сигнала. Измерение профилей потока в реальном масштабе времени достигается путем использования 16 логических элементов (селекторов дальности), задающих различные временные задержки для принимаемого сигнала. На выходе измерительного устройства имеем при этом 16 “параллельных” сигналов, соответствующих различным точкам в поперечном сечении трубы или кровеносного сосуда и определяющих временную зависимость локальных скоростей потока в этих точках. Профиль скорости формируется путем быстрого сканирования по этим 16 каналам.

Главное преимущество импульсных доплеровских измерителей потока - возможность получения информации о профиле потока. Кроме того, в этих устройствах детектируются сигналы, отражаемые частицами из малых объемов текучей среды (в силу сканирования по поперечному сечению потока), и поэтому на детекторы нуля поступают сигналы с узким частотным спектром, что является другим важным преимуществом измерителей потока этого типа. И, наконец, поскольку для импульсного доплеровского измерителя потока нужен только один преобразователь, выполняющий функцию, как излучателя, так и приемника, то это - идеальное устройство для измерений с помощью катетера. Такие измерители используются для регистрации кровотока в различных участках кровеносной системы.

  1. Датчики давления.

 

Датчики давления семейства Senseon фирмы Motorola выбирают производители медицинского оборудования по всему миру. Они долговечны, точны и надежны.

   Датчик давления фирмы Motorola разработан с использованием монолитного кремниевого пьезорезистора, который генерирует изменяющееся в зависимости от величины давления напряжение на выходе. Резистивный элемент, который представляет собой датчик напряжений, ионно имплантирован в тонкую кремниевую диафрагму. Малейшее давление на диафрагму приводит к изменению сопротивления датчика напряжений, что в свою очередь изменяет напряжение на выходе пропорционально приложенному давлению. Датчик напряжений является составной частью диафрагмы, благодаря чему устраняются температурные эффекты, возникающие из-за разницы в тепловых расширениях датчика и диафрагмы. Параметры на выходе самого датчика деформаций зависят от температуры, так что при использовании в диапазоне температур, превышающих допустимые значения, требуется компенсация. В узких диапазонах температур, например от 00С до 850С, в этом качестве может быть использована простая резисторная схема. В диапазоне температур от –400С до +1250С потребуются расширенные компенсационные схемы.


Компенсированные и калиброванные (на чипе). Медицинский класс.

Серия

Максимальный уровень давления

Напряжение питания

(V dc)

Допустимое отклонение, mV (Max)

Чувствительность (µV/V/mmHg)

Полное выходное сопротивление Ом (Max)

линейность % от полного диапазона

psi

кПа

(Min)

(Max)

MPX2300DT1

5.8

40

6.0

0.75

5.0

330

-2.0

2.0

Серии МРХ 7050, 7100, 7200

Датчики этих серий сочетают в себе все преимущества серии МРХ 2000 (температурная компенсация и калибрация на чипе) с высоким полным входным сопротивлением (обычно 10 kОм), что делает их незаменимыми в переносных устройствах, работающих на аккумуляторах. Эти датчики могут использоваться в приборах, требующих точного определения давления при малом потреблении энергии, таких как переносное медицинское оборудование и т.п.

МЕДИЦИНСКИЕ ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ (MEDICAL)

Тип датчика

Возможные исполнения (тип корпуса , порта, форма выводов, упаковка)

Рабочий диапазон

Макс. доп. давление

Начальное смещение

Размах выходного напряжения (типовое значение)

Чувствительность

Линейность

Температурный коэффициент начального смещения

Напряжение питания

Ток потребления (типовое значение)

Вых. сопротивление

Pressure Range

Over-pressure

Zero pressure Offset

Full Scale Span (VFSS)

Sensitivity

Linearity

Temperature Effect on Offset

Supply Voltage

Supply Current

Output Impedance

 

kPa

mV

mV

 

%VFSS

 

V

mA

 

MPXC2011DT1

MPXC2011DT1

0...10 kPa
(75mmHg)

75

± 1,0

25

2,5mV/kPa

± 1,0

± 1,0 mV

3

6

1,4...3 kΩ

MPX2300D

MPX2300D*
MPX2300DT1
MPX2300DT1-001*

0...300mmHg

-

± 0,75

2,976...3.036
(3,006)

5,0
mV/V/mmHg

± 1,5

± 9,0mV/°C

6

1

330 Ω

* - Датчики, не рекомендованные для дальнейшего использования
Диапазон рабочих температур всех медицинских датчиков +15°С ...+45°С

Таблица 3.3 – Некоторые датчики давления фирмы MOTOROLA

Device Series

Max Pressure Rating

Over Pressure (kPa)

Offset mV (Typ)

Full Scale (mV/kPa)

Sensitivity (mV/kPa)

Linearity % of FSS (1) (Min) (Max)

KPa

Некомпенсированные

MPX10D

10

75

20

35

3.5

-1.0

1.0

MPX50D

50

200

20

60

1.2

-0.25

0.25

MPX700D

700

2800

20

60

0.086

-0.50

0.50

Компенсированные и калиброванные

MPX2010D

10

75

+-1.0

25

2.5

-1.0

1.0

MPX2700A

700

2800

+-2.0

40

0.057

-1.0

1.0

MPX2700D

700

2800

+-1.0

40

0.057

-0.5

0.5

High Impedance (On-Chip)

MPX7050D

50

Страницы: 1, 2, 3, 4



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.