Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ

Електроенцефалографи «Експерт»

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Курсова робота

з дисципліни: “Оцінювання технічного стану радіоелектронної апаратури”

на тему: “Побудова оптимізованої програми оцінювання технічного стану електроенцефалографів серії «Експерт»”

Виконала:студентка групи ІІДС-361

Тур М. В.

Перевірила:доцент Кучеренко В.Л.

Київ 2013

Зміст

Вступ. 3

1.Інженерний аналіз. 5

1.1.Загальні відомості про ЕЕГ.. 5

1.2.Електроенцефалографи «Експерт».. 6

1.3.Технічні характеристики електроенцефалографів «Експерт».. 8

1.4.Аналіз принципів функціонування ЕЕГ.. 9

1.5.Методика перевірки ЕЕГ приладу.. 12

1.6.Можливі режими та умови експлуатації. 13

1.7.Типові несправності та способи їх усунення.. 15

1.8.Наслідки відмов.. 18

1.9.Розрахунок надійності. 18

2.Електрична принципова схема. 19

3.Функціональна схема. 20

4.Структурна схема. 21

5.Рівень контролепридатності 23

6.Рівень ремонтопридатності 26

7.Функціонально-логічна модель. 27

Висновок. 34

Список використаної літератури. 35

Вступ

Кожен електроенцефалограф має свої особливості. Деякі надійні,

довговічні, зручні в експлуатації і допомагають забезпечити високий рівень діагностики. Інші менш вдалі, вимагають великих трудовитрат медсестри і доктора, деякі працюють погано. Є й такі, які не працюють взагалі, і їх купівля стає лихом загальнолікарняного масштабу. Тому найважливішим питанням для потенційного покупця стає ВИБІР необхідного обладнання, а в ідеалі - експертиза ДО ПРИДБАННЯ.

Реклама на сучасному ринку цих приладів стверджує, що:

1. Всі прилади, як з'ясовується, є унікальними, іноді унікальними оголошуються можливості ОС Windows, під якою працює програмне забезпечення приладу.

2. Всі прилади являють собою універсальні комплекси нового покоління, при цьому кількість і характеристики цих " поколінь" ніким не визначені.

3. Майже всі прилади мають технічні характеристики, набагато переважаючі світовий рівень, і призначені для поглибленого (дивний термін) аналізу ЕЕГ.

4. Всі прилади здатні працювати в неекранованому приміщенні, і тільки в інструкції з експлуатації є посилання на те, що " при невдалому розташуванні приладу в приміщенні...".

5. Більшість фірм СНД, що виробляють ці прилади, оголошують себе лідерами ринку (!).

Тим не менше:

1. Ні в описі, ні в рекламі ніколи не наводиться жодного реального (NB!) клінічного випадку.

2. Майже вся реклама перевантажена незрозумілими для доктора термінами і екзотичними методами аналізу ЕЕГ.

3. Програмне забезпечення обов'язково прикрашається дивиною - або модною, або незрозумілою доктору.

4. У рекламний текст обов'язково додаються незрозумілі абстракції, наприклад: " Ядром (чому не снарядом?) Комплексу NEURODUB є програма...".

5. Майже кожна реклама натякає на автоматичну обробку даних, іноді й на діагностику, тобто при роботі оператору думати не доведеться.

У результаті вибір потенційного користувача ускладнений інформаційним шумом і відвертою дезінформацією, не кажучи вже про психологічні (або комерційних) трюках сучасних методів обробки покупця (нічого не поробиш, на дворі плюралізм і ринкова економіка).

Інженерний аналіз

Загальні відомості про ЕЕГ

Електроенцефалограф – це прилад, призначений для виміру і реєстрації змін різниці потенціалів електричного поля головного мозку. Сучасні ЕЕГ являють собою багатоканальні реєструючи прилади, що об’єднують від 8 до 24 і більше ідентичних підсилювально-реєструючих блоків(каналів), що дозволяють швидко реєструвати електричну активність від відповідного числа електродів, встановлених на голові пацієнта.

ЕЕГ – це метод реєстрації коливань електричних потенціалів мозку з поверхні голови. Вважається, що ЕЕГ в кожний момент часу відбиває сумарну електричну активність клітин мозку. В ЕЕГ відбиваються лише низькочастотні біоелектричні процеси тривалістю (періодом) від 10 мс до 10 хв. ЕЕГ завжди вимірюється між двома точками. Існують два способи реєстрації ЕЕГ – біполярний і монополярний. Під час біполярного відведення реєструється різниця потенціалів між двома активними електродами. Цей метод частіше використовується у клініці, наприклад, для локалізації патологічного осередку в мозку, але він не дозволяє визначити, які коливання виникають під кожним з двох електродів і які їхні амплітудні характеристики.

У психофізіології поширеним є інший метод – монополярного відведення. За ним реєструється різниця потенціалів між різними точками на поверхні голови по відношенню до якоїсь однієї індиферентної точки (наприклад, мочки вуха). У цій точці електричні процеси мінімальні і їх можна прийняти за нуль. ЕЕГ фіксує складний коливальний процес, в якому можна виділити деякі типи ритмічних коливань. Накопичені в психофізіології дані дозволяють пов’язати їх із певними видами психічної активності.

Технічні характеристики електроенцефалографа 16-19 канального

Параметри	Значення
Число ЕЕГ каналів	16 / 19
Діапазон реєстрованих сигналів, мкВ	0.5... 400
Вхідний струм витоку, нА	менше 100
Вхідний опір для синфазного сигналу, МОм	більше 100
Диференціальний вхідний опір, МОм	більше 5
Пригнічення синфазної перешкоди, дБ	більше 120
Смуга пропускання підсилювача(- 3 дБ), Гц	0.1... 50
Взаємне проникнення каналів, дБ	-40
Рівень шуму діючого значення при закороченому виході, мкВ	менше 0.5
Вбудоване калібрування, мкВ
Включення калібрування, перемикання постійних часу НЧ і ВЧ фільтрів	програмне
Опір електродів, кОм	0... 100
Напруга поляризації електродів, мВ	менше 300
Тип інтерфейсу - послідовний, швидкість передачі, кбіт/з	115.2
Споживана потужність, не більше, Вт
Габаритні розміри	200х150х25
Вага, без стійки, кг	0.5

Таблиця.1.Технічні параметри ЕЕГ «Експерт»16-19канального

Методика перевірки ЕЕГ приладу «Експерт»

1. Зовнішній огляд

2. Випробування

3. Визначення метрологічних характеристик

4. Визначення відносної погрішності калібратора амплітуди

5. Визначення відносної погрішності

6. Калібратора міток часу

7. Визначення ідентичності форми сигналу і вимірів реперних значень його амплітудно-тимчасових параметрів

8. Визначення погрішності вимірів напруги

9. Визначення відносної погрішності виміру інтервалів часу

10. Визначення рівня шуму, приведеного до входу

11. Визначення відносної погрішності оцінки спектрального складу сигналу

12. Визначення відносної погрішності вимірника міжелектронного опору(омметра, що входить в комплект постачання).

Наслідки відмов.

№ п/п	Назва блоку, модуля	Харак-теристика відмови	Загаль-ний час напра-цювання	Середній час напрацю-вання до появи відмови	Лока- лізація (функціо- нальний елемент)	Фінансові витрати	Час Виконання ремонтновідновлюваних Робіт
	Блок Підсилення: ПВЧ	Не праце- здатний	266 год		Транзистор VT1	120 грн	2 год
Операційний підсилювач АD8605	170 грн	4 год
	Блок цифрової обробки АЦП	Не праце- здатний	3000 год	655 год	Компаратор D2	95 грн	3 год

Таблиця.2.Наслідки відмов

Розрахунок надійності.

Невідновлювальні вироби

На випробування поставлено 2000 АЦП електроенцефалографів. За 6000 годин відмовило 25 виробів, а за інтервал часу 6000÷8000 відмовила ще 10 виробів. Потрібно визначити ймовірність безвідмовної роботи й імовірність відмови протягом 6000 годин; частоту й інтенсивність відмов у проміжку часу 6000÷8000 год.

Відновлювальні вироби

Проводилося спостереження за роботою трьох однакових підсилювачів сигналів ЕЕГ. За період спостереження було зафіксовано по першому виробу 5 відмов, по іншому - 2 відмови і по третьому - 3 відмови. Напрацювання першого виробу склав 405 год, іншого - 283 год й третього - 246 год.

Сумарний напрацювання трьох виробів:

t_Σ = 405 + 283 + 246 = 934 год,

Сумарна кількість відмов:

n_Σ = 5 + 2 + 3 = 10,

Середнє напрацювання на відмову:

Коефіцієнт готовності виробу:

Електрична принципова схема

Рис.9.Електрична принципова схема електроенцефалографа

3.Функціональна схема

Структурна схема

БО - біологічний об'єкт, який підключається до технічного засобу через систему електродів(СЕ), прив'язану, як правило, до певних анатомічних точок на голові людини і використовувану для отримання електричних сигналів, що несуть інформацію про досліджувані процеси в головному мозку.

СЕ - система електродів має малий перехідний опір, і прикладається до поверхні шкіри на голові. З метою збільшення провідності шкіри на контактну поверхню електродів наносять гель. На голові електроди закріплюють за допомогою спеціальних еластичних шоломів. На лобові, скроневі, тім'яні і потиличні області півкуль закріплюються парні електроди. Електрод заземлення зазвичай поміщається на зап'ястку випробовуваного.

ПБП - підсилювач біопотенціалів служить для посилення дуже слабких електричних сигналів, що виникають в результаті діяльності головного мозку. Для посилення ЕЕГ і сигналів, що виникають при скороченні м'язів(міосигналів) застосовують зазвичай ПБП електронного типу: на транзисторах, на операційних підсилювачах або комбінованих. Для посилення сигналів головного мозку ПБП електронного типу непридатні, оскільки рівень їх власних шумів порівнянний величиной цих сигналів. Тому в електроенцефалографах застосовують ПБП параметричного типу, у яких рівень власних шумів дуже малий.

АК - аналоговий комутатор служить для перемикання електродів на різні канали і входи підсилювачів. У сучасних багатоканальних електроенцефалографах комутатори входять в комплекс приладів, що утворюють такого роду установку, і або монтуються на корпусі електроенцефалографа, або виносяться у вигляді спеціальної приставки. До комутаційного пристрою відносяться панель з гніздами для підключення електродів і багатополюсні перемикачі для комутації. Головна вимога тут - це хороші контакти і надійна ізоляція усіх ліній

ДП - друкуючий пристрій надає можливість друку результатів дослідження у фоновому режимі одночасно з реєстрацією або аналізом сигналів. Все на звичайному папері, що забезпечує низьку собівартість друку висновків.

ФНЧ і РФ - фільтр нижніх частот і режекторний фільтр потрібні для фільтрації сигналів, вони дозволяють підняти відношення сигнал/шум і цим покращити систему знімання сигналів.

ПК - персональний комп'ютер з програмним методом забезпечення для реєстрації, амплітудного, спектрального, кореляційного, когерентного аналізу, топографічного картирования, зберігання і автоматичної генерації опису ЕЕГ.

БЖ - блок живлення живить усі елементи, які у нас є в приладі.

БГР - блок гальванічної розв'язки здійснює захист пацієнта від поразки мережевою напругою.

АЦП- аналого-цифровий перетворювач, який здійснює перетворення аналогових сигналів в цифрову форму, прийнятну для введення в комп'ютер, із заданою частотою повторення таких перетворень.

МК - мікроконтроллер служить для перетворення інформації від пристрою, що поступає.

І - інтерфейс потрібний для перетворення логічних рівнів.

Рівень контролепридатності

За статистичними даними на ефективність проведення етапу вхідного контролю найбільше впливають значення рівнів контролепридатності, ремонтопридатності. У випадку, якщо виконання ремонту або заміни елементів та блоків недоцільне - приймається рішення про утилізацію приладу.

Якісною характеристикою рівня контролепридатності є середня оперативна трудомісткість.

Розрахуємо середню оперативну трудомісткість діагностування енцефалографа, за вихідними данними сервісного центру з обслуговування та ремонту медичного обладнання наведеними в таблицях.

В таблицях представлені значення оперативної трудомісткості операцій діагностування інженера-технолога за трьома рівнями кваліфікації. В таблиці 1. представлені значення оперативної трудомісткості діагностування інженера-тахнолога І рівня кваліфікації, відповідно в таблицях 2. і 3. ІІ-го та ІІІ-го рівнів.

Інженер-технолог - вища професійна (технічна) освіта без пред'явлення вимог до стажу роботи або середня професійна освіта й стаж роботи на посаді техніка-технолога I категорії не менше 3-х років або інших посадах, що заміщаються фахівцями із середньою професійною освітою, не менш 5 років.

Інженер-технолог III категорії - вища професійна (технічна) освіта та досвід роботи по спеціальності, придбаний у період навчання, або стаж роботи на інженерно-технічних посадах без кваліфікаційної категорії.

Інженер-технолог II категорії - вища професійна (технічна) освіта та стаж роботи на посаді інженера-технолога III категорії або інших інженерно-технічних посадах, що заміщаються фахівцями з вищою професійною освітою, не менш 3 років.

Інженер-технолог I категорії - вища професійна (технічна) освіта й стаж роботи на посаді інженера технолога II категорії не менш 3 років.

Таблиця 3.

Перелік операцій діагностування Д₁	Оперативна трудомісткість операцій діагностування, люд.-год.
	0,04
	0,027
	0,023
	0,009
	0,019
	0,01
	0,01
	0,08
	0,065
	0,096
	0,049
	0,075
	0,033

Таблиця 4.

Перелік операцій діагностування Д₂	Оперативна трудомісткість операцій діагностування, люд.-год.
	0,006
	0,024
	0,025
	0,0053
	0,018
	0,05
	0,008
	0,013
	0,025
	0,039
	0,035
	0,012
	0,021

Таблиця 5.

Перелік операцій діагностування Д₃	Оперативна трудомісткість операцій діагностування, люд.-год.
	0,006
	0,012
	0,05
	0,009
	0,015
	0,08
	0,003
	0,017
	0,02
	0,033
	0,039
	0,021
	0,015

Середню операційну трудомісткість діагностування енцефалографа розрахуемо за формулою:

де, N – число операцій діагностування, необхідних для визначення технічного стану виробу;

- оперативна трудомісткість j-ї операції діагностування, люд.-год.

Рівень ремонтопридатності

Ремонтопридатність об'єкта оцінюється коефіцієнтом готовності (К_г) (технічного використання), що визначається за формулою:

де, Т_о – середній наробіток до відмовлення в годинах;

Т_В– середній час відновлення об’єкта після відмовлення.

За даними нормативно-технічної документації Т_Оенцефалографа становить 1750 годин.

Т_В1 – середній час відновлення енцефалографа інженером-технологом ІІІ рівня кваліфікації;

Т_В2 – середній час відновлення енцефалографа інженером-технологом ІІ рівня кваліфікації;

Т_В3 – середній час відновлення енцефалографа інженером-технологом І рівня кваліфікації.

Дані отриманими з сервісного центру на ведені в таблиці 4.

Таблиця 4.

	Інженер-технолог ІІІ рівня кваліфікації;	Інженер-технолог ІІ рівня кваліфікації;	Інженер-технолог І рівня кваліфікації;
Т_В (год./рік)
Т_Д(год.)	6.5		3.5
t_r(грн.)

Розрахуємо значення К_г для трьох рівнів кваліфікації інженерів-технологів.

7.Функціонально-логічна модель

1- Електроди

2- Підсилювач

3- ФНЧ(фільтр низької частоти)

4- РФ(режекторний фільтр)

5- АЦП(аналогово-цифровий перетворювач)

6- Комутатор

7- ПЗП(постійний запам’ятовуючий пристрій)

8- Процесор

9- Зовнішні носії пам’яті

10- ОЗП(оперативний запам’ятовуючий пристрій)

11- Монітор

12- Друк

Визначення оптимальної сукупності параметрів та програми оцінки технічного стану ЕЕГ при функціонально-логічному моделюванні.

Для вирішення поставлених задач введемо початкові умови. Приймаємо, що ФЛМ об’єкта оцінки технічного стану складається із структурних елементів. Ставимо граничні умови: в об’єкті одночасно відмовляє тільки один блок (елемент ФЛМ), при чому, така відмова елемента призводить до відмови об’єкта в цілому.

Таким чином, враховуючи, що , маємо , де - справний стан об’єкту; - несправні стани, кожний з яких містить у собі одинарну відмову, тобто відмову тільки одного з елементів об’єкту. Враховуючи зазначене, представимо матрицю множини станів об’єкту (таблиця 3).

В таблиці 1: - імовірність виникнення стану у разі відмови відповідного елемента (блоку) об’єкту; - порядковий номер станів.

Під елементарною перевіркою будемо розуміти процедуру вимірювання вхідних і вихідних сигналів тільки одного із елементів ФЛМ.

Позначимо результат перевірки ( - множина всіх елементарних перевірок) через . Тоді, -й рядок таблиці 1 можна представити у вигляді попарного набору

(1) де .

S p	p₁	p₂	p₃	p₄	p₅	p₆	p₇	p₈	p₉	p₁₀	p₁₁	p₁₂	P(t)	Q(t)
№
S₀
S₁													0,78	0,22
S₂													0,11	0,89
S₃													0,14	0,86
S₄													0,71	0,29
S₅													0,49	0,51
S₆													0,64	0,36
S₇													0,54	0,46
S₈													0,86	0,14
S₉													0,38	0,62
S₁₀													0,75	0,25
S₁₁													0,33	0,77
S₁₂													0,76	0,24

Таблиця.3 Матриця множини станів

Використовуючи матрицю множини станів об’єкту (таблиця 3), можна визначити оптимальну сукупність перевірок , як для контролю працездатності (контролюючий тест ), так і для локалізації відмов (діагностичний тест ).

Зупинимося більш детально на вирішенні задачі визначення і мінімізації контролюючого тесту .Якщо мінімальний тест виявиться єдиним, то кількість перевірок, яку він містить, буде не тільки достатньою, але й необхідною для оцінки працездатного стану об’єкту контролю.

Для кожної пари визначимо дискретний набір

де

. (2)

Одиниці в наборі характеризують ті перевірки, на яких стани та відрізняються. На основі інформації із матриці станів (таблиця 1), а також враховуючи (2), побудуємо булеву матрицю (таблиця 2), рядками якої є набори , а колонками – сукупність перевірок .

Для визначення оптимальної сукупності перевірок контролюючого тесту із застосуванням методу булевих перетворювань необхідно для матриці описати аналітичний взаємозв’язок між сукупністю перевірок і множиною станів . Для цього формується булева функція диз’юнкція-кон’юнкцій станів і сукупності перевірок :

. (3)

Сутність аналітичного вирішення рівняння (3) полягає у мулевому перетворенні диз’юнкції-кон’юнкціїй в кон’юнкцію-диз’юнкцій. В результаті таких перетворень можна отримати мінімальну сукупність , яка утворює оптимальний контролюючий тест .

S p

p₁

p₂

p₃

p₄

p₅

p₆

p₇

p₈

p₉

p₁₀

p₁₁

Р₁₂

№

S₀S₁

S₀S₂

S₀S₃

S₀S₄

S₀S₅

S₀S₆

S₀S₇

S₀S₈

S₀S₉

S₀S₁₀

S₀S₁₁

S₀ S₁₂

Таблиця.4. Матриця працездатності об’єкту

В результаті зазначених процедур спрощення із матриці утворюється нова матриця (таблиця 3), стовпці якої вміщують сукупність перевірок мінімального контролюючого тесту Із порівняльного аналізу матриць і видно, що в результаті застосування методики булевих спрощень із 12 перевірок в мінімальний контролюючий тест увійшли 4 перевірки, необхідних і достатніх для оцінки технічного стану кожного окремого блоку перевіряємої системи.

Після того, як визначена мінімальна сукупність перевірок , представляється можливість розробити ефективний алгоритм (програму) реалізації процесу контролю працездатності на рівні системи, яка складається із певної множини блоків. Необхідно зазначити, що реалізація такої процедури контролю дозволяє на структурному рівні здійснити попереднє діагностування системи.

№	Р₇	Р₉	Р₁₀	Р₁₁	Р₁₂	C(грн.)	R	K=Q(t)/C
								0,015
								0,05
								0,034
								0,0107
								0,012
								0,02
								0,065
								0,005
								0,01
								0,016
								0,096
								0,011

Таблиця.5.Матриця програми оцінки технічного стану об’єкта

Із таблиці 5 мінімальна сукупність параметрів визначена як

. (4)

В таблиці 5 найменша вартість має сполучення . В результаті розраховується значення . Першим кроком R в програмі контролю буде той, для якого значення К максимальне. В нашому прикладі програма контролю повинна починатися зі стану, відповідному . Аналізуючи значення К із таблиці 5 етапи ефективної програми мають наступну послідовністю

Висновок

У даній курсовій роботі проведено інженерний аналіз технічного стану електроенцефалографа.

Процедура за якою був проведений інженерний аналіз включає в себе:

- загальні відомості та технічні характеристики;

- аналіз принципів функціонування електронної апаратури;

- можливі режими й умови експлуатації;

- виконання перевірки ЕЕГ;

- типові несправності та способи їх усунення;

- розрахунок надійності;

- функціонально-логічна модель електроенцефалографа;

- оптимізація необхідної і достатньої сукупності параметрів та програми оцінки технічного стану ЕЕГ при функціонально-логічному моделюванні.

Рівень ефективності процесу оцінки технічного стану електронної апаратури залежить, принаймні, від ступені оптимального вирішення двох задач: визначення необхідної і достатньої сукупності параметрів контролю та розробки раціональної програми оцінки технічного стану. Вирішення поставлених задач здійснюється за допомогою функціонально-логічної моделі ЕА як об’єкта оцінки технічного стану.

Наведено структурну, електричну принципову схему електроенцефалографу «Експерт».