Порядок выполнения лабораторной работы №1

Цель лабораторной работы №1 - изучение влияния параметров элементов БТС БО-ВТ на помехоустойчивость к аддитивным синфазным внесистемным электромагнитным помехам промышленной частоты.

Для исследования влияния параметров элементов БТС БО-ВТ на помехоустойчивость к аддитивным синфазным внесистемным электромагнитным помехам промышленной частоты необходимо:

а) в соответствие с исходными данными рассчитать значения недостающих элементов БТС БО-ВТ;

б) разработать математическую модель для расчета дифференциального напряжения входной цепи при наличии аддитивных синфазных помех в биполярной системе отведений БЭС, а также ОСП_вц. При разработке модели предусмотреть возможность независимого изменения всех параметров элементов БТС БО-ВТ;

в) поcтроить зависимости К_д, К_сд, К_сс от частоты в диапазоне lg(0,01…1000 Гц);

г) вычислить напряжение дифференциального сигнала входной цепи в соответствие с выражением (1) для чего (приложение1):

· считать данные сигнала из файла ECG1.PRN и осуществить масштабирование полученного сигнала до максимального уровня 5 мВ;

· осуществить быстрое преобразование Фурье (БПФ) этого сигнала;

· представить синфазный сигнал в виде гармонического сигнала с заданной амплитудой и частотой 50 Гц и осуществить БПФ напряжения помехи;

· рассчитать дифференциальное напряжение входной цепи для частотной области в соответствие с выражением (2);

· осуществить обратное БПФ.

д) Построить на одном графике дифференциальное напряжение входной цепи в отсутствие и при наличии заданной амплитуды аддитивной синфазной помехи, а также рассчитать ОСП_вц в соответствие с соотношением (6) при наличии этой помехи.

е) Изменяя по отдельности значение каждого из указанного в задании элемента на ±50%, оценить ОСП_вц при наличии заданной амплитуды аддитивной синфазной помехи и зафиксировать на графике дифференциальное напряжение входной цепи при заданных значениях параметров цепи и при их изменении.

ж) Сделать численные выводы.

Содержание отчета лабораторной работы №1

1. Отчет выполняется в среде MathCAD.

2. Отчет должен включать титульный лист с указанием названия организации, факультета и кафедры, названия лабораторной работы, ФИО исполнителя и года выполнения работы.

3. Отчет должен содержать:

· Цель работы.

· Исходные данные.

· Полную эквивалентную схему замещения элементов БТС БО-ВТ.

· Математические модели для расчета дифференциального и синфазного напряжений, а также К_д, К_сс, К_сд с комментариями.

· Результаты исследований влияния указанных в задании параметров на U _вц и ОСП_вц.

· Численные выводы.

4. Файл прикрепляется на сайт электронного обучения для проверки.

Вопросы для проведения контрольного тестирования лабораторной работы №1

1. Приведите в соответствие назначение приборов:

Электрокардиограф предназначен для измерения биопотенциалов …

Электромиограф предназначен для измерения биопотенциалов …

Электроэнцефалограф предназначен для измерения биопотенциалов …

Электроретинограф предназначен для измерения биопотенциалов …

Электроокулограф предназначен для измерения биопотенциалов …

Электрогастрограф предназначен для измерения биопотенциалов …

Электронистгмограф предназначен для измерения биопотенциалов …

Электронейромиограф предназначен для измерения биопотенциалов …

2. Приведите в соответствие динамические диапазоны сигналов в мВ: ЭКГ, ЭКГ ВР, ЭЭГ, ЭМГ.

3. Приведите в соответствие частотные диапазоны сигналов в мВ: ЭКГ, ЭКГ ВР, ЭЭГ, ЭМГ.

4. По положению источника помехи и БТС можно разделить на: …

5. По типу взаимодействия с полезным сигналом помехи делятся на …

6. В зависимости от соотношения продолжительностей полезного сигнала и помехи, различают …

7. Как взаимодействуют с полезным сигналом мультипликативные помехи?

8. Как взаимодействуют с полезным сигналом аддитивные помехи?

9. Длительность сосредоточенной по времени помехи по отношению к полезному сигналу …

10. Ширина спектра сосредоточенной по времени помехи по отношению к полезному сигналу …

11. Ширина спектра сосредоточенной по частоте помехи по отношению к полезному сигналу …

12. Длительность сосредоточенной по частоте помехи по отношению к полезному сигналу...

13. Какие бывают флуктуационные помехи?

14. Как взаимодействуют с полезным сигналом шумы?

15. В зависимости от физической природы шумы подразделяют на …

16. Акустические шумы подразделяют на …

17. Электрические шумы подразделяют на …

18. Какими параметрами характеризуются электрические шумы …

19. Дробовые шумы связаны …

20. Тепловые шумы связаны …

21. Среднеквадратичное напряжение теплового шума определяется уравнением …

22. Выберите уравнение Найквиста.

23. Каким коэффициентом связана шумовая полоса пропускания с полосой пропускания усилителя по уровню 0.7?

24. В каком частотном диапазоне в большей степени проявляется фликкер-шум?

25. К какому виду помех относится ЭКГ при измерении ЭМГ?

26. Какие элементы БТС для регистрации БЭС являются источником аддитивных помех?

27. Какие требования надо предъявить к элементам БТС, чтобы на входе усилителя был минимальный синфазный сигнал?

28. Приведите в соответствие эквивалентные схемы замещения биологических тканей.

29. Приведите в соответствие элементы схемы замещения биполярной БТС БО-ВТ.

30. Перечислите основные достоинства биполярной системы отведения БЭС.

31. Дифференциальным напряжением называется …

32. Синфазным напряжением называется …

33. Приведите в соответствие определения коэффициентов передачи:

Коэффициент передачи дифференциального сигнала -

Коэффициент передачи синфазного сигнала -

Коэффициент преобразования синфазного сигнала в дифференциальный -

34. Приведите в соответствие назначение элементов эквивалентной схемы замещения системы электрод-кожа.