25. Датчики медико-биологический информации. Назначение и классификация датчиков. Характеристика датчиков.

Датчик – устр-во, преобразующее измеряемую физическую величину в электрический сигнал. Электрический сигнал используется потому, что электронные устройства позволяют сравнительно несложно усиливать их, передавать на расстояние и регистрировать. По классификации подразделяются на: 1)Генераторные – это датчики, которые сами, под воздействием измеряемой физической величины,генерируютэлектросигнал. 1)Пьезоэлектрические (пьезодатчики) – основаны на пьезоэлектрическом эффекте. 2)Термодатчики (термоэлектрические) – термо-ЭДС (термоэлектричество). 3)Индукционные – основаны на действии ЭМ индукции. 4)Фотоэлектрические – действие основано на явлении внутреннего фотоэффекта. 2) Параметрические – это датчики, в которых под воздействием измеряемой физической величины изменяется какой-либо параметр. 1)Емкостные. Измеряемый параметр – емкость, C =q/Ɩ . 2)Индуктивные. Измеряемый параметр – индуктивность, L = μ*μ₀*n²*v. 3)Реостатные. Измеряемый параметр – омическое сопротивление, R = ρ*Ɩ/s .

Характеристики датчиков: 1)Функция преобразования – функциональная зависимость выходной величины у от входной х. 2)Чувствительность датчика показывает, в какой мере выходная величина реагирует на изменение входной. 3)Динамический диапазон – интервал изменения входящего сигнала, который может быть зарегистрирован без существенного. 4)Время реакции (τ) – миним время, необходимое для установления уровня зависимости . Т. к. физические процессы в датчиках не происходят мгновенно, это приводит к запаздыванию выходной величины по сравнению с изменением входной. Это приводит к зависимости чувствительности датчика от скорости изменения входной величины или от частоты при изменении х по гармоническому закону. При работе с датчиками следует учитывать возможные специфические погрешности. Причинами погрешностей могут быть: 1)температурная зависимость функции преобразования. 2)запаздывание у от х даже при медленном изменении входной величины (х), происходящее в результате необратимых процессов в датчике. 3)непостоянство функции преобразования во времени. 4)обратное воздействие датчика на биологическую систему, приводящее к изменению показаний. 5)инерционность датчика (пренебрежение его временными показателями).