B13. Kāpēc, analizējot instrumentu dināmiskos raksturojumus, izmanto harmoniskus signālus?
Harmoniskā signāla priekšrocības ir iespēja precīzas amplitūdas un frekvences noteikšanai, kas dod iespēju objektīvāk novērtēt instrumenta darbību pie noteiktām frekvencēm un amplitūdām, jo, piemēram, pie neharmoniskam signālam frekvenču spektrs ir ļoti plašs un arī amplitūdu var noteikt tikai vidējo.
B14. Asinsspiedienu mēra ar Korotkova metodi. Izanalizējiet iespējamas kļūdas un to cēloņus.
Korotkova metodes pamatā ir Korotkova skaņu izklausīšana uz rokas artērijas, kad tā pakāpeniski piepildās ar asinīm. Tā kā metode tiek realizēta ar cilvēka piedalīšanos, tad mērījuma precizitāte ir ļoti atkarīga no indivīda, kas to veic, piemēram, laba dzirde, asa redze un reakcija. Korotkova metodes precizitāte ir ļoti atkarīga no telpas trokšņainuma, kurā tā tiek veikta, kā arī kārtīgi pievienota stetoskopa uz artēriju. Vēl jāņem vērā paša nanometra kļūda.
B15.Kas, jūsuprāt, apgrūtina cilvēka fizioloģisko parametru mērīšanu? Kādus faktorus jāņem vērā, veidojot medicīnisko mērinstrumentu?
Cilvēks pats ir ne tikai derīgā signāla nesējs, bet arī ļoti ievērojams trokšņu avots, piemēram, lai izmērītu EEG signālu, visievērojamāko trokšņu signālu dod muskuļu kustības, acu mirkšķināšan, košļāšanas kustības, EKG skaņām traucē muskuļu kustības un elpošanas kustības. Šie trokšņi izkropļo signālu.
Daudzu cilvēka elektrisko signālu amplitūdas ir ļoti mazas, piemēram, EEG signāla tie ir daži mikrovolti, EKG milivolti, volti, tāpēc iekārtai ir jābūt ar ļoti augstu jutību un precizitāti, lai tā nenestu kļūdu, kas lielāka par mērāmo signālu.
Daudzus fizioloģiskos parametrus nevar izmērīt tieši no cilvēka, bet nepieciešamas analīzes, vai arī nepieciešams mēraparātu ievadīt cilvēka organismā, tātad iekārtai ir jābūt spējīgai strādāt mitrumā, sāļā, sārmainā vidē, kā arī paaugstinātā temperatūrā, saglabājot nominālos parametrus.
B16. Kā var palielināt magnetoelektriskā ampērmetra jūtīgumu?. Kādi faktori var principiāli ierobežot maksimālo jūtīgumu?
Strāvas un sprieguma mērīšana līdzstrāvas ķēdēs mazu vērtību strāvas mēra ar tiešo vai netiešo mērīšanas metodi, lietojot augstas jutības mēraparātu. Tiešai mērīšanai piemēroti ir magnetoelektriskie mēraparāti. Lai ierobežotu strāvu mērķēdē, tos bieži slēdz, kombinējot ar šuntējošiem vai papildus rezistoriem. Minimālā strāva, ko var izmērīt ar galvanometru orientējoši ir ar kārtu 10-11 Vēl mazākus strāvas stiprumus mēra ar netiešām mērīšanas metodēm, piemēram, pēc sprieguma krituma etalonrezistorā vai pēc kondensatora lādiņa. Šādās mērķēdēs ar mērķtiecīgi sabalansētiem parametriem lieto, piemēram, ballistiskos galvanometrus.
Mērdiapazonam līdz 200 mA lieto magnetoelektriskos miliampermetrus. Ja mērāmās strāvas stiprums pārsniedz miliampermetra mērdiapazonu, lieto šuntus. Tas palielina mēraparāta pašpatēriņa jaudu, samazina precizitāti un jutību. Tāpēc šunta un miliampermetra precizitātes klases savstarpēji jāsaskaņo. Lieto vienpakāpju un daudzpakāpju šuntus. Augstas precizitātes strāvas un sprieguma mērījumiem maiņstrāvas ķēdes lieto komparatorus – kompensācijas metodi. Komparatora ieejā padod mērāmo lielumu un to salīdzina ar komparatorā ģenerēto sprieguma etalonu, kuru ieregulē līdz mēramā lieluma vērtībai. Mērīšana ar komparatoru kļūdu ļauj samazināt līdz 0,01 %. Jutīgumu var ierobežot spēcīgi ārējie magnētiskie lauki.
B17.Izanalizēt termoelektriskā voltmetra vai ampērmetra uzbūvi. Kādas ir iekārtu priekšrocības un trūkumi? Kādi faktori ietekme jūtīgumu? Kādi ir iespējamie kļūdu avoti?
Efektīvās strāvas un sprieguma vērtības mērīšanai sinusoidālās maiņstrāvas ķēdes ar rūpniecisko frekvenci lieto elektromagnētiskās, elektrodinamiskās, ferrodinamiskās, elektrostatiskās (tikai spriegumam) un termoelektriskās sistēmas mēraparātus.
Maiņstrāvas mērīšanai var izmantot magnētelektrisko mērmehānismu ar termopārveidotāju, kur mērāmā strāva sasilda sildelementu un izdalīto siltumu pārveido termoelektrodzinējspēkā, kura izsaukto strāvu mēra magnetoelektriskais mērītājs.
Mērāmā strāva plūst sildelementā. Izdalīto siltumu ar vienu vai vairākiem termopāriem pārveido termoelektrodzinējspēkā, kura izsaukto strāvu mēra magnētelektriskais mērmehānisms. Tā kā termo-EDS ir proporcionāls izdalītajam siltumam, bet siltums ir proporcionāls mērāmās strāvas vidējai kvadrātiskajai vērtībai, tad mērmehānisma kustīgās sistēmas novirze ir proporcionāla maiņstrāvas efektīvās vērtības kvadrātam. Šādiem mēraparātiem ir samērā augsta precizitāte un rādījumi nav atkarīgi no strāvas līknes formas, bet tiem ir maza pārslodzes spēja, īss termopāru kalpošanas laiks, smērā liels pašpatēriņš un nevienmērīga skala. Jūtīgumu var ietekmēt termopāru materiāls, jūtīgums. Kā kļūdu avots var būt siltuma zudumi mērīšanas sistēmā.
…
