Общая схема снятия усиления и регистрации биопотенциалов.

Общая схема снятия , усиления и регистрации биопотенциалов включает в себя Электроды, проводники, которые соединяют электроды с усилителем, усилитель и подключенного к нему регистрирующее устройство.

Указанная схема называется также каналом снятия, усиления и регистрации информации:

Сигнал на вход канала снимают с помощью электродов в виде разности потенциалов от двух точек на поверхности организма человека (отведение).

На выходе канала сигнал не должен отличаться по форме от сигнала на входе, то есть не должен быть искаженным.

Выходной сигнал должен быть усилен так, чтобы амплитуды всех зубцов были усилены в одинаковое число раз. Это позволит получить не искаженный по форме и амплитуде сигнал на выходе.

Усиленный сигнал должен иметь такую мощность, чтобы потери мощности на преодоление трения между пером и бумагой регистрирующего устройства не могли существенно исказить его форму и амплитуду.

Эти условия должны быть обязательно выполнены в реальной электрокардиографии.

Биопотенциалы, которые возникают при работе сердца, имеют такие особенности:

1. Малую амплитуду, порядка 10^-3 В

2. Представляют собой процессы, которые изменяются медленно.

3. Организм человека, как источник биопотенциалов, имеет большое выходное сопротивление.

Такая особенность источника и генерированных ним биопотенциалов требует выполнения ряда условий для регистрации не искаженных сигналов.

Причинами искажений могут быть:

1. Большое переходное сопротивление электрод-кожа.

2 Несогласованность выходного сопротивления организма вместе с переходным сопротивлением электрод-кожа и выходного сопротивления усилителя.

3. Малая величина биопотенциалов требует большого коэффициента усиления усилителя. Одновременно с полезным сигналом на входную цепь усилителя может наводиться из окружающего пространства электрический сигнал «помехи». Усилитель усилит и тот и другой сигнал. Сигнал на выходе будет искаженным. Необходимо создать устройство, которое усиливает полезный сигнал и подавляет сигнал помехи.

4. Биопотенциалы – процессы, которые медленно изменяются, а это значит, что необходимо использовать усилители постоянного тока, Такие усилители имеют свои недостатки – дрейф нуля, высокий уровень шума, и т.д.

5. Трение пера о бумагу в регистрирующем устройстве может сильно исказить форму и амплитуду сигнала. Поэтому усилитель должен создать такую мощность полезного сигнала, чтобы ее потери на трение не существенно изменяли форму и амплитуду полезного сигнала.

6. Скорость бумаги в лентопротяжном механизме должна быть строго постоянной, чтобы не исказить временные параметры регистрируемого сигнала.

Полной мерой избавиться от указанных причин искажения сигнала в канале очень сложно.

Используя особенности разных схемных решений усилителей и разные способы снижения переходного сопротивления электрод-кожа, можно резко снизить их влияние на полезный сигнал.