Phân tích tài liệu đặc điểm kỹ thuật

HỒ CHÍ MINHKHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH *** *** NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH MÔN HỌC: THỰC TẬP CÔNG NGHỆ CẢM BIẾN Y SINH BÁO CÁO TUẦN 10 PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐẶC ĐIỂM K

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

*** ***

NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH MÔN HỌC: THỰC TẬP CÔNG NGHỆ CẢM BIẾN Y SINH

BÁO CÁO TUẦN 10 PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT

GVHD: ThS Trần Đăng Khoa SVTH: Trần Thị Kim Thành MSSV: 19129047

Tháng 11, năm 2021

MỤC LỤC Phần 1 EKG Sensor 3

Câu 1 Đọc hiểu và biên dịch chính xác đoạn sau trong tài liệu đặc điểm kỹ thuật “1 Vernier | EKG Sensor (EKG-BTA) | Specifications” (1%) 3 Câu 2 Tìm hiểu và giải thích chi tiết ĐĐKT sau (1%): 4

Phần 2 Blood Pressure Sensor 5

Câu 3 Đọc hiểu và biên dịch chính xác đoạn sau trong tài liệu đặc điểm kỹ thuật “2 Vernier | Blood Pressure Sensor (BPS-BTA) | Specifications” (1%) 5 Câu 4 Tìm hiểu và giải thích chi tiết ĐĐKT sau (2%): 6

Phần 3 Surface Temperature Sensor 8

Câu 5 Đọc hiểu và biên dịch chính xác đoạn sau trong tài liệu đặc điểm kỹ thuật “3 Vernier | Surface Temp Sensor (STS-BTA) | Specifications” (1%) 8 Câu 6 Tìm hiểu và giải thích chi tiết ĐĐKT sau (4%): 10 Câu 7 Huyết áp đo được từ việc bơm vòng bít được tính toán dựa trên những yếu tố nào? (+2%) 13

_

BÁO CÁO TUẦN 10 PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT

Phần 1 EKG Sensor

Câu 1 Đọc hiểu và biên dịch chính xác đoạn sau trong tài liệu đặc điểm kỹ thuật

“1 Vernier | EKG Sensor (EKG-BTA) | Specifications” (1%)

Sensor measures electrical potential waveforms (voltages produced during the contraction of muscles)

The following is a partial list of activities and experiments that can be performed using this sensor:

l Compare and measure students' electrocardiogram (EKG/ECG) waveforms

l Determine the heart rate by examining the number of QRS waveforms over a period of time

l Study contractions of muscles (EMG) in the arm, leg, or jaw

l Correlate measurements of grip strength and electrical activity with muscle

fatigue

 Bài làm:

Cảm biến đo các dạng sóng điện tim (điện áp được tạo ra trong quá trình co cơ) Các hoạt động và thí nghiệm có thể thực hiện bằng cảm biến:

 Đối chiếu và đo các dạng sóng điện tâm đồ (EKG/ECG)

 Xác định nhịp tim bằng cách kiểm tra số lượng dang sóng QRS trên một khoảng thời gian nhất định

 Nghiên cứu sự co cơ (EMG) trên cánh tay, chân hoặc hàm

 Các phép đo tương quan của lực nắm và hoạt động điện với sự mỏi cơ

Câu 2 Tìm hiểu và giải thích chi tiết ĐĐKT sau (1%):

Thông số kĩ thuật



 Bài làm:

 Sự chênh lệch điện áp ~1.00 V (±0.3V):

- Sự chênh lệch điện áp là thông số xác định điện áp chênh lệch về trở kháng đầu vào và dòng phân cực đầu vào giữa các cực V và V , gây ra sự khác biệt (nhỏ)in+

in-về điện áp

- Sự chênh lệch này gần bằng 1.00 V (1±0.3V)

 Độ lợi 1mV điện thế cơ thể /1V đầu ra cảm biến:

- Độ lợi hay còn gọi là độ khuếch đại sẽ đánh giá về tác động tăng công suất hoặc biên độ của tín hiệu từ ngõ vào đến ngõ ra

- Độ lợi thường được định nghĩa là tỷ số trung bình của biên độ hoặc công suất tín hiệu V tại ngõ ra tới biên độ hoặc công suất V tại ngõ vào.out in

- 1mV điện thế cơ thể /1V đầu ra cảm biến có nghĩa là khi điện thế đầu vào cơ thể là 1mV thì nó sẽ khuếch đại thành 1V ở đầu ra cảm biến

_

Phần 2 Blood Pressure Sensor

Câu 3 Đọc hiểu và biên dịch chính xác đoạn sau trong tài liệu đặc điểm kỹ thuật

“2 Vernier | Blood Pressure Sensor (BPS-BTA) | Specifications” (1%)

When used with Logger Pro® 3.4 or newer, Logger Lite® 1.3.1 or newer, or LabQuest App 1.2 or newer, it can measure arterial blood pressure and calculate both the systolic and diastolic blood pressure using the oscillometric method The following is a partial list of activities and experiments that can be performed using this sensor Measure blood pressure before and after exercise Measure blood pressure while sitting or standing Compare blood pressure after voluntary isometric contractions (weight lifting) and a rhythmic activity such as running or biking Investigate how digestion affects blood pressure Study the effect of caffeine on blood pressure Compare blood pressure between smokers and non-smokers

 Bài làm:

 Khi sử dụng phần mềm Logger Pro 3.4 hoặc các phiên bản mới hơn, phần mềm Logger Lite 1.3.1 hoặc các phiên bản mới hơn, hay phần mềm LabQuest App 1.2 hoặc các phiên bản mới hơn có thể đo được huyết áp động mạch và tính toán cả huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương bằng phương pháp đo dao động

 Những hoạt động và thí nghiệm có thể thực hiện trong khi sử dụng cảm biến:

 Đo huyết áp trước và sau khi tập thể dục

 Đo huyết áp trong khi đang đứng hoặc đang ngồi

 So sánh việc đo huyết áp sau khi thực hiện một số hoạt động mạnh ( nâng tạ) với các hoạt động nhẹ nhàng như chạy bộ hoặc đạp xe đạp

 Khảo sát cách mà tiêu hóa ảnh hưởng đến huyết áp

 Nghiên cứu ảnh hưởng chất kích thích đói với huyết áp

 So sánh huyết áp giữa người hút thuốc với người không hút thuốc

Câu 4 Tìm hiểu và giải thích chi tiết ĐĐKT sau (2%):

Calibration

Slope 56.11 (mm Hg/V)

Intercept 0.00 (mm Hg)

Pressure range 0 mm Hg to 250 mm Hg

Maximum pressure without permanent damage 1030 mm Hg

Typical accuracy ±3 mm Hg

Temperature Compensated 0°C to 50°C

Sensing element SenSym SDX05D4

Combined linearity and hysteresis typical ±0.2% full scale

Response time 100 microseconds



 Bài làm:

_

 Hiệu chỉnh: sau khi được hiệu chuẩn kiểm tra dụng cụ đo không đảm bảo an toàn nhu yếu đo đạc như yêu cầu thì cần phải được sửa chữa, điều chỉnh lại Việc hiệu chỉnh nhằm mục đích đưa dụng cụ đo hoạt động đúng yêu cầu

 Thông số kỹ thuật:

 Độ dốc (Slope) 56.11 (mm Hg/V)

 Đường cắt (Intercept) 0.00 (mm Hg)

 Phạm vi giá trị huyết áp 0 mm Hg to 250 mm Hg giá trị nhỏ nhất mà cảm biến có thể đó là 0 mm Hg và giá trị cao nhất có thể đo là 250 mm Hg (Đây là khoảng mà cảm biến có thể cho ra kết quả chính xác nhất)

 Giá trị huyết áp tối đa mà không để lại thiệt hại:1030 mm Hg Đây là giá trị huyết

áp tối đa mà khi đạt đến giá trị này thiết bị đo vẫn có thể chịu được Tuy nhiên nếu vượt qua thì có thể gây hỏng thiết bị

 Thông số chính xác ±3 mm Hg: sự thay đổi vòng bit phù hợp với kích thước người

đo ảnh hưởng đến kết quả nằm trong khoảng 3mm Hg

- Bù nhiệt độ 0°C to 50°C: Bù nhiệt độ là 1 phương pháp được sử dụng để hiệu chỉnh hiệu suất của hệ thống nhằm bù đắp lại cho những ảnh hưởng do thay đổi nhiệt độ gây nên Giá trị bù nhiệt độ ở đây là từ 0°C đến 50°C

- Phần tử cảm biến SenSym SDX05D4: có các chân dùng kết nối với bộ khuếch đại cảm biến và các phần tử đi kèm

- Kết hợp giữa độ tuyến tính và độ trễ điển hình ±0.2%

+ Độ trễ: mức độ đáp ứng với thay đổi nhiệt độ của quá trình đo

+ Độ tuyến tính: khoảng giá trị được biến đổi có hệ số biến đổi không thay đổi

- Thời gian đáp ứng 100 microseconds: thời gian cần thiết để phản hồi tín hiệu là 100µs

Phần 3 Surface Temperature Sensor

Câu 5 Đọc hiểu và biên dịch chính xác đoạn sau trong tài liệu đặc điểm kỹ thuật

“3 Vernier | Surface Temp Sensor (STS-BTA) | Specifications” (1%)

The Surface Temperature Sensor is designed for use in situations in which low thermal mass or flexibility is required Special features include an exposed thermistor that results in an extremely rapid response time Typical uses for the Surface Temperature Sensor include the following:

 Skin temperature measurements

_

 Human respiration studies

 Specific heat experiments

 Heat transfer experiments

 Friction and energy studies



 Bài làm:

 Cảm biến đo nhiệt độ bề mặt được thiết kế sử dụng cho các trường hợp mà yêu cầu nhiệt lượng hoặc tính linh hoạt thấp Các tính chất đặc biệt bao gồm 1 điện trở nhiệt tiếp xúc dẫn đến thời gian phản hồi cực kì nhanh

 Các cách sử dụng điển hình của Cảm biến đo nhiệt độ bề mặt:

 Đo nhiệt độ da

 Nghiên cứu hô hấp con người

 Thí nghiệm nhiệt dung

 Thí nghiệm về sự truyền nhiệt

 Nghiên cứu ma sát và năng lượng

Câu 6 Tìm hiểu và giải thích chi tiết ĐĐKT sau (4%):

Thông số kỹ thuật:

 Temperature range (Khoảng nhiệt độ):

- Khoảng nhiệt từ -25 đến 125 C (-13 đến 27 F) 0 0

- Nhiệt độ có thể đo được tối thiểu là -25 C và tối đa là 125 C 0 0

- Đo trong khoảng nhiệt để có thể nhận được kết quả có độ chính xác cao

_

 Maximum temperature:

Nhiệt độ tối đa cảm biến có thể chịu được mà không bị hỏng: 150 C 0

 “resolution”: độ phân giải (hay được hiểu là độ chia nhỏ nhất)

 13 – bit resolution:

 13 – bit tương ứng với 2 giá trị 13

 13 – bit resolution: có 2 giá trị với từng mức chia ứng với từng khoảng nhiệt13

độ

 1 giá trị như là 1 step của thang đo

- 0.040C (-25 C đến 0 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ -25 C đến 0 C0 0 0 0

là 0.04 C 0

- 0.020C (0 C đến 40 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ 0 C đến 40 C là0 0 0 0

0.02 C.0

- 0.050C (40 C đến 100 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ 40 C đến0 0 0

1000C là 0.050C

- 0.130C (100 C đến 125 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ 100 C đến0 0 0

1250C là 0.130C

 12 – bit resolution: có 2 giá trị ứng với từng khoảng nhiệt độ12

- 0.080C (-25 C đến 0 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ -25 C đến 0 C là0 0 0 0

0.080C

- 0.030C (0 C đến 40 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ 0 C đến 40 C là0 0 0 0

0.03 C.0

- 0.10C (40 C đến 100 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ 40 C đến 100 C0 0 0 0

là 0.10C

- 0.250C (100 C đến 125 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ 100 C đến0 0 0

1250C là 0.250C

 10 – bit resolution: có 2 giá trị ứng với từng khoảng nhiệt độ10

- 0.320C (-25 C đến 0 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ -25 C đến 0 C là0 0 0 0

0.320C

- 0.120C (0 C đến 40 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ 0 C đến 40 C là0 0 0 0

0.12 C.0

- 0.40C (40 C đến 100 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ 40 C đến 100 C0 0 0 0

là 0.40C

- 10C (100 C đến 125 C): Độ chia nhỏ nhất trong khoảng từ 100 C đến 125 C0 0 0 0

là 10C

 Có 3 mức độ độ phân giải (13, 12, 10) Dựa vào độ chia nhỏ nhất có thể nhận xét rằng mức độ phân giải càng lớn thì cho ra độ chính xác càng cao

 Temperature sensor: 20 k Ω NTC Thermistor

 NTC: Negative Temperature Coefficient (Hệ số nhiệt độ âm): Hệ số đặc trưng sự giảm về tính chất, như tần số hoặc điện trở, gây ra bởi sự gia tăng của nhiệt độ

 Nhiệt độ cảm biến: 20 kΩ điện trở có hệ số nhiệt âm có bản chất là các điện trở bán dẫn có trở kháng giảm khi nhiệt độ tăng Điện trở của NTC giảm mạnh khi nhiệt độ gia tăng

 Accuracy: sai số

 Ở 0 C thì độ sai số sẽ chênh lệch khoảng ±0.2 C 0 0

 Sai số này có thể là do sự thay đổi của các điều kiện bên ngoài khác với điều kiện chuẩn của cảm biến

 Response Time (Thời gian đáp ứng):

Thời gian đáp ứng: thời gian cho 90% sự thay đổi trong phép đo được hiểu đơn giản là thời gian chuyển từ nhiệt độ này sang nhiệt độ khác Khoảng 50s khi ở chế

độ tĩnh và khoảng 20s khi ở chế độ động

 Probe dimensions: probe length (handle plus body):15.5cm

Kích thước đầu dò: chiều dài đầu dò: 15.5cm

_

Câu 7 Huyết áp đo được từ việc bơm vòng bít được tính toán dựa trên những yếu tố nào? (+2%)



 Bài làm:

Huyết áp đo được từ việc bơm vòng bít được tính toán dựa trên những yếu tố sau:

- Quấn chặt vòng bit quanh cách tay, khoảng cách từ mép cuối của vòng bít tới khuỷu tay: 1-2cm

- Người được đo huyết áp phải đứng yên trong quá trình thu thập dữ liệu - không có chuyển động của cánh tay hoặc bàn tay trong quá trình đo

- Vị trí của phần đánh dấu (mũi tên ở dưới ống dẫn khí): nằm ở giữa mặt trong cánh tay

- Cách bóp vòng bít: Bóp nhanh và liên tục bầu hơi để làm phồng bít đến áp suất từ

150 đến 170mm Hg

- Phương pháp đo: Phương pháp thẩm thấu là một phương tiện không xâm lấn để

đo huyết áp Nó dựa trên nguyên tắc rằng máu được bơm qua các động mạch bởi tim làm cho các thành động mạch uốn cong