Длительностью импульса называется величина равная промежутку времени

Импульсные процессы

Источниками колебаний в форме импульсов чаще всего являются импульсные генераторы – автономные преобразователи энергии источника питания, в энергию разрывных колебаний требуемой формы. Другим способом получения импульсов является их формирование путем изменения параметров колебаний иной формы, например синусоидальной.

Для этого используют формирующие устройства – ограничители амплитуды, схемы дифференцирования и другие устройства, которые изменяют параметры колебания – амплитуду, период следования, форму и т.п.

Электрическим импульсом называют напряжение или ток, отличающиеся от нуля или постоянного значения только в течение короткого промежутка времени, который меньше или сравним с длительностью установления процессов в электрической системе, в которой они действуют. Импульсы могут быть как периодическими, так и одиночными (рис. 1)

Рис. 1. Импульсы различной формы

В случае следующих друг за другом импульсов (т.е. периодических) обычно предполагается, что интервал между ними существенно превышает длительность процессов установления. В противном случае этот сигнал называют несинусоидальным напряжением или током. Такое определение не отличается строгостью, ибо переходные процессы протекают, как известно, бесконечно долго. Однако оно позволяет отличать импульсы в общепринятом смысле от напряжения сложной формы.

Параметры электрического импульса

Импульсы и импульсные последовательности характеризуются рядом параметров (длительность импульса, длительность паузы, время фронта, период следования и др). Методика измерения этих параметров представлена на рис 2.

Рис. 2. Основные параметры импульсов

U_m – амплитуда импульса. Это наибольшее отклонение напряжения от исходного, установившегося значения U_o;

t_фр – длительность фронта импульса (или время фронта). Это временной интервал, в течение которого напряжение возрастает от 0,1U_m до 0,9U_m. Иными словами, время фронта измеряется не по максимальному и минимальному значению напряжений, а по уровням 0.1-0.9 от максимального значения.

t_cп – длительность спада импульса (или время спада). Это временной интервал, в течение которого напряжение спадает от 0,9U_m до 0,1U_m. Его иногда еще называют временем среза импульса.

t_и – длительность импульса. Это временной интервал между моментами на соседних интервалах t_фр и t_cп, для которых u = 0,5Um. Иными словами, длительность импульса измеряется на уровне половины амплитуды.

t_п – длительность паузы. Она измеряется по уровню 0.5 аналогично длительности импульса. При этом соблюдается соотношение t_п = T- t_и.

Т – период следования импульсов. Это временной интервал между моментами на соседних интервалах t_фр или t_cп, для которых u = 0,5Um. Иными словами, период измеряется по уровню половины амплитуды между двумя соседними фронтами или спадами.

f – частота следования импульсов. Это величина, обратная периоду f =1 / T.

Q – скважность импульсов. Это величина, равная отношению периода к длительности импульсов: Q = Т/t_и

K_з – коэффициент заполнения импульсов. Это величина, равная отношению длительности импульса к периоду: K_з = t_и/T. Коэффициент заполнения и скважность импульсов – взаимообратные величины.

Дата добавления: 2016-02-27 ; просмотров: 3160 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Амплитуда импульса U_m – наибольшее отклонение импульса от исходного уровня.

Длительность импульса t_и. Измеряется на различных уровнях U_m. Длительность бывает

активная, при которой обычно срабатывает импульсное устройство – на уровне 0,5U_m (t_иа).

Длительность фронта (t_ф) – время нарастания напряжения от 0,1U_m до 0,9U_m (может быть полной и активной).

Длительность среза (t_c) – время возвращения напряжения к исходному уровню от 0,9U_m до 0,1U_m.

Спад вершины импульса (U_m). Описывается коэффициентом спада

Величина коэффициента спада колеблется в диапазоне от 0,01 до 0,1.

В качестве дополнительного можно отметить такой параметр как крутизна – скорость нарастания (спада) импульса.

Крутизна фронта определяется как

Крутизна среза определяется как

Определяется крутизна в [В/с].

Прямоугольный импульс обладает бесконечно большой крутизной.

Параметры последовательности импульсов.

Понятно, что на практике используются не единичные импульсы, а их последовательность.

Рассмотрим параметры последовательности импульсов.

Период следования (повторения) – Т.

Частота следования (повторения) – F. Это есть число импульсов в cекунду.

Выражение для определения частоты имеет вид:

Скважность -отношение интервала между импульсами (периода) (скважины) к длительности самого импульса (Q).

Как правило, скважность всегда должна быть больше 1 (Q>1).

Коэффициент заполнения – величина, обратная скважности ()

Основными параметрами импульсов являются амплитуда, длительность импульса, длительность фронта, длительность среза, спад вершины импульса.

Параметрами последовательности импульсов являются период следования импульсов, частота следования импульсов, скважность, коэффициент заполнения.

2. Переходные процессы в линейных цепях.

В импульсной технике широко применяются устройства формирующие напряжение одной формы из напряжения другой формы. В качестве входного сигнала могут использоваться сигналы гармонической или скачкообразной формы.

Устройства, предназначенные для решения задач формирования импульсов называются формирующими.

Формирующие устройства строятся с использованием линейных и нелинейных элементов. При этом, различие между получаемыми устройствами заключается в характере изменения ВАХ используемых приборов.

Рассмотрим линейные формирующие цепи.

Линейная цепь состоит из элементов R, L, C параметры которых не зависят от значения и направления протекающего тока и приложенного напряжения.

Процессы в цепях, содержащих конденсаторы (и катушки индуктивности), могут быть как установившиеся, так и переходные.

В установившихся режимах напряжения на элементах и токи в ветвях остаются неизменными (в цепях переменного тока остаются неизменными амплитудные значения напряжений и токов).

Процесс перехода цепи от одного энергетического установившегося режима к другому называют переходным. Переходные процессы возникают как вследствие коммутаций (включения или выключения источников питания, подключение или отключение элементов цепей), так и при возникновении аварийных режимов (обрыве или коротком замыкании какой-либо части электрических цепей).

Назначение линейных цепей.

В импульсной технике линейные цепи используются для формирования и преобразования импульсов, для получения желаемого изменения формы передаваемого напряжения.

Классификация линейных цепей

Основными линейными цепями являются:

формирующие цепи (формирующие линии) и т.д.

Как основополагающие, рассмотрим дифференцирующие и интегрирующие цепи.

В связи с необходимостью микроминиатюризации в импульсной технике преимущественно используются дифференцирующие интегрирующие цепи на базе R и C. (R и L не используются).

Поэтому рассмотрим именно такие дифференцирующие и интегрирующие цепи на базе R и C.

Возникновение переходных процессов связано с особенностями изменения энергии электрического поля конденсаторов (изменение энергии не может происходить мгновенно, скачком, т.е. напряжение на конденсаторе мгновенно не изменяются:

В цепях, содержащих только резистивные элементы, энергия не запасается и переходные процессы не возникают.

Линейная RC имеет вид:

Физическая интерпретация процессов происходящих в RC- цепях такова: в момент скачкообразного увеличения напряжения, напряжение на незаряженном конденсаторе сохранит свое первоначальное значение равное нулю (конденсатор не может зарядиться мгновенно); напряжение резистора примет значение входного сигнала; ток в цепи максимален. С течением времени, по мере зарядки конденсатора, напряжение на конденсаторе будет возрастать, ток в цепи и напряжение на резисторе уменьшатся. Если длительность входного импульса напряжения не меньше времени переходного процесса, то напряжение на конденсаторе к моменту окончания импульса станет равным входному напряжению, напряжение на резисторе – нулю.

При скачкообразном уменьшении входного напряжения резистор и конденсатор оказываются соединенными параллельно. Следовательно, напряжение на резисторе принимает значение, равное напряжению на конденсаторе, но с полярностью, противоположной полярности напряжения на конденсаторе в момент включения импульса. С течением времени, по мере разряда конденсатора, напряжение на элементах будет уменьшатся до нуля.

Рассмотрим работу RC схемы более подробно.

При подаче на вход прямоугольного импульса длительностью t_и и амплитудой U_m происходит заряд конденсатора C. После окончания действия импульса конденсатор разряжается по цепи через сопротивление R, плюс источника питания, минус источника питания. Известно, что RC цепь обладает постоянной времени t_ц которая определяется как

Поэтому возможны случаи, когда t_и>>t_ц и, наоборот, t_и

В зависимости от соотношения t_ц/t_и напряжение на элементах цепи меняется по разному.

xi Количество теплоты, выделяющееся в диэлектриках при воздействии переменным электрическим полем УВЧ зависит от… + напряженности электрического поля и его частоты

xiiУкажите правильные высказывания:

* Пропускание переменного тока высокой частоты через ткани используют в физиотерапевтических процедурах, называемых диатермией и местной дарсонвализацией

* С уменьшением частоты переменного тока пороговые значения ощутимого и неотпускающего тока уменьшаются

3.Укажите параметры электрического импульса: + амплитуда; крутизна фронта

* Если амплитуда импульсного тока увеличивается, то скважность следования импульсов… + не изменяется

* Укажите физиотерапевтический метод, основанный на действии постоянного тока:

* Укажите правильные высказывания:

* электрическим импульсом называют кратковременное изменение силы тока или напряжения

* методы диатермии и диатермокаогуляции заключаются в воздействии на ткани переменными высокочастотными токами

* При диатермии в тканях происходит… + выделение тепла

* Скважность следования импульсов определяется по формуле: + Q=T/tи

* При постоянной частоте импульсного тока и увеличении длительности импульса: Период – не изменяется Коэффициент заполнения – увеличивается

Скважность следования импульсов – уменьшается

* Порог ощутимого тока зависит от…

+ частоты переменного тока

11. Укажите правильные высказывания:

30) Характеристика импульсного тока, равная отношению длительности импульса к периоду, называется коэффициентом заполнения

31) Импульсный ток характеризуется периодом повторения импульсов, который равен среднему времени между началами соседних импульсов

* Укажите величину, которая не является параметром электрического импульса: + период

* Установите соответствия физиотерапевтического метода и действующего фактора:

Импульсные токи прямоугольной формы – кардиостимуляция Импульсные токи треугольной и экспоненциальной формы – электрогимнастика Постоянный ток – гальванизация Ток высокой частоты – электрохирургия

* Характеристика импульсного тока, равная отношению периода следования импульсов к длительности импульса, называется… + скважностью следования импульсов

* Если при неизменной форме и длительности импульса период импульсного тока уменьшается, то коэффициент заполнения:

* Первичное действие постоянного тока связано…

+ с движением ионов, их разделением и изменением их концентрации в различных элементах ткани

– Характеристика импульсного тока, равная отношению длительности импульса к периоду следования импульсов, называется . . .

– Если частота импульса 5 кГц, а длительность импульса равна 0,2 мс, то скважность равна… + 1,0

– Установите соответствие между действующим фактором и его основным действием на ткани:

Ток низкой частоты – раздражающее Ток высокой частоты – тепловое

– Укажите правильные высказывания:

– гальванизация представляет собой лечебный метод воздействия постоянным током

– электрофорез представляет собой метод введения лекарственных веществ через кожу при помощи постоянного тока

– Импульсный ток можно характеризовать коэффициентом заполнения К, который равен… + отношению длительности импульса к периоду следования импульсов

– Физиотерапевтический метод индуктотермии основан на воздействии на органы и ткани… + высокочастотным переменным магнитным полем

– Если при неизменной форме и длительности импульса период импульсного тока увеличивается, то скважность следования импульсов:

24. Укажите физиотерапевтический метод, основанный на действии электрического тока высокой частоты:

25. Крутизна фронта электрического импульса определяется по формуле: + Sф = 0,8Umax/τф

2. Метод электрохирургии, позволяющий рассекать биологические ткани токами высокой частоты называется … + диатермотомией

3. Укажите правильные высказывания:

+ Импульсным током называют повторяющиеся импульсы

+ При увеличении длительности фронта крутизна фронта увеличивается

28. Диатермия – физиотерапевтический метод, который основан на воздействии на ткани + переменным электрическим током высокой частоты

29. При частоте переменного тока 50 Гц . . .

10 мА – порог неотпускающего тока

1 мА – порог ощутимого тока

30. Единица СИ скважности следования импульсов: + безразмерная величина

31. В терапевтическом контуре аппарата УВЧ-терапии при совпадении его собственных колебаний с частотой колебаний в анодном контуре генератора происходит … + генерация электромагнитных колебаний

32. Установите соответствия:

промежуток времени между моментами, при которых напряжение имеет значение 0,1Um и 0,9Um – Длительность;

величина, равная отношению 0,8 Um к длительности фронта – Крутизна фронта наибольшее значение импульса – Амплитуда

5. Увеличение крутизны фронта импульса . . . пороговую силу тока, которая вызывает сокращение мышц + уменьшает

6. Укажите правильные высказывания:

+ При электрогимнастике используют импульсный ток частотой 100 Гц с импульсами треугольной формы

+ Скважность следования импульсов равна отношению периода импульсного тока к длительности импульса

35. Установите соответствия между терапевтическим методом и формой и частотой действующего импульсного тока:

Терапия аппаратом «Электросон» – прямоугольный, 150 Гц Электрогимнастика – треугольный, 100 Гц Кардиостимуляция – прямоугольный, 1 – 1,2 Гц

36. Физиотерапевтический метод гальванизации основан на воздействии на ткани + постоянным электрическим током

37. Укажите правильные высказывания:

4) При увеличении частоты переменного тока пороговые значения ощутимого и неотпускающего тока увеличиваются

5) Среднее значение порога ощутимого тока на частоте 50 Гц для мужчин на участке предплечье – кисть составляет 1 мА

38. Ток с импульсами треугольной или экспоненциальной формы применяют . . .

+для воздействия на мышцы при электрогимнастике

39. Длительностью импульса называется величина, равная промежутку времени . . .

+ от начала до конца импульса

40. Если при неизменной форме и длительности импульса период импульсного тока уменьшается, то скважность следования импульсов:

41. Если период повторения импульса равен 2 мс, а длительность импульса равна 5 мс, то коэффициент заполнения равен ..

42. Метод УВЧ-терапии основан на воздействии на ткани и органы . . .

+ переменным высокочастотным электрическим полем

43. Укажите правильные высказывания:

+ В кардиостимуляторах используются прямоугольные импульсы с частотой 1 – 1,2 Гц

+ При воздействии аппаратом «Электросон» используются прямоугольные импульсы в диапазоне частот 5 – 150 Гц

44. При электрофорезе лекарственные вещества располагают на электродах с учётом следующего условия:

+ анионы вводят с катода

45. Если коэффициент заполнения импульсного тока увеличивается, то скважность следования импульсов… + уменьшается

46. Единица СИ крутизны фронта импульсов:

47. Порогом ощутимого тока называют… + наименьшую силу тока, раздражающе действие которого ощущает человек

2 Если амплитуда импульсного тока уменьшается, то то его коэффициент заполнения + не изменяется

3 При воздействии кардиостимулятором на мышцу сердца используют импульсный ток прямоугольной формы с частотой + 1-1,2 Гц

4 Если при неизменной частоте импульсного тока длительность импульса увеличивается, то коэффициент заполнения:

5 Укажите основное действие постоянного тока и токов низкой частоты на ткани: + раздражающее

6 При УВЧ-терапии количество теплоты, выделяющееся в тканях, проводящих электрический ток, зависит от… + напряженности электрического поля и удельного сопротивления тканей

7 Если частота импульсного тока равна 1 кГц, а длительность импульса – 0,2 мс, то скважность следования импульсов равна:

8 Метод введения лекарственных веществ через кожу или слизистую оболочку называется… + электрофорезом

9 Единица СИ коэффициента заполнения импульсного тока:

56. Если длительностьфронта импульса составляет 1 мкс, а максимальное значения напряжения равно 1 мВ, то крутизна фронта импульса равна… + 0,8 * 10 3 В/с

57. Импульсные токи прямоугольной формы с частотой 1 – 1,2 Гц используют . . .

+ при воздействии кардиостимулятором на мышцу сердца

58. Установите соответствия:

промежуток времени между моментами, при которых напряжение имеет значение 0,1Um и 0,9Um – Длительность

наибольшее значение импульса – Амплитуда

величина, равная отношению 0,8 Um к длительности фронта – Крутизна фронта

59. Укажите правильные высказывания:

+ Импульсный ток характеризуется периодом повторения импульсов, который равен среднему времени между началами соседних импульсов

+ Характеристика импульсного тока, равная отношению длительности импульса к периоду, называется коэффициентом заполнения

60. Если при неизменной форме и длительности импульса период импульсного тока увеличивается, то коэффициент заполнения:

61. Установите соответствия: Крутизна фронта – S = 0,8Umax/τф Коэффициент заполнения – K = 1/Q Cкважность – Q = T/tи

62. Укажите правильные высказывания:

+ При воздействии электрического поля УВЧ электролит нагревается интенсивнее диэлектрика + Для воздействия электрическим полем УВЧ биологическая система помещается

между плоскими электродами, которые не касаются тела 63. Укажите правильные высказывания:

xiПри воздействии кардиостимулятором на мышцу сердца используют импульсный ток прямоугольной формы с частотой 1 – 1,2 Гц

xii Длительностью импульса называется величина, равная промежутку времени между моментами, при которых напряжение имеет значение 0,1Um и 0,9Um (Um-амплитуда импульса

iii Импульсные токи прямоугольной формы с частотой 1 – 1,2 Гц используют . . .

+ при воздействии кардиостимулятором на мышцу сердца

iv Установите соответствия:

* Ток высокой частоты – теплое

* Ток низкой частоты – раздажающее

66. Установите соответствия:

При постоянном периоде импульсного тока и уменьшении длительности импульса

+ уменьшается – Скважность следования импульсов

+ увеличивается – Коэффициент заполнения

+ не изменяется – частота

67. Установите соответствия:

При постоянной частоте импульсного тока и увеличении длительности импульса

+ уменьшается – Скважность следования импульсов

+ увеличивается – Коэффициент заполнения

+ не изменяется – период

68. Длительностью импульса называется величина, равная промежутку времени . . .

+ между моментами, при которых напряжение имеет значение 0,1Um и 0,9Um (Um-амплитуда импульса)

69. Укажите правильные высказывания:

* Если при неизменной форме и длительности импульса период импульсного тока увеличивается, то скважность следования импульсов увеличивается.

* Период не является параметром электрического импульса

70. Среднее время между началами соседних импульсов называется … + периодом повторения импульса

71. Установите соответствия:

– диэлектрики

– в проводниках при воздействии током высокой частоты

– в проводниках при воздействии переменным магнитным полем

– в диэлектриках при воздействии переменным электрическим полем УВЧ

86. Установите соответствия между терапевтическим методом и формой и частотой действующего импульсного тока:

+ прямоугольный, 150 Гц – терапия аппаратом «электросон» + треугольный, 100 Гц – электрогимнастика + прямоугольный, 1 – 1,2 Гц – кардиостимуляция

87. Укажите правильные высказывания:

+ Метод индуктотермии представляет собой метод воздействия на ткани и органы высокочастотным магнитным полем

+ Метод УВЧ-терапии представляет собой метод воздействия на ткани и органы высокочастотным электрическим полем

88. Укажите правильные высказывания:

+ Единица СИ крутизны фронта импульса – В/с + Электрическим импульсом называют кратковременное изменение электрического напряжения или силы тока

89. Укажите правильные высказывания:

+ Диатермотомия – это прижигание (сваривание) ткани, при котором происходит коагулция + При диатермии наблюдается тепловой эффект в глубоколежащих тканях

90. Укажите правильные высказывания:

4.электрофорез представляет собой метод введения лекарственных веществ через кожу при помощи постоянного тока

5.количество теплоты, выделяющейся в тканях при высокочастотной физиотерапии, зависит от частоты

· Оптической длиной тубуса называют расстояние между …

· При микропроекции и микрофотографии изображение объекта …

· Предел разрешения микроскопа уменьшается при использовании иммерсионного объектива

· Для близорукого глаза увеличение одной и той же лупы меньше, чем для дальнозоркого

· Разрешающая способность микроскопа зависит от длины волны света. ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ

· Метод ультрамикроскопии используется для обнаружения частиц, размеры которых меньше предела разрешения микроскопа

· Микроскопия в ультрафиолетовом свете позволяет уменьшить предел разрешения микроскопа

· Увеличение лупы равно отношению расстояния наилучшего зрения к фокусному расстоянию лупы

· Иммерсионный объектив используют для увеличения апертуры

· Используемые в микроскопе конденсоры создают параллельный пучок света

· Предел разрешения микроскопа зависит от длины волны света

· Иммерсионные среды увеличивают числовую апертуру микроскопа

· Для того, чтобы увеличить разрешающую способность микроскопа, можно уменьшить длину волны

· Лупой называют, оптическую систему, в передней фокальной плоскости которой (или в непосредственной близости от нее) расположен наблюдаемый объект

· Метод обнаружения частиц, размеры которых меньше предела разрешения микроскопа, называется ультрамикроскопией

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

“>