Список терминов

Аналоговый измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого являются непрерывной функцией измеряемой величины.

Блок — самостоятельная часть средства измерений, выполняющая.опре­деленную функцию и конструктивно размещаемая чаще всего в одном кор­пусе с другими блоками.

Входной сигнал — сигнал, поступающий на вход измерительного устрой­ства.

Выходной сигнал — сигнал, получаемый на выходе измерительного уст­ройства.

Динамическая погрешность средства измерений (измерительного устрой­ства) — разность между погрешностью средства измерений в динамическом режиме и его статической погрешностью, соответствующей значению вели­чины в данный момент времени.

Дрейф нуля (выходного сигнала) измерительного устройства — медленное изменение значения выходного сигнала при нулевом значении входного сиг­нала. (Дрейф нуля связан с нестабильностью элементов измерительного уст­ройства.)

Информативный параметр входного сигнала измерительного устройст­ва — параметр входного сигнала, функционально связанный с измеряемой величиной и используемый для передачи ее значения (для промежуточных измерительных преобразователей и вторичных приборов) или являющийся самой измеряемой величиной (для первичных преобразователей и прибо­ров).

Информативный параметр выходного сигнала измерительного устройст­ва — параметр выходного сигнала, функционально связанный с информа­тивным параметром входного сигнала и используемый для передачи или ин­дикации значения информационного параметра входного сигнала.

Интегрирующий измерительный прибор — измерительный прибор, в кото­ром подводимая величина подвергается интегрированию по времени или по другой независимой переменной.

Масштабный измерительный преобразователь — измерительный преоб­разователь, предназначенный для изменения величины в заданное число раз (по существу это усилитель сигнала измерительной информации).

Многозначная мера — мера, воспроизводящая ряд одноименных величин различного размера (например, миллиметровая линейка, конденсатор пере­менной емкости и т. д.).

Модуль — типовая легкосъемная часть блока или средства измерений, объединяющая ряд деталей соответствующего назначения в общей функцио­нальной схеме.

Неинформативный параметр входного сигнала измерительного устройст­ва — параметр входного сигнала, не используемый для передачи значения измеряемой величины.

Неинформативный параметр выходного сигнала измерительного устройст­ва — параметр выходного сигнала, не используемый для передачи или инди­кации значения информативного параметра входного сигнала.

Однозначная мера — мера, воспроизводящая физическую величину одно­го размера (например, гиря, конденсатор постоянной емкости и др.).

Передающий измерительный преобразователь — измерительный преобра­зователь, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измери­тельной информации.

Печатающий измерительный прибор — регистрирующий измерительный прибор, в котором предусмотрено печатание показаний в цифровой форме. Печатающие приборы обычно бывают цифровыми.

Погрешность средства измерений (в том числе измерительного устройст­ва) в динамическом режиме — погрешность, возникающая при использова­нии его для измерения переменной во времени величины. (Для определения этой погрешности необходимо осуществить сравнение выходного сигнала данного средства измерений с сигналом безынерционного устройства.)

Показывающий измерительный прибор — измерительный прибор, допус­кающий только отсчитывание показаний. Показывающий прибор может быть аналоговым или цифровым.

Промежуточный измерительный преобразователь — измерительный пре­образователь, занимающий в измерительной цепи место после первого.

Регистрирующий измерительный прибор — измерительный прибор, в ко­тором предусмотрена регистрация показаний.

Самопишущий измерительный прибор — регистрирующий измерительный прибор, в котором предусмотрена запись показаний в форме диаграммы.

Статическая погрешность средства измерения (в том числе измеритель­ного устройства) — погрешность, возникающая при использовании его для измерения постоянной величины.

Сходимость показаний средства измерений — качество средства измере­ний, отражающее близость к нулю его случайной погрешности.

Точность средства измерений — качество средства измерений, отражаю­щее близость к нулю его погрешностей.

Фон (выходного сигнала) — периодические колебания, которые присутст­вуют в выходном сигнале измерительного устройства. (Причиной фона часто является наличие электромагнитной или электростатической связи узлов из­мерительного устройства с общегородской сетью, являющейся источником питания.)

Функциональный измерительный преобразователь — измерительный пре­образователь, предназначенный для формирования сигнала измерительной информации, связанного с измеряемой величиной некоторой заданной функцией.

Функция влияния — зависимость изменения какой-либо метрологиче­ской характеристики средств измерений от изменений влияющей величины или совокупности влияющих величин

Цифровой измерительный прибор — измерительный прибор, автоматичс ски вырабатывающий дискретные сигналы измерительной информации, по казания которого представлены в цифровой форме.

Шум (выходного сигнала) — случайные колебания, которые присутствуют в выходном сигнале измерительного устройства. (Причинами шума являются молекулярные, электронные, ионные и другие процессы в транзисторах, рс зисторах, детекторах заряженных частиц и молекул и других элементах изме рительных устройств.)

Эксперимент, или экспериментальное исследование (лат. cxpcrimcntum проба, опыт) — метод познания, с помощью которого исследуются реальные явления действительности, реальные функциональные связи между нарамеї рами, характеризующими состояние изучаемого объекта. (И точных науках и технике эксперимент неразрывно связан с проведением различных измере ний, т. е. он может быть назван измерительным экспериментом.)

1.

2. Бакалов В. П. Основы биотелеметрии. — М.: Радио и связь, 2001. — 352с.

3. Болтон У. Карманный справочник инженера-метролога. — М.: Изда­тельский дом «Додэка-ХХ1», 2002. — 384 с.

4. Иванов В.И. Курс дозиметрии: Учеб. для вузов. — М.: Энергоатомиз- дат, 1988. — 400 с.

5. Измерение электрических и неэлектрических величин: Учеб. пособие для вузов/Н.Н. Евтихиев, В.И. Скугорев, В.Ф. Папуловский и др./Под ред.

Н.Н. Евтихиева. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 349 с.

6. Информационно-измерительная техника и технологии: Учеб. для ву- зов/В.И. Калашников, С.В. Нефедов, А.Б. Путилин и др./Под ред. Г.Г. Ран- нева. — М.: Высшая школа, 2002. — 454 с.

7. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ: Учеб. по­собие для вузов/Под ред. А.Л. Барановского и А.П. Немирко. — М.: Радио и связь, 1993. — 248 с.

8. Классен К. Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в из­мерительной технике. — М.: Постмаркет, 2000. — 352 с.

9. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. — Л.: Маши­ностроение, 1989. — 702 с.

10. Кузнецов В.А., Ялунина Г.А. Основы метрологии: Учеб. пособие для ву­зов. — М.: Изд-во стандартов, 1995. — 279 с.

11. Медицинские приборы. Разработки и проектирование. — М.: Меди­цинская книга, 2004. — 720 с.

12. Метрология и радиоизмерения: Учеб. для вузов/В.И. Нефедов, В.И. Хахин, В.К. Битюков и др./Под ред. В.И. Нефедова. — М.: Высшая школа, 2003. — 526 с.

13. Основы рентгенодиагностической техники: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. Н.И. Блинова. — М.: Медицина, 2002. — 392 с.

14. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы. — М.: Высшая школа, 1987. — 460 с.

15. Попечителев Е.П., Кореневский Н.А. Электрофизиологическая и фото­метрическая медицинская техника: Учеб. пособие для вузов. — М.: Высшая школа, 2002. — 470 с.

16. Ремизов А.П. Медицинская и биологическая физика: Учеб. для мед. спец.

17. Ройтберг Г.Е., Струтынский А.В. Лабораторная и инструментальная диагностика заболеваний внутренних органов: Учеб. пособие для вузов. — М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 1999. — 622 с.

18. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология: Учеб. пособие для вузов. — М.. Логос. 2000. — 408 с.

19. Системы комплексной электромагнитотерапии: Учеб. пособие для вузов/А.М. Беркутов, А.Л. Виноградов, В.И. Глобин и др./Под ред. А.М. Бер­кутова. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000. — 376 с.

20. ХартХ. Введение в измерительную технику. — М.: Мир, 1999. — 300с.

21. Чертов А.Г. Физические величины: Справочное пособие. — М.: Выс­шая школа, 1990. — 335 с.

22. Шурыгин Н.А. Мониторинг дыхания в анестезиологии и интенсивной терапии. — СПб.: Издательство «Диалект», 2003. — 416 с.

23. Электрические измерения неэлектрических величин/Под ред. П.В. Но­вицкого. — Л.: Энергия, 1975. — 576 с.

24. Эман А.А. Биофизические основы измерения артериального давле­ния.—Л.: Медицина, 1983. — 126 с.

Предисловие.......................................................................................................................................... 3

Глава 1. Основные сведения об измерениях............................................................................ 6

1.1. Сущность и основные характеристики измерений........................................................................................... 6

1.2. Классификация измерений................................................................................................................ 11

1.3. Методы измерений............................................................................................................................................. 15

1.4. Погрешности измерений................................................................................................................... 20

Глава 2. Основные сведения о средствах измерений........................................................... 28

2.1.

2.2. Структурные схемы измерительных устройств........................................................................... 31

2.3. Статические характеристики и параметры измерительных устройств . 35

2.4. Динамические характеристики измерительных устройств....................................................... 39

2.5. Погрешности измерительных устройств....................................................................................... 43

2.6. Нормирование метрологических характеристик измерительных уст­ройств ............ 54

2.7. Унифицированные сигналы измерительных устройств............................................................. 58

2.8. Структурные схемы и метрологические характеристики измеритель­ных установок и систем . '......................................................................................................................................................... 59

2.9. Надежность средств измерений....................................................................................................... 62

Глава 3. Принципы и средства электрических измерений................................................. 65

3.1. Электрические величины и общие сведения об их измерениях. . 65

3.2. Электромеханические измерительные приборы......................................................................... 66

3.3. Аналоговые электронные измерительные приборы и преобразователи 78

3.4. Цифровые электронные измерительные приборы.................................................................... 104

3.5. Медицинские электроизмерительные приборы.......................................................................... 113

3.6. Электрокардиографы........................................................................................................................ 113

3.7. Кардиомониторы................................................................................................................................ 129

3.8. Электроэнцефалографы.................................................................................................................... 131

3.9. Электромиографы и другие средства измерений биопотенциалов. 135

Глава 4. Принципы и средства магнитных измерений........................................................ 139

4.1. Магнитные величины.............................................................................................................................................. 139

4.2. Приборы для измерений магнитного потока................................................................................................. 141

4.3. Приборы для измерений магнитной индукции и напряженности маг­нитного поля. 143

Глава 5. Принципы и средства измерений температуры................................................... 152

5.1. Температурные шкалы.................................................................................................................... 152

5.2. Механические устройства для измерений температуры.......................................................... 154

5.3. Стеклянные жидкостные термометры........................................................................................... 157

5.4. Термоэлектрические средства измерений температуры................................................. I *>8

5.5. Терморезистивные средства измерений температуры.............................................................. ИЛ

5.6. Полупроводниковые диодные и транзисторные средства измерении температуры W»')

Глава 6. Принципы и средства измерений перемещений и силы............................ I /1

6.1. Общие сведения об измерениях перемещений и силы............................................................................ 1/1

6.2. Резистивные преобразователи......................................................................................................... 17/

6.3. Тензорезистивные преобразователи.............................................................................................. 1/4

6.4. Емкостные преобразователи....................................................................................................................... I / /

6.5. Индуктивные преобразователи....................................................................................................................... IК

6.6. Трансформаторные преобразователи................................................................................. IК-1

6.7. Пьезоэлектрические преобразователи................................................................................ IК /

6.8. Механотронные, магнитные и струнные преобразователи I*>()

6.9. Применение преобразователей перемещений и силы в медицине I'M

Глава 7. Принципы и средства измерений потоков электромагнитных излу­чений 701

7.1. Электромагнитные излучения, их характеристики и единицы. . . 201

7.2. Общие сведения о приемниках оптического излучения........................................................................ 203

7.3. Приемники оптического излучения, основанные на внешнем фотоэф­фекте ............ 205

7.4. Приемники оптического излучения, основанные на внутреннем фото­эффекте....... 210

7.5. Тепловые приемники оптического излучения............................................................................ 218

7.6. Приемники рентгеновского и гамма-излучений........................................................................ 223

Глава 8. Принципы и средства акустических измерений................................................... 229

8.1. Акустические величины................................................................................................................... 229

8.2. Акустоэлектрические преобразователи....................................................................................... 232

8.3. Электроакустические преобразователи....................................................................................... 236

8.4. Технические средства аускультации............................................................................................ 239

8.5. Фонокардиографы............................................................................................................................. 241

8.6. Аудиометры........................................................................................................................................ 245

Глава 9. Принципы и средства измерений давления........................................................... 254

9.1. Общие сведения о единицах и средствах измерений давления . . 254

9.2. Жидкостные приборы для измерений давления......................................................................... 255

9.3. Деформационные приборы для измерений давления............................................................... 258

9.4. Датчики давления............................................................................................................................................... 263

9.5. Давление крови в сердечно-сосудистой системе......................................................................................... 265

9.6. Средства инвазивных измерений давления крови . . . ............................................................................... 266

9.7. Средства неинвазивных измерений давления крови................................................................................... 270

Глава 10. Принципы и средства измерений расхода и количества жцдких и газо­образных сред.............................................................................................................................................. 282

10.1. Общие сведения о расходе и количестве жидких и газообразных сред. 282

10.2. Дроссельные расходомеры............................................................................................................. 285

10.3. Расходомеры скоростного напора................................................................................................. 289

10.4. Ротаметры............................................................................................................................................ 291

10.5. Электромагнитные расходомеры................................................................................................... 293

10.6. Ультразвуковые расходомеры...................................................................................................... 297

10.7. Тепловые расходомеры..................................................................................................................................... 305

10.8. Турбинные расходомеры............................................................................................................... 309

10.9. Капельные расходомеры • • ■ 310

10.10. Спирометры и спирографы............................................................................................................ 311

10.11. Плетизмографы................................................................................................................................ 323

Заключение....................................................................................................................................... 334

Приложение...................................................................................................................................... 335

Литература........................................................................................................................................ 338

Учебное издание Илясов Леонид Владимирович БИОМЕДИЦИНСКАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ

инженерия».