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計測器の構成

【増幅器】  
生体電気信号増幅器に求められる条件

  • 入力インピーダンスが大きい。
  • 同相弁別比は概ね、60dB以上必要。
  • 入力オフセット電圧が小さい。
  • 入力換算雑音が小さい。
  • 温度ドリフトが小さい。

 
 
【記録器・表示装置】
サーマルアイレコーダー 

  • 基本構造
    • サーマルヘッド部 : 発熱抵抗体(サーマルエレメント)が横一列に配置(8~16ドット)
    • プラテンローラー : 感熱紙を送る
    • 発熱抵抗体(サーマルエレメント)は電気をエネルギー源として発生するジュール熱によりミリ秒オーダーで加熱
    • 周波数応答は高く、数十kHzの周波数まで直接記録できる。
    • 周波数特性はサーマルアレイ式が熱ペン式より優れている。
  • 基本構成
    • 心電図などの電圧信号がアンプに入力
    • ADコンバータ通してデジタルデータに変換
    • DMAを介してメモリに蓄えられ、CPUによりサーマルアイレコーダーに出力される。
    • 記録は可動部分がないため、波形や文字・画像を記録することができ、線ではなく点の連続であるため分解能が問題となる。

 
記録計の種類(リアルタイム記録) 
 

種類 周波数特性 特徴
インクペン式記録計 DC~60 [Hz] ランニングコスト安価。
インク詰まりなどの保守が必要
熱ペン式記録計 DC~60 [Hz] 取り扱い容易(印字も可)
インクジェット式記録計 DC~600 [Hz] 周波数特性良好
電磁オシログラフ DC~5 [kHz] 波形の重ね書き可能。
記録幅が大。
自動平衡型記録計 DC~1 [Hz] 記録幅が大。
X-Yレコーダや打点式記録計などに利用。
ラインサーマルレコーダ DC~2.5 [kHz] 機械的可動部なし。
波形の重ね書き可。記録幅大。

 
  
【表示装置】
オシロスコープ(オシログラフ

  • 多くの記録器、表示器の中で最も広い周波数帯域を観察することのできる記録計。原理的にはブラウン管テレビと同lcrじような原理。

 
デジタル式カラーモニタ 

  • 波形を時間軸上で静止して見ることができる。
  • 波形と文字を同時に表示できる。
  • 赤、緑、青の3色分のメモリが必要である。
  • 水平・垂直それぞれに同期信号発生器が必要である。
  • アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する場合にシュミット回路が利用される。
  • デジタル式カラーモニタでは入出力ともにデジタル信号のみを取り扱う場合はシュミット回路の必要ない。