4. Основные характеристики узлов прибора и их требуемые значения. Подбор элементной базы для узлов прибора

Таблица 3 – Основные характеристики узлов прибора и их требуемые значения

Характеристика	Значение
1 канал (метод фотоплетизмографии):
1.1 Красный светодиод: преобладающая длина волны	660 нм
1.2 Фотодиод: диапазон восприятия длин волн	(500-700) нм
1.3 Усилитель: коэффициент усиления
1.4 2-х канальная схема переключения: максимальное время переключения	100 нс
1.5 Схема управления яркостью и включением светода: частота выходного сигнала (включение и выключение светодиода)	10 кГц
1.6 АЦП (сигма-дельта): min кол-во каналов, Минимальная разрядность	3 20 бит
1.7 Микроконтроллер: min частота тактирования	10 кГц
Канал (метод компрессионной сфигмографии):
2.1 Датчик давления: чувствительность Линейная частотная характеристика в диапазоне	1 мВ/кПа (0…200) Гц
2.2 Инструментальный усилитель: коэффициент усиления	1000
2.3 Усилитель переменного напряжения: коэффициент усиления	100
2.4 Устройство бланкирования (аналоговый коммутатор) частота выходного сигнала	100 кГц
2.5 Регулируемый усилитель переменного напряжения: коэффициент усиления	100
3 канал (реографический метод):
3.1 Генератор тока: частота прямоугольных импульсов	100 кГц
3.2 Инструментальный усилитель: коэффициент усиления	1000
3.3 Полосовой фильтр: полоса пропускания	0,25-40 Гц
3.4 Регулируемый усилитель напряжения: коэффициент усиления	100

Красный светодиод должен иметь преобладающую длину волны 660 нм. Фотоприемник состоит из трех функциональных узлов: фотодиод, усилитель и переключатель каналов. Фотодиод должен воспринимать длины волн в диапазоне (500-700) нм. Сигнал усиливается в 10000. 2-х канальная схема переключения имеет максимальное время переключения до 100 нс. Схема управления яркостью и включением светодиода имеет частоту выходного сигнала 10 кГц. АЦП должно имеет высокое разрешение и обладать минимум тремя каналами, два из которых идут на прием измеряемого сигнала (красного диапазона и темнового тока), а другой на связь с МК. Для 1-го канала минимальная частота тактирования микроконтроллера должна быть 10 кГц.

Датчик давления должен обладать чувствительностью 1 мВ/кПа, обладать линейностью частотной характеристикой на диапазоне давлений (0 – 200) мм.рт.ст. Требования к линейности частотной характеристики на почти всем диапазоне давлений, связана с линейной зависимостью напряжения от измеряемого давления. Инструментальный усилитель обладает коэффициентом усиления до 1000, а усилитель переменного напряжения – до 100, регулируемый усилитель переменного напряжения – до 100. Устройство бланкирования, которое является аналоговым коммутатором, имеет частоту выходного сигнала 100 кГц.

Частота прямоугольных импульсов, генерируемая генератором тока, достигает 100 кГц для 3-го канала. Полоса пропускания полосового фильтра от 0,25 до 40 Гц, т.к. измеряемый полезный сигнал не обладает высокой частотой.