Научная статья на тему 'РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ КОММУТАТОРОВ И ИСТОЧНИКА ТОКА ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОИМПЕДАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ'

РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ КОММУТАТОРОВ И ИСТОЧНИКА ТОКА ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОИМПЕДАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
19
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОИМПЕДАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ / ИСТОЧНИК ТОКА / БЛОК КОММУТАТОРОВ / ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Алексанян Г.К., Кучер А.И., Демьянов В.В.

В статье разрабатывается печатная плата, на которой реализованы источник тока и блок коммутаторов. Данная плата является составной частью информационно-измерительной системы электроимпедансной томографии биологических объектов. Приведены структурная, функциональная и принципиальная схемы платы. Разработаны печатная плата и сборочный чертежThis article is developed a printed circuit board that implements the power source and the unit switches. This board is an integral part of information and measuring system for electric impedance tomography of biological objects. The presented the structural, functional and schematic diagram of the board. Designed printed circuit board and assembly drawing

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Алексанян Г.К., Кучер А.И., Демьянов В.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ КОММУТАТОРОВ И ИСТОЧНИКА ТОКА ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОИМПЕДАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ»

биоорганическая химия: метод. пособие. Воронеж, 2013. - 199с.

7. Николаев Д.В., Смирнов А.В., Бобринская И.Г. и др. Биоимпедансный анализ состава тела человека. Монография. - М.: Наука, 2009. - 392 с.

8. J. W. Penn, E. L.Bell. Electrical parameter values of some human tissues in the radiofrequency radiation range // Final Report of the Period October 1977 -February 1978. Режимдоступа URL : dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA064202 (датаобращения: 20.10.2016)

9. C. Gabriel, S. Gabriel. Compilation of the dielectric properties of body tissues at rf and microwave frequencies //Final Report for the Period 15 December 1994 - 14 December

1995.РежимдоступаURL:http://niremf.ifac.cnr.it/docs/DIELECTRIC/Report.html (датаобращения: 20.10.2016)

10. Привалов Е.Е Основы электробезопасности: учеб. пособие. Директ-Медиа, 2016. - 154с.

11. Мартиросов Э.Г., Николаев Д.В., Руднев С.Г.Технологии и методы определения состава тела человека. -М.: Наука, 2006. - 248с.

12. Березовский В.А., Колотилов Н.Н. Биофизические характеристики тканей человека: справочник. - Киев: Наук. думка, 1990. - 224с.

13. Pethig R., Kell D. B. The passive electrical properties of biological systems: their significance in physiology, biophysics and biotechnology // Physical medical biology. 1987. Vol. 32 N. 8, P. 933-970 p.

14.Pethig R. Dielectric and Elecrronic Properties of Biological Materials -Chichester and New York: Wiley, 1979 - 474 p.

15. Grimnes S., Martinsen G. Bioimpedance and bioelectricity basics - New York: Academic press, 2000 - 338 p.

УДК 616.7

Алексанян Г.К. Кучер А.И. аспирант, 3 курс

факультет «Информационные технологии и управление»

Демьянов В.В. студент магистратуры, 2 курс факультет «Информационные технологии и управление» Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Россия, г. Новочеркасск РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ КОММУТАТОРОВ И ИСТОЧНИКА ТОКА ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОИМПЕДАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В статье разрабатывается печатная плата, на которой реализованы источник тока и блок коммутаторов. Данная плата является составной частью информационно-измерительной системы электроимпедансной

томографии биологических объектов. Приведены структурная, функциональная и принципиальная схемы платы. Разработаны печатная плата и сборочный чертеж

Ключевые слова: электроимпедансная томография, источник тока, блок коммутаторов, печатная плата.

THE DESIGN OF THE PCB THE SWITCHES AND CURRENT SOURCE FOR INFORMATION AND MEASURING SYSTEM FOR ELECTRIC IMPEDANCE TOMOGRAPHY OF BIOLOGICAL OBJECTS This article is developed a printed circuit board that implements the power source and the unit switches. This board is an integral part of information and measuring system for electric impedance tomography of biological objects. The presented the structural, functional and schematic diagram of the board. Designed printed circuit board and assembly drawing

Keywords: electrical impedance tomography, a current source, a block of switches, printed circuit board.

Электроимпедансная томография (ЭИТ) относится к неинвазивным методам медицинской визуализации [1]. Принцип действия метода ЭИТ основан на оценке пространственного распределения электрического импеданса внутри биологического объекта (БО) по результатам электрических измерений на его поверхности. Для реализации метода ЭИТ необходимо разработать устройство, обеспечивающее возможность подключать источник тока (ИТ) к электродам Э1...Э^, (где N - число электродов) на поверхности БО, а так же измерять потенциалы ф' на тех же электродах [2]. Затем необходимо передать полученные результаты измерения на персональный компьютер (ПК) для дальнейшей обработки. Структурная и функциональная электрическая схемы приведены на рисунке 1 разрабатываемой информационно-измерительной системы (ИИС) представлена на рисунке 1.

а) б)

Рисунок 1 - Структурная схема разрабатываемой ИИС ЭИТ БО (а) и функциональная схема (б) разрабатываемой платы

Информационно-измерительная система ЭИТ БО работает под управлением специальной программы - УП, расположенной в ПК. Микроконтроллерный блок МК управляет аппаратной частью ИИС и подключен к ПК. Цифро-аналоговый преобразователь ЦАП используется в качестве источника управляющего напряжения для источника тока ИТ. Форма и частота тока на выходе ИТ соответствуют форме и частоте напряжения на входе ИТ. Амплитуда тока на выходе ИТ пропорциональна амплитуде напряжения на входе ИТ. Аналогово-цифровой преобразователь АЦП служит для измерения потенциалов на электродах блока электродов БЭ, размещенных на поверхности БО. Блок коммутаторов БК служит для подключения ИТ и АЦП к электродам блока электродов БЭ в соответствии с заданным алгоритмом измерения. Блоки МК, АЦП и ЦАП реализованы на базе платы ввода-вывода Ь-САЯВЕ14-140-МВ.

В настоящей работе ИТ реализован по схеме с автоматическим измерением и регулированием тока в нагрузке [3,4]. Блок коммутаторов состоит из микросхем коммутаторов (К). Принципиальная электрическая схема разрабатываемой платы приведена на рисунке 2.

ВВ25Ы

Рисунок 2 - Принципиальная электрическая схема разрабатываемой

платы

На данной схеме использованы следующие элементы: С1 - С6-конденсаторы, БЛ1 и БЛ2 - коммутаторы, БАЗ и БЛ4 - операционные усилители, Я1...Я6 - резисторы, XI ,Х2 и /6 - разъемы стандарта Б-БиВ. На основе принципиальной схемы была разработана двухслойная печатная плата с помощью САПР для проектирования печатных плат В1рТгасв [5]. Результат

разработки чертежа печатной платы представлен на рисунке 3. Разработанный сборочный чертеж приведен на рисунке 4.

Рисунок 4- печатная плата,

а) б)

Рисунок 3 - Разработанный чертеж печатной платы: верхний слой (а)

и нижний слой (б)

Рисунок 4 - Разработанный сборочный чертеж платы Таким образом, разработаны структурная, функциональная и принципиальная электрическая схемы, а также двусторонняя печатная плата и сборочный чертеж блока коммутаторов и источника тока. Направления дальнейших работ связано изготовлением платы, монтажом радиоэлементов на плату, а также проведением экспериментальных исследований разработанного электронного блока.

Работы выполняются в рамках гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых МК 4856.2015.8. Договор №14.756.15-4856-МК.

Использованные источники: 1. Алексанян Г.К. Тарасов А.Д., Кучер А.И. Методы медицинской визуализации внутренних структур биообъекта // Научно-техническая

конференция и выставка инновационных проектов, выполненных вузами и научными организациями ЮФО в рамках участия в реализации федеральных целевых программ и внепрограммных мероприятий, заказчиком которых является Минобрнауки России : сб. материалов конф., г. Новочеркасск, 14-16 дек. 2014 г. / Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т им. М.И. Платова - Новочеркасск : Лик, 2014. - С. 400-401.

2. Биоимпедансный анализ состава тела человека / Д.В. Николаев,А.В. Смирнов, И.Г. Бобринская и др. М: Наука, 2009. 392 с.

3. К. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника: перевод с нем. М.: ДМК Пресс, 2008. 832 с.

4. Бразовский К.С. Методы и технические средства оценки функционального состояния головного мозга человека на основе электрических измерений [текст]: дис. ... д-ра тех. наук: 05.11.17 / Бразовский Константин Станиславович, Томск, 2015. - 369 с.

5. DipTrace - САПР проектирования печатных плат [Электронный ресурс]. -Электрон.дан. - Режим доступа:http://diptrace.com, свободный.

УДК 332.1

Анастасова А. С. магистрант 1го курса Никушина А.Н. магистрант 1го курса Павлова А. С. магистрант 1го курса Сарафанов А.Д. магистрант 2го курса Южный федеральный университет

Россия, г. Таганрог УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ: ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТНОГО

УПРАВЛЕНИЯ В РОССИИ Статья посвящена вопросам повышения конкурентоспособности предприятия за счёт реализуемой кадровой политики. Авторами обосновывается важность проведения кадровой политики в условиях усиления конкуренции, рассматриваются основные типы кадровой политики, способы повышения конкурентоспособности.

Ключевые слова: конкуренция, конкурентоспособность, кадровая политика, персонал предприятия.

Anastasova A.S. Master student South Federal University, Russia, Taganrog Nikushina A.N., Master student,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.