O'zbekiston respublikasi oliy ta’lim, fan va innovasiyalar vazirligi jizzax politexnika instituti

§4.2. Tananing biofaol nuqtalaridagi elektr qarshiliklarini o’lchasning bioo’lchagich qurilmasini ishlab chiqish.
Tananing biofaol nuqtalaridagi elektr qarshiliklarini o’lchash maqsadida muallif ishtirokida ishlab chiqilgan eng sodda bioo’lchagich qurilmasinnig funktsional sxemasi 4.1- rasmda keltirilgan [53]. Qurilmadan foydalanishda o’lchash 1 mkA stabil tokda ikki diapozonda (1 MoM gacha va 8 Mom gacha oraliqdagi) olib boriladi. Bioo’lchov qurilmasi BFNdan elektr qarshiligi miqdorini o’lchaydi, ushbu qurilma quyidagi bloklardan tashkil topgan:

1. 
   tok manbai;
   

2-o’lchagichli kuchaytirgich;
3-bufer kaskadi;
4-taqqoslash qurilmasi;
5-tok generatori;
6-kalit;
7-chiqish qurilmasi.
Qurilma quyidagi tartibda ishlaydi: tok manbai 1 qarshiligi R_x-qarshilikni quvvatlab, odam tanasiga 1 mA gacha o’zgarmas tok yuboradi.
O’lchagichli kuchaytirgich yordamida mA (mikroampermetr) tok tanaga kirib chiqib ketayotganda, qisqa tutashuv natijasida kuchlanish tushib ketishi kuzatiladi. R_x- da EQ proportsional bo’ladi, qurilmada BFN ni EQ o’lchashga erishiladi.

U MoM






A



Rхх
R1 R2


B


R4 R5


K1


R5 R6 R7
4.1-rasm. Ko’p kanalli EPDU qurilmaning funktsional sxemasi.

Kommutator K₁ BFNdagi EQni o’lchashni 2-diapozonda olib borishga ko’maklashadi (1- diapozon 1 MoM-gacha 2-diapozon 8 MoM-gacha). Rezistorlar R₁ va R₂ EQni o’lchash diapozonini yaratib beradi. Bufer kaskad 3- orqali chiqish signali taqqoslash qurilmasiga tushib, - ga etganda qisqa tutashuv hosil qiladi, 6 – kalitda qisqa tutashuv natijasida tovush (signal) chiqarib BFN topilganligini aniqlab beradi, biz BFNdagi EQ miqdorini o’lchash imkoniga ega bo’lamiz, bu jarayon 10-25 sekund talab etadi.

BFNdan biofizik parametrlarni olish uchun mo’ljallangan bioo’lchov qurilmasining kompyuterli variantini yaratishda yuzaga keladigan muammolaridan biri shovqinni pasaytirishdir [78]. Kompyuterli bioo’lchov qurilmasining yaratilishi zamonaviy ko’p kanalli, shovqinni operatsion tarzda boshqaruvchi kuchaytirgich, ko’p razryadli va ko’p kanalli integrallashuvchi anologdan raqamliga o’tkazgich (ARO’), u logik dasturlangan matritsa yoki mikrokontrollyor elementlaridan tashkil topgan. Bunday kompyuterli bioo’lchov qurilmasining asosiy qismi ARO’ bo’lib, uning qiymatlarining sifatli uzatilishi, asosan, barcha tizim o’zgarishlari va yaxshi ishlashiga bog’liq bo’ladi. Eng yaxshi ARO’lar usullaridan biri, ko’p razryadli ARO’ (22-24 razryadli) bo’lib, u o’zining qo’llanishi bilan xarakterlanadi, bunda BFNdan olinayotgan biosignallarni aktiv elektrodni bioob’ekt (BFN mavjud bo’lgan inson terisiga)ga qo’yish bilan ishga tushishi va aniq biosignallarni to’g’ridan-to’g’ri olishi bilan xarakterlanadi.
Yaratiladigan bioo’lchov qurilmasi quyidagi imkoniyatlarni ta’minlashi lozim:

• 
  kam shovqinli ko’p kanalli operatsion kuchaytirgichgdan foydalanish;
  

- juda kichik vaqt oraliqlarida kerakli ma’lumot olish imkoniyatining mavjudligi;
- signallarni qayta ishlash uchun kompyuterda saqlash texnologiyasidan foydalanish.
Biosignallarni olishda aktiv elektrodlarlar muhim rol o’ynaydi. Yaratilgan texnologiyalar qo’llanilayotganda signallarni o’lchash tizimini keskin o’zgartirish mumkin, masalan: o’lchangan biosignallarning sezgirligi va chastotalar diapazonlari mavjud bo’lib, ularning o’zgarishi bilan uzviy bog’liqligi vujudga keladi. Qurilmadagi mikrokontrollyor, biosignal registratsiyasi va raqamli qiymatlarda katta tezlikda, yuqori xotira va boy periferiyada ma’lumotlarni qayta ishlovchi (MQI) yoki (DSP) bloklardan tashkil topgan bo’lib, bunday yuqori mezonlarga 32 razryadli STM32 protsessorlari, Cortex M4(3) yadroli varianti talabga yaxshi javob beradigan interfeys (ST Microelectronics firmasida ishlab chiqilgan (4.2-rasmga qarang). Sifatli interfeys aloqasi (USB, SPI), real soat taymeri, JKD (LCD) interfeys moduli, (touch panel) sensorli ekran, avtomatik tarzda signallarni to’g’ri (DMA) yo’naltiruvchi va prioritetli internet tarmog’iga ulanuvchi (Interrupt) yuqori dostupga egaligi bilan xarakterlanadi. Bioo’lchagich asboblarning turlariga qarab, kanallar soni 4 tadan 8 tagacha (EKG, EMG va Xolter EKG), 32 tagacha (EEG) qurilmalarini keltirish mumkin. Yuqoridagi fikrlarga tayangan holda, quyidagi zamonaviy ko’p kanalli bioo’lchagich asbobning takomillashtirilgan turi keltirilgan (4.2-rasmga qarang) va u quyidagi 3 dona komplektlangan qismlardan tashkil topgan, (Front- End), ATsP va ARM Cortex mikroprotsessoridan iborat.