Измерване на постоянен ток на съпротивлението на човешката кожа
Определяне на зависимостта на устойчивостта на кожата от външни влияния. Изследване на методи за измерване на съпротивление. Схеми за свързване на електроди при измерване на съпротивлението на човешкото тяло. Описание на блокове и софтуер на измервателното устройство.
Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формуляра по-долу
Студенти, аспиранти, млади учени, използващи базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.
публикувано на http://www.allbest.ru/
Новосибирски държавен технически университет
Отдел за системи за събиране и обработка на данни
по дисциплината "Системи за събиране и обработка на данни"
Измерване на постоянен ток на съпротивлението на човешката кожа
1. Зависимост на устойчивостта на кожата от външни влияния
2. Техники за измерване на устойчивостта на кожата
3. Схеми за свързване на електроди при измерване на съпротивлението на човешкото тяло
4. Изисквания към разработеното устройство
5. Блок-схема на устройството, което се разработва
6. Характеристики на блоковете на измервателното устройство
7. Инструментен софтуер
Списък на използваната литература
При електрофизиологичните изследвания голямо внимание се отделя на изучаването на електрическите явления в живия организъм, които се проявяват, по-специално, в промяната в така наречените пасивни електрически свойства на биологичните тъкани: импеданс, проводимост, капацитет, диелектрична константа. Всички функционални и патологични промени в изследваните системи и органи засягат параметрите на електрическите сигнали, които са резултат от електрофизиологичните изследвания. [1] измерване на съпротивление кожен електрод
Електрическото съпротивление на различните тъкани на човешкото тяло не е еднакво: кожата, костите, мастната тъкан, сухожилията и хрущялите имат относително висока устойчивост, докато мускулната тъкан, кръвта, лимфата и особено гръбначният мозък и мозъкът са малки. В сравнение с други тъкани, кожата има много високо съпротивление, което е основният фактор, определящ устойчивостта на човешкото тяло като цяло. [2]
Структурата на кожата има сложна структура, в която могат да се разграничат два основни слоя: епидермисът и дермата, всеки от които от своя страна се състои от няколко слоя. Основният принос за електрическото съпротивление на кожата има външният слой на епидермиса - роговият слой.
Съпротивлението на кожата, следователно, на тялото като цяло, рязко намалява, когато роговият му слой е повреден, наличието на влага на повърхността му, интензивно изпотяване и замърсяване.
В инженерно-психологическите и медико-биологичните изследвания, особено при оценка на нивото на психоемоционално напрежение на оператор (пациент), широко се използват електрофизиологични показатели за състоянието на човека. По този начин галваничният кожен отговор (GSR) се използва широко за изследване на автономната нервна система, определяне на характеристиките на психофизиологичните реакции и изучаване на личностните черти. [3]
1. Зависимост на устойчивостта на кожата от външни фактори
В хода на многобройни изследвания беше разкрито, че стационарната потенциална разлика на кожата е равна на 10-20 mV на разстояние 1 cm между електродите. При дразнене могат да се наблюдават колебания до 100 mV или повече. Съпротивлението "плава" в зависимост от времето на деня и от състоянието на човешкото тяло (изтощение, умора, ситост, стрес). Установено е, че устойчивостта на кожата варира от 10 KOhm до 2 MOhm. Така че, според данните на Уолтър, SC на лицето и гърба на ръката е в диапазона от 10 до 20 Kohms, кожата на бедрото е 2 MΩ, дланите и ходилата са от 200 KΩ до 2 MΩ. Според Е. Н. Брюкин електрическото съпротивление на кожата (ESR) в различни части на тялото варира от 0,08 до 2,5 MΩ. RI Utyamyshev смята, че SC варира от 2 до 200 KΩ. Съпротивлението на човешкото тяло е постоянно и варира от 5 kΩ до 12,5 kΩ; рядко е малко по-висока или по-ниска. [4]
Също така е важно влиянието на различни външни фактори върху промяната в стойността на кожната устойчивост и следователно върху въвеждането на допълнителни грешки в резултата от измерването.
Увреждане на роговия слой - порязвания, драскотини, ожулвания и други микротравми могат да намалят съпротивлението на човешкото тяло до стойност, близка до стойността на вътрешното му съпротивление (500-700 Ома), което със сигурност увеличава риска от шок за човек.
Овлажняването на кожата намалява нейната устойчивост, дори ако влагата има високо съпротивление. Така например, овлажняването на сухи ръце с силно подсолена вода намалява съпротивлението на тялото с 30-50%, а с дестилирана вода - с 15-35%. Това се обяснява с факта, че влагата върху кожата разтваря минералите и мастните киселини на нейната повърхност, отделяни от тялото заедно с потта и себума и става по-електропроводима. При продължително овлажняване на кожата външният й слой се разхлабва, наситен с влага, в резултат на което нейната устойчивост е почти напълно загубена. По този начин работата с влажни ръце или при условия, които причиняват влага на всякакви участъци от кожата, създава предпоставките за труден резултат в случай на излагане на човек на стрес.