Импульс тока как найти

1. Электрические импульсы и их параметры

Под
электрическим
импульсом
понимают отклонение напряжения или
тока от некоторого постоянного уровня
(в частности, от нулевого), наблюдаемое
в течение времени, меньшего или сравнимого
с длительностью переходных процессов
в схеме.

Как
уже было сказано, под переходным процессом
понимается всякое резкое изменение
установившегося режима в электрической
цепи за счёт действия внешних сигналов
или переключений внутри самой цепи.
Таким образом, переходный процесс –
это процесс перехода электрической
цепи из одного стационарного состояния
в другое. Как бы ни был короток этот
переходный процесс, – он всегда конечен
во времени. Для цепей, в которых время
существования переходного процесса
несравненно меньше времени действия
внешнего сигнала (напряжения или тока),
режим работы считается установившимся,
а сам внешний сигнал для такой цепи не
является импульсным. Примером этого
может служить срабатывание электромагнитного
реле.

Когда
же длительность действующих в электрической
цепи сигналов напряжения или тока
становится соизмеримой с длительностью
процессов установления, переходный
процесс оказывает настолько сильное
влияние на форму и параметры этих
сигналов, что их нельзя не учитывать. В
этом случае бóльшая часть времени
воздействия сигнала на электрическую
цепь совпадает со временем существования
переходного процесса (рис.1.4). Режим
работы цепи во время действия такого
сигнала будет нестационарным, а
воздействие его на электрическую цепь
– импульсным.

а)
б)

Рис.1.4.
Соотношение между длительностью сигнала
и длительностью

переходного
процесса:

а)
длительность
переходного процесса значительно меньше
длительности

сигнала
(τ_пп
<<
t);

б)
длительность переходного процесса
соизмерима с длительностью

сигнала
(τ_пп
≈
t).

Отсюда
следует, что понятие импульса связывается
с параметрами конкретной цепи и что не
для всякой цепи сигнал можно считать
импульсным.

Таким
образом, электрическим
импульсом для данной цепи называется
напряжение или ток, действующие в течение
промежутка времени, соизмеримого с
длительностью переходного процесса в
этой цепи.
При этом
предполагается, что между двумя
последовательно действующими в цепи
импульсами должен быть достаточный
промежуток времени, превышающий
длительность процесса установления. В
противном случае вместо импульсов будут
возникать сигналы сложной формы
(рис.1.5).

Рис.1.5. Электрические
сигналы сложной формы

Наличие
промежутков времени сообщает импульсному
сигналу характерную прерывистую
структуру. Некоторая условность таких
определений заключается в том, что
процесс установления теоретически
длится бесконечно.

Могут
быть такие промежуточные случаи, когда
переходные процессы в цепях не успевают
практически заканчиваться от импульса
к импульсу, хотя действующие сигналы
продолжают называть импульсными. В
таких случаях возникают дополнительные
искажения формы импульсов, вызванные
наложением переходного процесса на
начало последующего импульса.

Различают
два вида импульсов: видеоимпульсы
и радиоимпульсы.
Видеоимпульсы получают при коммутации
(переключении) цепи постоянного тока.
Такие импульсы не содержат высокочастотных
колебаний и имеют постоянную составляющую
(среднее значение), отличную от нуля.

Видеоимпульсы
принято различать по их форме. На рис.
1.6. показаны наиболее часто встречающиеся
видеоимпульсы.

Рис.
1.6. Формы видеоимпульсов:

а)
прямоугольные; б)
трапецеидальные; в)
остроконечные;

г)
пилообразные; д)
треугольные; е)
разнополярные.

Рассмотрим
основные параметры одиночного импульса
(рис.1.7).

Рис. 1.7. Параметры
одиночного импульса

Форму
импульсов и свойства отдельных его
участков с количественной стороны
оценивают следующими параметрами:

• U_m
  – амплитуда (наибольшее значение)
  импульса. Амплитуда импульса U_m
  (I_m)
  выражается в
  вольтах (амперах).

• τ
  _и –
  длительность импульса. Обычно измерения
  длительности импульсов или отдельных
  участков производят на определённом
  уровне от их основания. Если это не
  оговаривается, то длительность импульса
  определяется на нулевом уровне. Однако
  чаще всего длительность импульса
  определяется на уровне 0,1U_m
  или 0,5U_m,
  считая от основания. В последнем случае
  длительность импульса называется
  активной
  длительностью и обозначается τ
  _иа.
  При необходимости и в зависимости от
  формы импульсов принятые значения
  уровней для измерения специально
  оговариваются.

• τ_ф
  – длительность фронта, определяемая
  временем нарастания импульса от уровня
  0,1U_m
  до уровня 0,9U_m
  .

• τ_с
  – длительность среза (заднего фронта),
  определяемая временем спада импульса
  от уровня 0,9U_m
  до уровня 0,1U_m.
  Когда длительность фронта или среза
  измеряется на уровне 0,5U_m
  , она называется
  активной длительностью и обозначается
  добавлением индекса «а»
  аналогично активной длительности
  импульса. Обычно τ_ф
  и τ_с
  
  составляет единицы процентов от
  длительности импульса. Чем меньше τ_ф
  и τ_с
  по
  сравнению с τ
  _и
  , тем
  больше форма импульса приближается к
  прямоугольной. Иногда вместо τ_ф
  и τ_с
  фронты
  импульса характеризуют скоростью
  нарастания (спада). Эту величину называют
  крутизной
  (S)
  фронта (среза)
  и выражают в вольтах в секунду (В/с)
  или киловольтах в секунду (кВ/с).
  Для прямоугольного импульса
  

………………………………(1.14).

• Участок
  импульса между фронтами называют
  плоской вершиной. На рис.1.7 показан спад
  плоской вершины (ΔU).

• Мощность в импульсе.
  Энергия W
  импульса,
  отнесённая к его длительности, определяет
  мощность в импульсе:

………………………………(1.15).

Она выражается
в ваттах (Вт),
киловаттах (кВт)
или дольных едини-

цах ватта.

В
импульсных устройствах используются
импульсы, имеющие длительности от долей
секунды до наносекунд (10
^{– 9}
с).

Характерными
участками импульса (рис.1.8), определяющими
его форму,

являются:

• фронт
  (1 – 2);

• вершина
  (2 – 3);

• срез
  (3 – 4), иногда называемый задним фронтом;

• хвост
  (4 – 5).

Рис.1.8.
Характерные участки импульса

Отдельные
участки у импульсов различной формы
могут отсутствовать. Следует иметь в
виду, что реальные импульсы не имеют
формы, строго соответствующей названию.
Различают импульсы положительной и
отрицательной полярности, а также
двусторонние (разнополярные) импульсы

(рис.
1.6,е).

Радиоимпульсами
называются импульсы высокочастотных
колебаний напряжения или тока обычно
синусоидальной формы. Радиоимпульсы
не имеют постоянной составляющей.
Радиоимпульсы получают модулированием
высокочастотных синусоидальных колебаний
по амплитуде. При этом амплитудная
модуляция производится по закону
управляющего видеоимпульса. Формы
соответствующих радиоимпульсов,
полученных с помощью амплитудной
модуляции, показаны на рис. 1.9:

Рис.1.9.
Формы радиоимпульсов

Электрические
импульсы, следующие друг за другом через
равные промежутки времени, называются
периодической
последовательностью
(рис.1.10).

Рис.1.10. Периодическая
последовательность импульсов

Периодическая
последовательность импульсов
характеризуется следующими параметрами:

• Период
  повторения Т_i
  –
  промежуток времени между началом двух
  соседних однополярных импульсов. Он
  выражается в секундах (с)
  или дольных единицах секунды (мс;
  мкс; нс).
  Величина,
  обратная периоду повторения, называется
  частотой повторения (следования)
  импульсов. Она определяет количество
  импульсов, в течение одной секунды и
  выражается в герцах (Гц),
  килогерцах
  (кГц)
  и т.д.

………………………………..
(1.16)

• Скважность
  последовательности импульсов – это
  отношение периода повторения к
  длительности импульса. Обозначается
  буквой q:

………………… (1.17)

Скважность
– безразмерная величина, которая может
изменяться в очень широких пределах,
так как длительность импульсов может
быть в сотни и даже тысячи раз меньше
периода импульсов или, наоборот, занимать
большую часть периода.

Величина,
обратная скважности, называется
коэффициентом заполнения. Эта величина
безразмерная, меньшая единицы. Она
обозначается буквой γ:

…………………………(1.18)

Последовательность
импульсов с q
= 2 называется
«меандром».
У такой

последовательности

(рис.1.6,е).
Если Т_i
>>
τ_и,
то такая последовательность называется
радиолокационной.

• Среднее
  значение (постоянная составляющая)
  импульсного колебания. При определении
  среднего за период значения импульсного
  колебания U_ср
  (или І_ср)
  импульс напряжения или тока распределяют
  равномерно на весь период так, чтобы
  площадь U_ср
  ·Т_i
  была
  равна площади импульса S_и
  = U_m
  ·
  τ_и
  (рис.
  1.10).

Для
импульсов любой формы среднее значение
определяется из выражения

……………………(1.19),

где
U(t)
– аналитическое выражение формы
импульса.

Для
периодической последовательности
импульсов прямоугольной формы, у которой
U(t)
= U_m
, период
повторения Т_i
и
длительность импульса
τ_и,
это выражение
после подстановки и преобразования
принимает вид:

…………………….(1.20).

Из
рис. 1.10 видно, что S_и
= U_m
·
τ_и
= U_ср·Т_i
, откуда
следует:

……………(1.21),

где
U₀
– называется
постоянной составляющей.

Таким
образом, среднее значение (постоянная
составляющая) напряжения (тока)
последовательности прямоугольных
импульсов в q
раз меньше
амплитуды импульса.

• Средняя
  мощность последовательности импульсов.
  Энергия импульса W,
  отнесённая к периоду Т_i
  , определяет
  среднюю мощность импульса

……………………………..
(1.22).

Сравнивая
выражения
Р_и
и
Р_ср,
получим

Р_и·
τ_и
= Р_ср·
Т_i
,

откуда следует

…………………(1.23)

и

……………………. (1.24),

т.е.
средняя мощность и мощность в импульсе
отличаются в q
раз.

Отсюда
следует, что мощность в импульсе, которую
обеспечивает генератор, может в q
раз превосходить
среднюю мощность генератора.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Импульс электрический

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Импульс электрический» в других словарях:

ИМПУЛЬС ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — кратковрем. отклонение электрич. напряжения или силы тока от нек рого пост. значения. И. э. пост. тока или напряжения (однополярные), наз. видеоимпульсами. Различают прямоугольные, пилообразные, трапецеидальные, экспоненциальные, колоколообразные … Большой энциклопедический политехнический словарь

импульс электрический — кратковременное отклонение электрического напряжения или силы тока от некоторого постоянного (в т. ч. нулевого) значения. Электрический импульс (импульсный сигнал) является запускающим (стартовым) сигналом в работе многих систем автоматики,… … Энциклопедия техники

ИМПУЛЬС — в физике, 1) мера механического движения (то же, что количество движения). Импульсом обладают все формы материи, в том числе электромагнитные, гравитационные и другие поля (смотри Поля физические). В простейшем случае механического движения… … Современная энциклопедия

ИМПУЛЬС — в физике: 1) мера механического движения (то же что количество движения). Импульсом обладают все формы материи, в т. ч. электромагнитные и гравитационные поля;..2) импульс силы мера действия силы за некоторый промежуток времени; равен… … Большой Энциклопедический словарь

ИМПУЛЬС (в физике) — ИМПУЛЬС в физике: 1) мера механического движения (то же, что количество движения (см. КОЛИЧЕСТВО ДВИЖЕНИЯ)). Импульсом обладают все формы материи, в т. ч. электромагнитные и гравитационные поля; 2) импульс силы мера действия силы за некоторый… … Энциклопедический словарь

импульс — 1. Толчок к чему либо, побуждение к совершению чего либо; причина, вызывающая некое действие. 2. Импульс электрический быстрый кратковременный скачок электрического тока или напряжения. Словарь практического психолога. М.: АСТ, Харвест. С. Ю.… … Большая психологическая энциклопедия

импульс — 3.9 импульс: Униполярная волна напряжения или тока, возрастающая без заметных колебаний с большой скоростью до максимального значения и уменьшающаяся, обычно с меньшей скоростью, до нуля с небольшими, если это будет иметь место, переходами в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

импульс — а; м. [лат. impulsus] 1. Побудительный момент, толчок, вызывающий какое л. действие. Электрический и. (электр., радио; кратковременное изменение электрического напряжения или силы тока). Нервный и. (физиол.; распространяющийся по нервному… … Энциклопедический словарь

Импульс — (от лат. impulsus удар толчок) 1) импульс механический, мера механического движения; представляет собой векторную величину, равную для материальной точки произведению массы m этой точки на её скорость v и направленную так же, как вектор… … Большая советская энциклопедия

Импульс — (от лат. impulsus удар, толчок) 1) побуждение, толчок, стремление; побудительная причина; 2) (в физике) мера механического движения; то же, что количество движения; 3) импульс силы мера действия силы за некоторый промежуток времени; 4) импульс… … Начала современного естествознания

Источник

Электрический импульс и импульсный ток

2017-12-14
6259

Электрический импульс — кратковременное изменение электрического напряжения или силы тока на фоне некоторого постоянного значения.

Импульсы подразделяются на две группы:

1) видеоимпульсы — электрические импульсы постоянного тока или напряжения;

2) радиоимпульсы — модулированные электромагнитные колебания.

Видеоимпульсы различной формы и пример радиоимпульса показаны на рис. 14.7.

Рис. 14.7.Электрические импульсы

В физиологии термином «электрический импульс» обозначают именно видеоимпульсы, характеристики которых имеют существенное значение. Для уменьшения возможной погрешности при измерениях условились выделять моменты времени, при которых параметры имеют значение 0,1U_max и 0,9U_max (0,1I_max и 0,9I_max). Через эти моменты времени выражают характеристики импульсов.

Рис.14.8.Характеристики импульса (а) и импульсного тока (б)

Импульсный ток — периодическая последовательность одинаковых импульсов.

Характеристики отдельного импульса и импульсного тока указаны на рис. 14.8.

На рисунке указаны:

14.4. Импульсная электротерапия

Электросонтерапия— метод лечебного воздействия на структуры головного мозга. Для этой процедуры применяют прямоугольные

импульсы с частотой 5-160 имп/с и длительностью 0,2-0,5 мс. Сила импульсного тока составляет 1-8 мА.

Транскраниальнаяэлектроанальгезия— метод лечебного воздействия на кожные покровы головы импульсными токами, вызывающими обезболивание или снижение интенсивности болевых ощущений. Режимы воздействия показаны на рис. 14.9.

Рис. 14.9.Основные виды импульсных токов, используемых при транскраниальнойэлектроанальгезии:

а) прямоугольные импульсы напряжением до 10 В, частотой 60-100 имп/с, длительностью 3,5-4 мс, следующие пачками по 20-50 импульсов;

б) прямоугольные импульсы постоянной (б) и переменной (в) скважности продолжительностью 0,15-0,5 мс, напряжением до 20 В, следующие с частотой

Выбор параметров (частоты, длительности, скважности, амплитуды) осуществляется индивидуально для каждого больного.

Диадинамотерапияиспользует полусинусоидальные импульсы

Токи Бернара представляют собой диадинамические токи — импульсы с задним фронтом, имеющим форму экспоненты, частота этих токов 50-100 Гц. Возбудимые ткани организма быстро адаптируются к таким токам.

Электростимуляция — метод лечебного применения импульсных токов для восстановления деятельности органов и тканей, утративших нормальную функцию. Лечебный эффект обусловлен тем физиологическим действием, которое оказывают на ткани организ-

Рис. 14.10.Основные виды диадинамических токов:

а) однополупериодный непрерывный ток с частотой 50 Гц;

б) двухполупериодный непрерывный ток с частотой 100 Гц;

в) однополупериодный ритмический ток — прерывистый однополупериодный ток, посылки которого чередуются с паузами равной длительности

г) ток, модулированный разными по длительности периодами

ма импульсы с высокой крутизной фронта. При этом происходит быстрый сдвиг ионов из установившегося положения, оказывающий на легковозбудимые ткани (нервную, мышечную) значительное раздражающее действие. Это раздражающее действие пропорционально скорости изменения силы тока, т.е. di/dt.

Основные виды импульсных токов, используемых в этом методе, показаны на рис. 14.11.

Рис. 14.11.Основные виды импульсных токов, используемых для электростимуляции:

а) постоянный ток с прерыванием;

б) импульсный ток прямоугольной формы;

в) импульсный ток экспоненциальной формы;

г) импульсный ток треугольной остроконечной формы

На раздражающее действие импульсного тока особенно сильно влияет крутизна нарастания переднего фронта.

Электропунктура — лечебное воздействие импульсных и переменных токов на биологически активные точки (БАТ). По современным представлениям такие точки являются морфофункционально обособленными участками тканей, расположенными в подкожной жировой клетчатке. Они имеют повышенную электропроводность по отношению к окружающим их участкам кожи. На этом свойстве основано действие приборов для поиска БАТ и воздействия на них (рис. 14.12).

Рис. 14.12.Прибор для электропунктуры

Рабочее напряжение измерительных приборов не превышает 2 В.

Измерения проводятся следующим образом: нейтральный электрод пациент держит в руке, а оператор прикладывает к исследуемой БАТ измерительный электрод-щуп малой площади (точечные электроды). Экспериментально показано, что сила тока, протекающего в измерительной цепи, зависит от давления электрода-щупа на поверхность кожи (рис. 14.13).

Поэтому всегда имеется разброс в измеряемой величине. Кроме того, упругость, толщина, влажность кожи на различных участках тела и у различных людей разная, поэтому нельзя ввести единую норму. Следует особо отметить, что механизмы электрического раздражения

Рис. 14.13.Зависимость силы тока от давления щупа на кожу

БАТ нуждаются в строгом научном обосновании. Необходимо корректное сравнение с концепциями нейрофизиологии.

Источник

Параметры электрического импульса

Импульсные процессы

Источниками колебаний в форме импульсов чаще всего являются импульсные генераторы — автономные преобразователи энергии источника питания, в энергию разрывных колебаний требуемой формы. Другим способом получения импульсов является их формирование путем изменения параметров колебаний иной формы, например синусоидальной.

Для этого используют формирующие устройства — ограничители амплитуды, схемы дифференцирования и другие устройства, которые изменяют параметры колебания — амплитуду, период следования, форму и т.п.

Электрическим импульсом называют напряжение или ток, отличающиеся от нуля или постоянного значения только в течение короткого промежутка времени, который меньше или сравним с длительностью установления процессов в электрической системе, в которой они действуют. Импульсы могут быть как периодическими, так и одиночными (рис. 1)

Рис. 1. Импульсы различной формы

В случае следующих друг за другом импульсов (т.е. периодических) обычно предполагается, что интервал между ними существенно превышает длительность процессов установления. В противном случае этот сигнал называют несинусоидальным напряжением или током. Такое определение не отличается строгостью, ибо переходные процессы протекают, как известно, бесконечно долго. Однако оно позволяет отличать импульсы в общепринятом смысле от напряжения сложной формы.

Параметры электрического импульса

Импульсы и импульсные последовательности характеризуются рядом параметров (длительность импульса, длительность паузы, время фронта, период следования и др). Методика измерения этих параметров представлена на рис 2.

Рис. 2. Основные параметры импульсов

U_m – амплитуда импульса. Это наибольшее отклонение напряжения от исходного, установившегося значения U_o;

t_фр – длительность фронта импульса (или время фронта). Это временной интервал, в течение которого напряжение возрастает от 0,1U_m до 0,9U_m. Иными словами, время фронта измеряется не по максимальному и минимальному значению напряжений, а по уровням 0.1-0.9 от максимального значения.

t_cп – длительность спада импульса (или время спада). Это временной интервал, в течение которого напряжение спадает от 0,9U_m до 0,1U_m. Его иногда еще называют временем среза импульса.

t_и – длительность импульса. Это временной интервал между моментами на соседних интервалах t_фр и t_cп, для которых u = 0,5Um. Иными словами, длительность импульса измеряется на уровне половины амплитуды.

t_п – длительность паузы. Она измеряется по уровню 0.5 аналогично длительности импульса. При этом соблюдается соотношение t_п = T- t_и.

Т – период следования импульсов. Это временной интервал между моментами на соседних интервалах t_фр или t_cп, для которых u = 0,5Um. Иными словами, период измеряется по уровню половины амплитуды между двумя соседними фронтами или спадами.

f – частота следования импульсов. Это величина, обратная периоду f =1 / T.

Q — скважность импульсов. Это величина, равная отношению периода к длительности импульсов: Q = Т/t_и

K_з – коэффициент заполнения импульсов. Это величина, равная отношению длительности импульса к периоду: K_з = t_и/T. Коэффициент заполнения и скважность импульсов – взаимообратные величины.

Источник

Электрический импульс и импульсный ток

2017-12-14
6260

Электрический импульс — кратковременное изменение электрического напряжения или силы тока на фоне некоторого постоянного значения.

Импульсы подразделяются на две группы:

1) видеоимпульсы — электрические импульсы постоянного тока или напряжения;

2) радиоимпульсы — модулированные электромагнитные колебания.

Видеоимпульсы различной формы и пример радиоимпульса показаны на рис. 14.7.

Рис. 14.7.Электрические импульсы

В физиологии термином «электрический импульс» обозначают именно видеоимпульсы, характеристики которых имеют существенное значение. Для уменьшения возможной погрешности при измерениях условились выделять моменты времени, при которых параметры имеют значение 0,1U_max и 0,9U_max (0,1I_max и 0,9I_max). Через эти моменты времени выражают характеристики импульсов.

Рис.14.8.Характеристики импульса (а) и импульсного тока (б)

Импульсный ток — периодическая последовательность одинаковых импульсов.

Характеристики отдельного импульса и импульсного тока указаны на рис. 14.8.

На рисунке указаны:

14.4. Импульсная электротерапия

Электросонтерапия— метод лечебного воздействия на структуры головного мозга. Для этой процедуры применяют прямоугольные

импульсы с частотой 5-160 имп/с и длительностью 0,2-0,5 мс. Сила импульсного тока составляет 1-8 мА.

Транскраниальнаяэлектроанальгезия— метод лечебного воздействия на кожные покровы головы импульсными токами, вызывающими обезболивание или снижение интенсивности болевых ощущений. Режимы воздействия показаны на рис. 14.9.

Рис. 14.9.Основные виды импульсных токов, используемых при транскраниальнойэлектроанальгезии:

а) прямоугольные импульсы напряжением до 10 В, частотой 60-100 имп/с, длительностью 3,5-4 мс, следующие пачками по 20-50 импульсов;

б) прямоугольные импульсы постоянной (б) и переменной (в) скважности продолжительностью 0,15-0,5 мс, напряжением до 20 В, следующие с частотой

Выбор параметров (частоты, длительности, скважности, амплитуды) осуществляется индивидуально для каждого больного.

Диадинамотерапияиспользует полусинусоидальные импульсы

Токи Бернара представляют собой диадинамические токи — импульсы с задним фронтом, имеющим форму экспоненты, частота этих токов 50-100 Гц. Возбудимые ткани организма быстро адаптируются к таким токам.

Электростимуляция — метод лечебного применения импульсных токов для восстановления деятельности органов и тканей, утративших нормальную функцию. Лечебный эффект обусловлен тем физиологическим действием, которое оказывают на ткани организ-

Рис. 14.10.Основные виды диадинамических токов:

а) однополупериодный непрерывный ток с частотой 50 Гц;

б) двухполупериодный непрерывный ток с частотой 100 Гц;

в) однополупериодный ритмический ток — прерывистый однополупериодный ток, посылки которого чередуются с паузами равной длительности

г) ток, модулированный разными по длительности периодами

ма импульсы с высокой крутизной фронта. При этом происходит быстрый сдвиг ионов из установившегося положения, оказывающий на легковозбудимые ткани (нервную, мышечную) значительное раздражающее действие. Это раздражающее действие пропорционально скорости изменения силы тока, т.е. di/dt.

Основные виды импульсных токов, используемых в этом методе, показаны на рис. 14.11.

Рис. 14.11.Основные виды импульсных токов, используемых для электростимуляции:

а) постоянный ток с прерыванием;

б) импульсный ток прямоугольной формы;

в) импульсный ток экспоненциальной формы;

г) импульсный ток треугольной остроконечной формы

На раздражающее действие импульсного тока особенно сильно влияет крутизна нарастания переднего фронта.

Электропунктура — лечебное воздействие импульсных и переменных токов на биологически активные точки (БАТ). По современным представлениям такие точки являются морфофункционально обособленными участками тканей, расположенными в подкожной жировой клетчатке. Они имеют повышенную электропроводность по отношению к окружающим их участкам кожи. На этом свойстве основано действие приборов для поиска БАТ и воздействия на них (рис. 14.12).

Рис. 14.12.Прибор для электропунктуры

Рабочее напряжение измерительных приборов не превышает 2 В.

Измерения проводятся следующим образом: нейтральный электрод пациент держит в руке, а оператор прикладывает к исследуемой БАТ измерительный электрод-щуп малой площади (точечные электроды). Экспериментально показано, что сила тока, протекающего в измерительной цепи, зависит от давления электрода-щупа на поверхность кожи (рис. 14.13).

Поэтому всегда имеется разброс в измеряемой величине. Кроме того, упругость, толщина, влажность кожи на различных участках тела и у различных людей разная, поэтому нельзя ввести единую норму. Следует особо отметить, что механизмы электрического раздражения

Рис. 14.13.Зависимость силы тока от давления щупа на кожу

БАТ нуждаются в строгом научном обосновании. Необходимо корректное сравнение с концепциями нейрофизиологии.

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 августа 2017 года; проверки требуют 6 правок.

Электрический импульс — кратковременный всплеск электрического напряжения или силы тока в определённом, конечном временном промежутке. Различают видеоимпульсы — единичные колебания какой-либо формы и радиоимпульсы — всплески высокочастотных колебаний. Видеоимпульсы бывают однополярные (отклонение только в одну сторону от нулевого потенциала) и двухполярные.

Характеристики импульсов[править | править код]

Форма импульсов[править | править код]

Важной характеристикой импульсов является их форма, визуально наблюдать которую, можно, например, на экране осциллографа. В общем случае форма импульсов имеет следующие составляющие: фронт — начальный подъём, относительно плоская вершина (не для всех форм) и срез (спад) — конечный спад напряжения. Существует несколько типов импульсов стандартных форм, имеющих относительно простое математическое описание, такие импульсы широко применяются в технике

• Прямоугольные импульсы — наиболее распространённый тип
• Пилообразные импульсы
• Треугольные импульсы
• Трапецеидальные импульсы
• Экспоненциальные импульсы
• Колокольные (колоколообразные) импульсы
• Импульсы, представляющие собой полуволны или другие фрагменты синусоиды (обрезка по горизонтали или по вертикали)

Кроме импульсов стандартной, простой формы иногда, в особых случаях, используются импульсы специальной формы, описываемой сложной функцией, существуют также сложные импульсы, форма которых имеет в значительной степени случайный характер, например, импульсы видеосигнала.

Параметры импульсов[править | править код]

В общем случае импульсы характеризуются двумя основными параметрами — амплитудой (размахом — разностью напряжений между пьедесталом и вершиной импульса) и длительностью (обозначается τ или t_и). Длительность пилообразных и треугольных импульсов определяется по основанию (от начала изменения напряжения до конца), для остальных типов импульсов длительность принято брать на уровне напряжения 50 % от амплитуды, для колоколообразных импульсов иногда используется уровень 10 %, длительность искусственно синтезированных колоколообразных импульсов (с чётко выраженным основанием) и полуволн синусоиды часто измеряется по основанию.

Для разных типов импульсов также вводят дополнительные параметры, уточняющие форму или характеризующие степень её неидеальности — отклонения от идеальной. Например, для описания неидеальности прямоугольных импульсов используются такие параметры, как, длительности фронта и среза (спада) (для идеального прямоугольного импульса они равны нулю), неравномерность вершины, а также размер выбросов напряжения после фронта и среза, возникающих в результате переходных паразитных процессов.

Спектральное представление импульсов[править | править код]

Кроме временного представления импульсов, наблюдаемого по осциллографу, существует спектральное представление, выраженное в виде двух функций — амплитудного и фазового спектра.

Спектр одиночного импульса является непрерывным и бесконечным. Амплитудный спектр прямоугольного импульса имеет чётко выраженные минимумы по шкале частот, следующие с интервалом, обратным длительности импульса.

Многократные импульсы[править | править код]

Импульсные посылки (серии импульсов)[править | править код]

Иногда импульсы используются или возникают не поодиночке, а группами, которые называются сериями импульсов или импульсными посылками, в том случае, когда они формируются преднамеренно для передачи куда-либо. Импульсная посылка может нести какую-либо информацию единичного характера или служить в качестве идентификатора. Информационные посылки прямоугольных импульсов, в которых значимыми величинами являются количество импульсов, их временное расположение или длительности импульсов называются кодово-импульсными посылками или, в некоторых областях техники, кадрами, фреймами. Кодирование информации в посылках может быть осуществлено разными способами: двоичный цифровой код, время-импульсный код, код Морзе, набор заданного количества импульсов (как в телефонном аппарате). Во многих случаях импульсные посылки используются не поодиночке, а в виде непрерывных последовательностей посылок.

Импульсные последовательности[править | править код]

Импульсной последовательностью называется достаточно продолжительная последовательность импульсов, служащая для передачи непрерывно меняющейся информации, для синхронизации или для других целей, а также генерируемых непреднамеренно, например, в процессе искрообразования в коллекторно-щёточных узлах. Последовательности подразделяются на периодические и непериодические. Периодические последовательности представляют собой ряд одинаковых импульсов, повторяющихся через строго одинаковые интервалы времени. Длительность интервала называется периодом повторения (обозначается T), величина, обратная периоду — частотой повторения импульсов (обозначается F). Для последовательностей прямоугольных импульсов дополнительно применяются ещё две однозначно взаимосвязанных друг с другом параметра: скважность (обозначается Q) — отношение периода к длительности импульса и коэффициент заполнения — обратная скважности величина; иногда коэффициент заполнения используют и для характеристики квазипериодической и случайной последовательностей, в этом случае он равен среднему отношению суммы длительностей импульсов за достаточно большой промежуток времени к длительности этого промежутка. Спектр периодической последовательности является дискретным и бесконечным для конечной последовательности, конечным для бесконечной. Среди непериодических последовательностей с, технической точки зрения, наибольший интерес представляют квазипериодические и случайные последовательности (на практике используются псевдослучайные). Квазипериодические последовательности представляют собой последовательности импульсов, период которых или другие характеристики варьируются вокруг средних значений. В отличие от спектра периодической последовательности, спектр квазипериодической последовательности является, строго говоря, не дискретным, а гребенчатым, с незначительным заполнением между гребнями, однако, на практике этим иногда можно пренебречь, так, например, в телевизионной технике для создания полного видеосигнала к сигналу чёрно-белого изображения добавляют сигнал цветности таким образом, что гребни его спектра оказываются между гребнями чёрно-белого видеосигнала.

Импульсы как носители информации[править | править код]

По характеру информации импульсные сигналы могут использоваться однократно (разовое сообщение о событии) или для непрерывной передачи информации.
Последовательности импульсов могут передавать дискретизированную по времени аналоговую информацию или цифровую, возможны также случаи, когда в единый, в физическом смысле, сигнал вложено два вида информации, например, телевизионный сигнал с телетекстом.

Для представления информации используются различные характеристики как собственно импульсов, так и их совокупностей, как по отдельности, так и в сочетаниях

• Форма импульсов
• Длительность импульсов
• Амплитуда импульсов
• Частота следования импульсов
• Фазовые соотношения в последовательности импульсов
• Временные интервалы между импульсами в посылке
• Позиционное комбинирование импульсов в посылке

Таким образом, можно выделить несколько обобщённых типов импульсных сигналов, несущих непрерывную информацию

• Цифровой сигнал, информация в котором, как правило (но не обязательно), содержится в виде кодовых посылок
• Аналоговый дискретизированный сигнал в виде квазипериодической последовательности
• Аналоговый дискретизированный сигнал в виде импульсных посылок с аналоговым кодированием информации
• Отдельно от предыдущих типов надо выделить видеосигнал (и соответствующий ему модулированный радиосигнал), в котором, в отличие от других сигналов, непрерывная информация содержится внутри самого импульса, благодаря его сложной форме

Некоторые примеры применения импульсов[править | править код]

Одиночные импульсы[править | править код]

• Разовые команды для управления каким-либо устройством (обычно прямоугольные)
• Разовые сигналы, генерируемые устройством при наступлении какого-либо события

Периодические последовательности[править | править код]

• Тактовые импульсы — для синхронизации событий в системе
• Стробирующие импульсы — для периодического разрешения / запрета процессов
• Пилообразные импульсы развёртки (в телевизорах, мониторах, радиолокаторах, осциллографах и т. д.)
• Телевизионный синхросигнал — составляющая аналогового видеосигнала, предназначенная для синхронизации разверток передающего и приемного устройств.
• Импульсы с образцовыми параметрами (амплитуда, длительность, частота и т. д.) на выходе калибраторов средств измерений
• Стимулирующие импульсные сигналы для проверки работоспособности аппаратуры или её узлов
• Стимулирующие сигналы, вырабатываемые медицинскими приборами

Непериодические последовательности[править | править код]

• Импульсные сигналы измерительной информации
• Псевдослучайные (хаотические) импульсные последовательности для тестирования аппаратуры или каналов связи

Одиночные посылки (серии)[править | править код]

• Набор номера в импульсном телефонном аппарате
• Коды идентификации, аутентификации для электронных замков и т. д.
• Разовая информация в системах сигнализации

Последовательности посылок[править | править код]

• Сигнал, представленный в цифровой форме в виде групп прямоугольных импульсов
• Группы импульсов, непрерывно излучаемых импульсными радиомаяками
• Посылки с время-импульсным кодированием в диалогах запросчик-ответчик в системах активной радиолокации и дальномерных каналах радионавигации

Видеоимпульсы[править | править код]

• Аналоговый сигнал изображения в телевизорах, видеомагнитофонах, мониторах
• Эхо-сигнал в приёмных устройствах радиолокаторов и импульсных дефектоскопов

Примеры возникновения электрических импульсов в природе[править | править код]

• Импульсы от разрядов атмосферного электричества
• Нервные импульсы в живом организме
• Импульсы от разрядов электрических рыб

Литература[править | править код]

• Петрович, Козырев. Генерирование и преобразование электрических импульсов — М.: Сов. радио, 1954
• Справочник по радиоэлектронным устройствам: Т. 1; Под ред. Д. П. Линде — М.: Энергия, 1978
• Яковлев В. Н. и др. Справочник по импульсной технике — Киев: Техника, 1970
• Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов: Учебник для вузов — 2006

См. также[править | править код]

• Сигнал (техника)
• Видеоимпульс
• Меандр (радиотехника)
• Импульсная техника
• Счётчик числа импульсов