Jeho hlavnou funkciou je vnímanie informácií a vytváranie vhodných reakcií. V tomto prípade môžu informácie pochádzať tak z prostredia, ako aj z vnútra samotného organizmu.

Všeobecná štruktúra analyzátora. Samotný pojem "analyzátor" sa objavil vo vede vďaka slávnemu vedcovi I. Pavlovovi. Bol to on, kto ich prvý identifikoval ako samostatný orgánový systém a identifikoval spoločnú štruktúru.

Napriek všetkej rozmanitosti je štruktúra analyzátora spravidla celkom typická. Skladá sa z prijímacej časti, vodivej časti a centrálnej časti.

• Receptor alebo periférna časť analyzátora je receptor, ktorý je prispôsobený na vnímanie a primárne spracovanie určitých informácií. Napríklad zvlnenie ucha reaguje na zvuková vlna, oči - na svetlo, kožné receptory - na tlak. V receptoroch sa informácia o dopade podnetu spracováva na nervový elektrický impulz.
• Časti vodiča - časti analyzátora, ktoré sú nervovými dráhami a zakončeniami, ktoré vedú do subkortikálnych štruktúr mozgu. Príkladom je zrakový nerv, ako aj sluchový nerv.
• Centrálnou časťou analyzátora je oblasť mozgovej kôry, na ktorú sa premietajú prijaté informácie. Tu v šedej hmote prebieha konečné spracovanie informácií a výber najvhodnejšej reakcie na podnet. Napríklad, ak pritlačíte prst na niečo horúce, potom termoreceptory kože povedú signál do mozgu, odkiaľ príde príkaz stiahnuť ruku späť.

Ľudské analyzátory a ich klasifikácia. Vo fyziológii je obvyklé rozdeliť všetky analyzátory na vonkajšie a vnútorné. Externé analyzátory človeka reagujú na tie podnety, ktoré prichádzajú z vonkajšieho prostredia. Zvážme ich podrobnejšie.

• vizuálny analyzátor. Receptorová časť tejto štruktúry je reprezentovaná očami. Ľudské oko sa skladá z troch membrán – bielkovinovej, obehovej a nervovej. Množstvo svetla, ktoré vstupuje do sietnice, je regulované zrenicou, ktorá sa môže rozširovať a sťahovať. Lúč svetla sa láme na rohovke, šošovke, a tým obraz dopadá na sietnicu, ktorá obsahuje množstvo nervových receptorov - tyčinky a čapíky. Vďaka chemickým reakciám tu vzniká elektrický impulz, ktorý nasleduje a premieta sa do okcipitálnych lalokov mozgovej kôry.
• sluchový analyzátor. Receptorom je tu ucho. Jeho vonkajšia časť zbiera zvuk, stredná je cestou jeho prechodu. Vibrácie sa pohybujú cez sekcie analyzátora, kým nedosiahnu zakrivenie. Tu vibrácie spôsobujú pohyb otolitov, ktoré tvoria nervový impulz. Signál prechádza sluchovým nervom do spánkových lalokov mozgu.
• Čuchový analyzátor. Vnútorná škrupina nosa je pokrytá takzvaným čuchovým epitelom, ktorého štruktúry reagujú na molekuly pachu a vytvárajú nervové impulzy.
• Analyzátory ľudskej chuti. Sú reprezentované chuťovými pohárikmi - nahromadením citlivých chemických receptorov, ktoré reagujú na určité
• Hmatové analyzátory bolesti a teploty- reprezentované zodpovedajúcimi receptormi umiestnenými v rôznych vrstvách kože.

Ak hovoríme o vnútorných analyzátoroch človeka, potom sú to štruktúry, ktoré reagujú na zmeny v tele. Napríklad vo svalovom tkanive existujú špecifické receptory, ktoré reagujú na tlak a iné indikátory, ktoré sa menia vo vnútri tela.

Ďalším nápadným príkladom je ten, ktorý reaguje na polohu celého tela a jeho častí vzhľadom na priestor.

Stojí za zmienku, že ľudské analyzátory majú svoje vlastné charakteristiky a účinnosť ich práce závisí od veku a niekedy aj od pohlavia. Ženy napríklad rozlišujú viac odtieňov a vôní ako muži. Zástupcovia silnej polovice majú viac

Bloková schéma analyzátora sériového typu je znázornená na obr. 2.23.

Ryža. 2.23. Štrukturálny diagram analyzátora sériového typu

Vstupný signál U v vstupuje do vstupného zariadenia 1 analyzátor, kde je zosilnený zosilňovačom alebo zoslabený atenuátorom na požadovanú hodnotu a ide do mixéra 2 . Mixér násobí vstupný signál a signál lokálneho oscilátora 6 , ktorého frekvencia sa lineárne mení pomocou modulátora 7 . Na výstupe zo zmiešavača je umiestnený rezonátor 3 , ktorý vyberá signály súčtu alebo rozdielovej frekvencie lokálneho oscilátora a vstupného signálu.

Na obr. 2.24 je bloková schéma analyzátora, ktorá sa líši od blokovej schémy znázornenej na obr. 2.23, prítomnosť frekvenčného detektora, ktorý premieňa frekvenciu lokálneho oscilátora na jednosmerné napätie.

Ryža. 2.24. Štrukturálna schéma analyzátora s frekvenčným detektorom:

1 - vstupné zariadenie, 2 - zmiešavač, 3 - rezonátor, 4 - detektor,

5 - širokopásmový zosilňovač, 6 - lokálny oscilátor, 7 - modulátor, 8 - zosilňovač horizontálnej výchylky, 9 - indikátor, 10 - frekvenčný detektor

Tým sa znižujú požiadavky na lokálny oscilátor z hľadiska frekvenčnej stability a linearity modulačnej charakteristiky. V tejto schéme je presnosť čítania frekvencie určená stabilitou koeficientu prenosu frekvenčného detektora a linearitou jeho charakteristík vo frekvenčnom rozsahu laditeľného lokálneho oscilátora.

V analyzátoroch na zoslabenie rušenia tým zrkadlový kanál použiť dvojitú frekvenčnú konverziu. Toto rušenie môže nastať v dôsledku skutočnosti, že rezonátor nebude schopný rozlíšiť dva signály, ak je podmienka

V obvode analyzátora s dvojitou frekvenčnou konverziou (obr. 2.25) vstupuje signál za vstupným zariadením do zmiešavača 11 . Je tiež napájaný napätím z ručne laditeľného lokálneho oscilátora 12 . Medzi mixérmi 1 a 2 IF zosilňovač zapnutý 11 .

Ryža. 2.25. Štrukturálny diagram analyzátora s dvoma lokálnymi oscilátormi:

1 - vstupné zariadenie; 2 - druhý mixér; 3 - rezonátor; 4 - detektor; 5 – širokopásmový zosilňovač; 6 - druhý lokálny oscilátor; 7 - modulátor; 8 – zosilňovač horizontálnej výchylky; 9 - indikátor; 10 - prvý mixér; 11 - medzifrekvenčný zosilňovač; 12 - prvý lokálny oscilátor

Na potlačenie rušenia v zrkadlovom kanáli je stredná frekvencia zvolená tak, aby bola väčšia ako horná frekvencia spektra signálu. Použitie dvoch lokálnych oscilátorov umožňuje kalibrovať obrazovku osciloskopu z hľadiska frekvencie, pretože keď sa zmení frekvencia prvého lokálneho oscilátora, označenie stupnice sa nezmení. Pri použití jedného lokálneho oscilátora zmena jeho frekvenčného rozsahu spôsobí zmenu frekvenčného škálovania. Spektrálne analyzátory používajú špičkové alebo RMS detektory a niekedy sériové zapojenie RMS a špičkových detektorov. Na zlepšenie presnosti analyzátorov sa namiesto katódovej trubice používajú záznamové zariadenia. Na získanie hodnôt amplitúd spektra na logaritmickej stupnici (v dB) sa pred záznamovým zariadením zapne lineárno-logaritmický prevodník.

Bloková schéma spektrálneho analyzátora paralelného typu je znázornená na obr. 2.26.

Ryža. 2.26. Štrukturálny diagram analyzátora paralelného typu

Študovaný signál po vstupnom zariadení 1 ide P rezonátory 2i,…,2n. Napätie z rezonátorov po prechode detektorom 3 fixované záznamovým zariadením 4 . V automatickej verzii paralelného analyzátora je namiesto prepínača nainštalovaný spínač. Synchrónne s prepínaním kanálov sa mení sken záznamového zariadenia. Okrem uvažovaných sériových a paralelných spektrálnych analyzátorov existujú kombinované analyzátory, ktorých jedna z možných schém je znázornená na obr. 2.27.

Ryža. 2.27. Štrukturálny diagram automatického analyzátora paralelného typu

V tomto obvode je analyzovaný signál za vstupným zariadením 1 vstupuje do mixéra 2 . Zmiešané s napätím lokálneho oscilátora 7 analyzuje sa medzifrekvenčný signál a rezonátory 3i,…,3n. Výstupné napätie z rezonátorov prechádza cez spínač 4 a detektor 5 do záznamového zariadenia 6 . Skenovacie zariadenie je synchronizované s činnosťou prepínača a modulátora 8 , ktorý mení frekvenciu lokálneho oscilátora podľa určitého zákona. Kombinované analyzátory umožňujú využiť rýchlosť paralelných a jednoduchosť schémy sériových analyzátorov.

Uvažujme blokovú schému analyzátora bez rezonátorov (obr. 2.28), ktorá implementuje výraz (2.26). Študovaný signál po vstupnom zariadení 7 , ide do dvoch násobiteľov 3 , v jednom z nich je vynásobený sinωt a v druhom cosωt. Sínusovo-kosínusové napätie generuje generátor 2 . Z výstupu násobičov sú napätia privádzané do integrátorov 4 , na výstupe ktorého po čase t A dostaneme napätia úmerné sínusovej a kosínusovej zložke spektra.

Ryža. 2.28. Schéma štruktúry analyzátora bez rezonátorov

, (2.43)

. (2.44)

Pri ideálnosti všetkých zariadení v obvode máme ideálny analyzátor s nekonečným rozlíšením (pri t И → ∞) Predpokladajme, že integrátor je nahradený RC filtrom s časovou konštantou τ = RC. Zisk filtra

. (2.46)

Nechajte vstupný signál

, (2.47)

potom napätie na výstupe násobičov

Ak prijmeme ω ≈ ω r, tak na výstupe RC filtra bude súčtové frekvenčné napätie (ω + ω r) oveľa menšie ako rozdielové frekvenčné napätie. Preto sa to dá napísať

, (2.50)

. (2.51)

Po kvadratúre, sčítaní a odmocňovaní dostaneme

. (2.52)

Tento výraz je podobný výrazu pre jednoduchý oscilačný obvod. Ako takéto generátory sa používajú LC generátory, RC generátory a relaxačné generátory. O relaxačné generátory možno dosiahnuť dobrú linearitu modulačnej charakteristiky.

Ryža. 2.29. Štrukturálna schéma generátora rozmietania

so spätnou väzbou

Na získanie sínusového tvaru vlny je na ich výstupe umiestnený dolnopriepustný filter.

Vo frekvenčnej odozve nie sú tieto generátory bežné kvôli ťažkostiam so získaním širokého frekvenčného rozmietania so sínusovým výstupným napätím. Zvážte spôsoby, ako zlepšiť linearitu modulačných charakteristík IAFC.

Ďalším spôsobom je použitie negatívnej spätnej väzby. Ako odkaz spätná väzba bol použitý frekvenčný detektor čiernych dier. Pretože charakteristiky tohto obvodu sú určené hlavne spätnou väzbou, na frekvenčný detektor sú kladené prísne požiadavky: musí mať vysokú stabilitu a dobrú linearitu v rozsahu frekvencie.

Okrem uvažovaných metód sa na zlepšenie linearity modulačnej charakteristiky používa korekcia modulačného napätia pomocou nelineárnych prvkov.

Na získanie frekvenčných označení na obrazovke indikátora sa používa metóda zero beat alebo metóda zastavenia frekvencie. Diagram IAFC, skonštruovaný metódou zero beat, je znázornený na obr. 2.30.

Ryža. 2.30. Štrukturálna schéma generátora štítkov

Komu vstupné parametre nástroj zahŕňa: citlivosť; šírka pásma; dynamický rozsah; vstupná impedancia.

Chyba frekvenčnej odozvy v amplitúde je určená nerovnomernosťou výstupného napätia v pásme kývania, nerovnomernosťou frekvenčnej odozvy a nelinearitou detektora a zosilňovača vertikálnej výchylky, chybou odčítania amplitúdy. Nerovnomernosť výstupného napätia sa odhaduje výrazom

, (2.53)

kde U max a U min sú maximálne a minimálna hodnota výstupné napätie v pásme výkyvu.

Vlastná nerovnosť frekvenčná odozva Frekvenčná odozva v pásme výkyvu je určená z obrazu na obrazovke indikátora výstupného napätia zariadenia, meraného vlastným detektorom, a vypočítaná podľa vzorca

, (2.54)

kde l max a l min sú maximálne a minimálne odchýlky lúča v pásme kývania.

Chyba frekvenčnej odozvy frekvenčnej odozvy je určená chybou značkového uzla a nelinearitou frekvenčnej stupnice, ktorú možno určiť vzorcom

, (2.55)

kde ∆ f max je maximálna frekvenčná odchýlka od lineárneho zákona jej zmeny; f B – f N vysoké a nízke swingové pásma.

Pri skúmaní šírky pásma rezonančných zariadení je vhodné mať na obrazovke tri značky: centrálna zodpovedá rezonančná frekvencia, a dva krajné označujú šírku pásma zariadenia. Na získanie týchto značiek potrebujete nízkofrekvenčný generátor LFO, ktorý moduluje amplitúdu kalibračného generátora. Spôsob zastavenia frekvencie spočíva v tom, že modulačné napätie nemá pílovitý, ale pílovitý tvar (obr. 2.31).

Obr.2.31. Graf lineárneho skokového napätia

V danom čase 1 , prestaňte meniť frekvenciu, na obrazovke sa objaví svetlý bod a frekvencia sa práve meria. Na dosiahnutie vysokej presnosti sa používa digitálny frekvenčný čítač. Zmenou momentu zastavenia je možné merať frekvenciu ktoréhokoľvek bodu frekvenčnej odozvy.

Ľudské analyzátory - typy, vlastnosti, funkcie

Ľudské analyzátory pomáhajú pri získavaní a spracovávaní informácií, ktoré zmyslové orgány prijímajú z prostredia alebo vnútorného prostredia.

Ako človek vníma svet okolo seba – prichádzajúce informácie, vône, farby, chute? To všetko zabezpečujú ľudské analyzátory, ktoré sú rozmiestnené po celom tele. Prichádzajú v rôznych typoch a majú rôzne vlastnosti. Napriek rozdielom v štruktúre plnia jednu spoločnú funkciu – vnímať a spracovávať informácie, ktoré sa potom prenášajú k človeku v pre neho zrozumiteľnej forme.

Analyzátory sú len zariadenia, cez ktoré človek vníma svet okolo seba. Pracujú bez vedomej účasti človeka, niekedy sú prístupné jeho kontrole. V závislosti od prijatých informácií človek chápe, čo vidí, zje, cíti, v akom prostredí sa nachádza atď.

Ľudské analyzátory

Ľudské analyzátory sa nazývajú nervové formácie, ktoré zabezpečujú príjem a spracovanie informácií prijatých z vnútorného prostredia alebo vonkajšieho sveta. Spolu s tými, ktoré vykonávajú špecifické funkcie, tvoria zmyslový systém. Informácie sú vnímané nervovými zakončeniami, ktoré sa nachádzajú v zmyslových orgánoch, následne prechádzajú nervovým systémom priamo do mozgu, kde sú spracované.

Ľudské analyzátory sa delia na:

1. Vonkajšie – zrakové, hmatové, čuchové, zvukové, chuťové.
2. Vnútorné - vnímať informácie o stave vnútorných orgánov.

Analyzátor je rozdelený do troch častí:

1. Vnímanie – zmyslový orgán, receptor, ktorý vníma informácie.
2. Stredný - vedenie informácií ďalej pozdĺž nervov do mozgu.
3. Centrálne - nervové bunky v mozgovej kôre, kde sa spracovávajú prijaté informácie.

Periférne (vnímanie) oddelenie predstavujú zmyslové orgány, voľné nervové zakončenia, receptory, ktoré vnímajú určitý druh energie. Premieňajú podráždenie na nervový impulz. V kortikálnej (centrálnej) zóne sa impulz spracuje na pre človeka zrozumiteľný vnem. To mu umožňuje rýchlo a primerane reagovať na zmeny, ktoré sa vyskytujú v prostredí.

Ak všetky analyzátory osoby pracujú na 100%, potom primerane a včas vníma všetky prichádzajúce informácie. Problémy však nastávajú, keď sa citlivosť analyzátorov zhorší a stratí sa aj vedenie impulzov po nervových vláknach. Webová stránka stránky psychologickej pomoci poukazuje na dôležitosť sledovania vašich zmyslov a ich stavu, pretože to ovplyvňuje vnímavosť človeka a jeho plné pochopenie toho, čo sa deje vo svete okolo neho a v jeho tele.

Ak sú analyzátory poškodené alebo nefungujú, potom má osoba problémy. Napríklad jedinec, ktorý necíti bolesť, si nemusí všimnúť, že bol vážne zranený, bol poštípaný jedovatým hmyzom atď. Nedostatok okamžitej reakcie môže viesť k smrti.

Typy ľudských analyzátorov

Ľudské telo je plné analyzátorov, ktoré sú zodpovedné za príjem tej či onej informácie. Preto sú ľudské senzorické analyzátory rozdelené do typov. Závisí to od charakteru vnemov, citlivosti receptorov, miesta určenia, rýchlosti, charakteru podnetu atď.

Externé analyzátory sú zamerané na vnímanie všetkého, čo sa deje vo vonkajšom svete (mimo tela). Každý človek subjektívne vníma to, čo je vo vonkajšom svete. Farboslepí ľudia teda nemôžu vedieť, že nedokážu rozlíšiť určité farby, kým im iní ľudia nepovedia, že farba konkrétneho predmetu je iná.

Externé analyzátory sú rozdelené do nasledujúcich typov:

1. Vizuálne.
2. Ochutnajte.
3. Sluchové.
4. Čuchové.
5. Hmatové.
6. Teplota.

Interné analyzátory sa zaoberajú udržiavaním zdravého stavu tela vo vnútri. Keď sa stav konkrétneho orgánu zmení, človek to pochopí prostredníctvom zodpovedajúcich nepríjemných pocitov. Každý deň človek pociťuje pocity, ktoré sú v súlade s prirodzenými potrebami tela: hlad, smäd, únava atď. To vedie človeka k vykonaniu určitej činnosti, ktorá umožňuje telu dostať sa do rovnováhy. V zdravom stave človek väčšinou nič necíti.

Samostatne sa rozlišujú kinestetické (motorické) analyzátory a vestibulárny aparát, ktoré sú zodpovedné za polohu tela v priestore a jeho pohyb.

Receptory bolesti sa podieľajú na informovaní osoby, že v tele alebo na tele nastali špecifické zmeny. Takže človek má pocit, že bol zranený alebo zasiahnutý.

Porucha analyzátora vedie k zníženiu citlivosti okolitého sveta resp vnútorný stav. Problémy zvyčajne vznikajú s externými analyzátormi. Porušenie vestibulárneho aparátu alebo poškodenie receptorov bolesti však spôsobuje aj určité ťažkosti vo vnímaní.

Charakteristika ľudských analyzátorov

Primárnou charakteristikou ľudských analyzátorov je ich citlivosť. Existujú vysoké a nízke prahy citlivosti. Každý človek má svoje. Obyčajný tlak na ruku môže spôsobiť bolesť u jednej osoby a mierne brnenie u inej osoby, úplne v závislosti od prahu citlivosti.

Citlivosť je absolútna a diferencovaná. Absolútny prah označuje minimálnu silu podráždenia, ktorú telo vníma. Diferencovaný prah pomáha pri rozpoznávaní minimálnych rozdielov medzi stimulmi.

Latentné obdobie je časový úsek od začiatku vystavenia stimulu po objavenie sa prvých pocitov.

Vizuálny analyzátor sa podieľa na vnímaní okolitého sveta v obraznej forme. Tieto analyzátory sú oči, kde sa mení veľkosť zrenice, šošovky, čo vám umožňuje vidieť predmety v akomkoľvek svetle a vzdialenosti. Dôležité vlastnosti tohto analyzátora sú:

1. Výmena šošovky, ktorá vám umožní vidieť objekty blízke aj vzdialené.
2. Adaptácia na svetlo - zvykanie si na osvetlenie očí (trvá 2-10 sekúnd).
3. Ostrosť je oddelenie objektov v priestore.
4. Zotrvačnosť je stroboskopický efekt, ktorý vytvára ilúziu nepretržitého pohybu.

Porucha vizuálneho analyzátora vedie k rôznym chorobám:

• Farbosleposť je neschopnosť vnímať červenú a zelenú farbu, niekedy žltú a fialovú.
• Farbosleposť je vnímanie sveta v šedej farbe.
• Hemeralopia je neschopnosť vidieť za súmraku.

Hmatový analyzátor je charakterizovaný bodmi, ktoré vnímajú rôzne vplyvy okolitého sveta: bolesť, teplo, chlad, otrasy atď. Hlavná prednosť je koža vonkajšie prostredie. Ak dráždidlo neustále ovplyvňuje pokožku, potom analyzátor znižuje svoju vlastnú citlivosť na ňu, to znamená, že si na ňu zvykne.

Čuchovým analyzátorom je nos, ktorý je pokrytý chĺpkami, ktoré plnia ochrannú funkciu. Pri ochoreniach dýchacích ciest možno vysledovať imunitu voči pachom, ktoré sa dostávajú do nosa.

Chuťový analyzátor predstavujú nervové bunky umiestnené na jazyku, ktoré vnímajú chute: slanú, sladkú, horkú a kyslú. Zaznamenáva sa aj ich kombinácia. Každý človek má vlastnú náchylnosť na určité chute. Preto majú všetci ľudia rozdielne chute, ktoré sa môžu líšiť až o 20 %.

Funkcie ľudských analyzátorov

Hlavnou funkciou ľudských analyzátorov je vnímanie podnetov a informácií, prenos do mozgu tak, že vznikajú špecifické vnemy, ktoré podnecujú vhodné akcie. Funkciou je komunikovať tak, aby sa osoba automaticky alebo vedome rozhodla, čo robiť ďalej alebo ako vyriešiť vzniknutý problém.

Každý analyzátor má svoju vlastnú funkciu. Všetky analyzátory spoločne vytvárajú všeobecnú predstavu o tom, čo sa deje vo vonkajšom svete alebo vo vnútri tela.

Vizuálny analyzátor pomáha vnímať až 90% všetkých informácií okolitého sveta. Prenášajú ho obrázky, ktoré pomáhajú rýchlo sa zorientovať vo všetkých zvukoch, pachoch a iných dráždivých látkach.

Hmatové analyzátory plnia obrannú a ochrannú funkciu. Na kožu sa dostanú rôzne cudzie telesá. Ich rôzne účinky na pokožku spôsobujú, že sa človek rýchlo zbaví toho, čo môže poškodiť integritu. Pokožka reguluje telesnú teplotu aj tým, že upozorňuje na prostredie, v ktorom sa človek nachádza.

Orgány čuchu vnímajú pachy a chĺpky plnia ochrannú funkciu, aby zbavovali vzduch cudzích telies vo vzduchu. Tiež človek vníma cez nos životné prostrediečuchom, ovládaním, kam ísť.

Analyzátory chuti pomáhajú pri rozpoznávaní chutí rôznych predmetov, ktoré vstupujú do úst. Ak niečo chutí jedlé, človek to zje. Ak niečo neladí s chuťovými pohárikmi, človek to vypľuje.

Vhodnú polohu tela určujú svaly, ktoré vysielajú signály a pri pohybe sa napínajú.

Funkciou analyzátora bolesti je chrániť telo pred podnetmi, ktoré spôsobujú bolesť. Tu sa človek buď reflexívne alebo vedome začne brániť. Napríklad odtiahnutie ruky od horúcej kanvice je reflexná reakcia.

Sluchové analyzátory vykonávajú dve funkcie: vnímanie zvukov, ktoré môžu upozorniť na nebezpečenstvo, a reguláciu rovnováhy tela v priestore. Choroby sluchových orgánov môžu viesť k porušeniu vestibulárneho aparátu alebo skresleniu zvukov.

Každý orgán smeruje k vnímaniu určitej energie. Ak sú všetky receptory, orgány a nervové zakončenia zdravé, tak človek zároveň vníma seba a svet okolo seba v plnej kráse.

Predpoveď

Ak človek stratí funkčnosť svojich analyzátorov, prognóza jeho života sa do určitej miery zhorší. Je potrebné obnoviť ich funkčnosť alebo ich nahradiť, aby sa nedostatok kompenzoval. Ak človek stratí zrak, musí vnímať svet inými zmyslami a „jeho očami“ sa stanú iní ľudia alebo vodiaci pes.

Lekári berú na vedomie potrebu hygieny a preventívnej liečby všetkých ich zmyslov. Napríklad, musíte si vyčistiť uši, nejesť to, čo sa nepovažuje za jedlo, chrániť sa pred vystavením chemikáliám atď. Vo vonkajšom svete existuje veľa dráždivých látok, ktoré môžu telu škodiť. Človek sa musí naučiť žiť tak, aby si nepoškodil senzorické analyzátory.

Výsledkom straty zdravia, keď interné analyzátory signalizujú bolesť, ktorá indikuje chorobný stav určitého orgánu, môže byť smrť. Výkon všetkých ľudských analyzátorov teda pomáha pri záchrane života. Poškodenie zmyslov alebo ignorovanie ich signálov môže výrazne ovplyvniť dĺžku života.

Napríklad poškodenie až 30-50% kože môže viesť k smrti človeka. Poškodenie sluchu nevedie k smrti, ale zníži kvalitu života, keď človek nemôže naplno zažiť celý svet.

Niektoré analyzátory je potrebné monitorovať, pravidelne kontrolovať ich výkon a vykonávať preventívnu údržbu. Existujú určité opatrenia, ktoré pomáhajú udržiavať zrak, sluch, hmatovú citlivosť. Veľa závisí aj od génov, ktoré sa deťom prenášajú od rodičov. Sú to oni, ktorí určujú, akú ostrú citlivosť budú analyzátory, ako aj prah ich vnímania.

Harmonický analyzátor je vysoko selektívne zariadenie, ktoré dokáže merať amplitúdu a frekvenciu jednej harmonickej zložky za prítomnosti všetkých ostatných.

Ryža. 10.2.

Podľa obvodového riešenia sa harmonické analyzátory delia na analyzátory so selektívnymi obvodmi a heterodynové (obr. 10.2 obr. 10.2). V rozsahu nízke frekvencie selektívne obvody sa vyrábajú vo forme úzkopásmových filtrov, vo vysokofrekvenčnom rozsahu, ktorý používajú oscilačné obvody, na mikrovlnných - dutinových rezonátoroch.

Pri paralelnej analýze je skúmaný signál za vstupným zariadením privádzaný súčasne do n kanálov, ktoré pozostávajú z úzkopásmových filtrov naladených na základnú frekvenciu a jej harmonické (obr. 10.3 obr. 10.3). Napätia príslušných harmonických zložiek po kvadratickej detekcii cez spínacie zariadenie dopadajú na indikátor, ktorý registruje absolútne alebo relatívne hodnoty napätia harmonických. Pri malom počte kanálov (napríklad 3 alebo 5) nie je potrebný prepínač, môžete použiť požadovaný počet indikátorov.

Ryža. 10.3.

Harmonické analyzátory sa používajú hlavne na štúdium harmonických zložiek nízkofrekvenčných nesínusových signálov.

Spektrálne analyzátory

Spektrálny analyzátor je panoramatické zariadenie, pomocou ktorého môžete pozorovať spektrum skúmaného signálu na obrazovke katódovej trubice. Najčastejšie štrukturálna schéma spektrum je znázornené na obr. 10.4 obr. 10.4. Študovaný periodický signál zložitého tvaru vstupuje cez vstupné zariadenie do zmiešavača, na ktorý je privedené napätie generátora rozmietanej frekvencie. Lineárna zmena frekvencie v priebehu času sa vytvára zmenou napätia generátora rozmietania. V dôsledku toho je horizontálna výchylka elektrónového lúča úmerná frekvenčnej odchýlke od strednej hodnoty a horizontálna os je frekvenčnou osou. Na výstupe zmiešavača sa generujú kombinované frekvenčné napätia. Súčiastky, ktorých frekvencia leží v priepustnom pásme medzifrekvenčného zosilňovača, sú zosilnené a po detekcii v štvorcovom detektore a zosilnení vo video zosilňovači vstupujú na vertikálne vychyľovacie platne katódovej trubice. Vertikálne vychýlenie lúča je teda úmerné výkonu určitého úzkeho pásma spektra skúmaného signálu (od do ), pričom je splnená rovnosť

(10.7)

Niektoré spektrálne analyzátory používajú logaritmické zosilňovače, ktoré umožňujú pozorovať spektrálne zložky s veľkým pomerom amplitúd (100:1 alebo 1000:1). V takýchto analyzátoroch je možné zmeniť logaritmický režim na lineárny.

Ryža. 10.4.

Kalibrátor je určený na vytváranie frekvenčných značiek na obrazovke elektrónky.

Hlavnou nevýhodou analyzátorov prezentovanej akcie je dlhá doba trvania analýzy.

Frekvenčný rozsah lokálneho oscilátora je určený šírkou skúmaného spektra. Na meranie hlavného alebo troch bočných lalokov musí byť rozsah výkyvu rovný . (obr. 10.5 obr. 10.5)

Rozmietanie frekvencie určuje počet pohybov LO za sekundu. Minimálna hodnota periódy rozmietania je charakterizovaná časom sekvenčnej analýzy T seq. Pri analýze spektra periodických impulzných signálov sa perióda rozmietania T krát vzťahuje na periódu opakovania signálu T so vzťahom: , kde m je počet spektrálne čiary pozorované na obrazovke trubice.

Stredná frekvencia spektrálneho analyzátora by mala byť taká, aby pri minimálnom trvaní študovaného impulzu? obraz spektra získaný cez zrkadlový kanál nebol superponovaný na spektrogram hlavného kanála (obr. 10.5 obr. 10.5).

Ryža. 10.5.

meranie THD

Nelineárne skreslenie harmonického signálu je zmena jeho tvaru vyplývajúca z prechodu signálu cez zariadenie obsahujúce nelineárny prvok. Skreslený signál môže byť reprezentovaný ako súčet konštantnej zložky, prvej harmonickej s frekvenciou f a vyšších harmonických k frekvenciám .

Mierou nelineárneho skreslenia harmonického signálu je harmonický koeficient, ktorý charakterizuje rozdiel v tvare daného periodického signálu od harmonického.

(10.8)

kde A i je amplitúda i-tej harmonickej signálu.

Nelineárne skreslenia sa merajú dvoma metódami: harmonickou a kombinačnou. Pri harmonickej metóde sa na vstup testovaného zariadenia privádza jeden harmonický signál, pri kombinovanej metóde sa privádzajú dva (alebo tri) signály rôznych frekvencií. Existuje štatistická metóda, pri ktorej sa na vstup privádza šumový signál.

Meranie nelineárneho skreslenia harmonickou metódou sa vykonáva pomocou prístroja - merača nelineárneho skreslenia. Vstupné zariadenie je navrhnuté tak, aby zodpovedalo výstupnej impedancii skúmaného objektu vstupnej impedancii merača nelineárneho skreslenia. Širokopásmový zosilňovač poskytuje zosilnenie signálu na hodnotu vhodnú na čítanie a ďalšie výpočty. Šírka pásma Zosilňovač pokrýva frekvenčný rozsah od spodnej pracovnej frekvencie po päťnásobok hornej frekvencie, pri ktorej sa meria harmonické skreslenie.

Pracovný frekvenčný rozsah sa nastavuje spínacími odpormi R, plynulé ladenie sa vykonáva dvojitým blokom variabilných kondenzátorov.

Výstup osciloskopu slúži na pozorovanie tvaru vlny alebo jej vyšších harmonických. Vyrábané pre prevádzku v nízkom rozsahu (audiofrekvenčný).

V praxi sa používajú jednoduché zariadenia, ktoré využívajú metódu sekvenčnej spektrálnej analýzy. Medzi takéto zariadenia patria panoramatické rádiové prijímače, vyhľadávacie zariadenia na detekciu a meranie frekvencie signálov, spektrálne analyzátory, merače amplitúdových a fázových charakteristík atď.

Základný princíp činnosti zariadenia tohto typu spočíva v tom, že v zmiešavači 2 sa pomocou frekvenčne laditeľného lokálneho oscilátora 8 konvertuje frekvencia signálu, potom je signál analyzovaný na medzifrekvencii volebným systémom 3. Po detekcii a dodatočného filtrovania (4, 5) je signál privádzaný do špeciálneho rozhodovacieho bloku 6, ktorý rozhoduje o prítomnosti signálu na vstupe zariadenia. Súčasne je možné pozorovať signál na obrazovke indikátora 7. Zákon zmeny frekvencie lokálneho oscilátora môže byť ľubovoľný. Okrem toho je potrebné poznamenať, že nelineárne vyhľadávanie môže byť vhodné len pri nerovnomernom rozdelení frekvencie signálu v rámci rozsahu vyhľadávania. Okrem toho je možné vyhľadávanie vykonávať formou jednej operácie vykonanej v danom čase, alebo formou opakovane sa opakujúcich cyklov.

Všeobecná bloková schéma zariadenia na sekvenčnú spektrálnu analýzu je znázornená na obrázku 7.

Štrukturálny diagram zariadenia na sekvenčnú spektrálnu analýzu

1- Vstupné zariadenie; 2- mixér; 3- Volebný systém;

4- Amplitúdový detektor; 5- dolnopriepustný filter; 6- Rozhodujúci blok;

7- Indikátor; 8-FM lokálny oscilátor.

Pre dvojstupňové vyhľadávače sa vyhľadávací algoritmus zvyčajne volí tak, že prekročenie prahovej hodnoty v prvej fáze detekcie spôsobí zastavenie vyhľadávania na čas t počas ktorej prebieha analýza v druhom štádiu zisťovania. Rozhodnutie o prítomnosti alebo neprítomnosti signálu v danom bode v dosahu robí presne druhý stupeň detekcie po čase t. Ak na mieste zastavenia nie je signál, vyhľadávanie alebo pokračuje po čase t v rovnakom smere, alebo resetovať na počiatočný stav. Detekcia signálu môže nastať tak pri prvom skenovaní rozsahu vyhľadávania, ako aj po určitom náhodnom počte skenov. Pretože čas T, rovná intervalu medzi začiatkom vyhľadávania a okamihom, keď sa vyhľadávacie zariadenie zastaví na mieste signálu, je náhodná veličina, vzniká otázka nájdenia distribučného zákona, matematického očakávania a rozptylu tejto náhodnej veličiny. V probléme hľadania distribučného zákona pre čas vyhľadávania sú načrtnuté dva prístupy. Prvým je priama analýza skutočného nepretržitého systému. Druhým prístupom je rozdeliť celý rozsah na konečný počet buniek a nahradiť kontinuálne vyhľadávanie diskrétnou procedúrou.

21. Digitálny spektrálny analyzátor: bloková schéma, princíp činnosti.

Analyzátory spektra možno klasifikovať metódou analýzy:

so sekvenčnou, simultánnou alebo zmiešanou analýzou; podľa schémy: jednokanálový, viackanálový; podľa typu indikátora alebo záznamového zariadenia: osciloskop, so záznamníkom; podľa frekvenčného rozsahu: nízkofrekvenčný, vysokofrekvenčný, ultravysokofrekvenčný, široký rozsah.

Spektrálne analyzátory - sa vykonávajú podľa zovšeobecnenej schémy typu vstupné zariadenie - prevodník - indikačné alebo záznamové zariadenie. Špecifické schémy a návrhy zariadení, ktoré vykonávajú analýzu filtrovaním, sú rôzne, ale hlavným uzlom je úzkopásmový systém, ktorý vyberá spektrálne zložky alebo časti spektra.

Moderný digitálny spektrálny analyzátor je kvalitatívne nový typ zariadenia, v ktorom sú špecifické funkcie mnohých zariadení modelované pomocou súboru počítačových programov: na zmenu povahy operácie stačí zavolať príslušný program spracovania bez reštrukturalizácie zariadení. . Softvérový balík digitálneho spektrálneho analyzátora umožňuje spojiť prakticky všetky funkcie potrebné pre komplexné štúdium rôznych signálov a procesov v jednom prístroji. Princíp činnosti digitálneho spektrálneho analyzátora je založený na výpočtových postupoch na určenie parametrov a charakteristík rôznych procesov.

Študované signály sú privádzané cez jeden (A) alebo dva (A, B) kanály do zodpovedajúcich zosilňovačov s premenlivým zosilnením, ktoré privádzajú rôzne úrovne vstupných signálov (od 0,01 do 10 V) na hodnotu potrebnú pre normálnu prevádzku následného cesty. Signály sa potom posielajú do dolnopriepustného filtra, ktorý vyberie frekvenčné pásmo, ktoré sa má analyzovať.

Výskumník môže zapínať a vypínať filtre. Z výstupu ktorého sú signály odosielané do ADC, kde sú konvertované na paralelný 10-bitový binárny kód. Môže fungovať ako jeden a oba kanály súčasne. V druhom prípade sú vzorky signálov vedené paralelne cez oba kanály, čo umožňuje uložiť do digitálneho kódu informáciu o fázových vzťahoch signálov potrebných na meranie vzájomných charakteristík. Vzorkovacia frekvencia je nastavená vstavaným kryštálovým oscilátorom a výskumník ju môže meniť v rozsahu 0,2 - 100 kHz. Táto frekvencia určuje referenčnú stupnicu analyzátora spektra signálu v časovej a frekvenčnej oblasti.

Signálové cesty zo vstupov zosilňovača na výstup ADC majú kalibrované hodnoty koeficientu prenosu v celom rozsahu frekvencií a úrovní napätia. Informácie o hodnote koeficientu prenosu a vzorkovacej frekvencii ADC sa zadávajú do výpočtového zariadenia (mikroprocesora) a zohľadňujú sa pri vytváraní konečného výsledku výskumu. Mikroprocesor pracuje v súlade s programom uloženým v jeho pamäti. Program pozostáva z množstva podprogramov, ktoré organizujú jednu alebo druhú výpočtovú operáciu (výpočet spektra alebo korelačnej funkcie, určenie pravdepodobnostných charakteristík, konštrukcia histogramu atď.). Výsledky výpočtu sa zobrazujú na indikátore alebo záznamovom zariadení, ktoré možno použiť ako digitálny magnetofón, diskovú mechaniku, osciloskop alebo záznamník. Posledné dva sú pripojené cez DAC. Všetky výsledky sú doplnené mierkovým faktorom, ktorý ich prevedie na fyzikálne jednotky.

Obr.4. Bloková schéma digitálneho spektrálneho analyzátora.

Pri analýze signálov prezentovaných v digitálnej forme sa údaje zadávajú priamo do výpočtového zariadenia pomocou zariadenia na vstup digitálnych údajov z písacieho panela ústredne v desiatkovom kóde.

Základné režimy činnosti digitálneho spektrálneho analyzátora; spektrálne, digitálne filtrovanie, štatistické a korelačné analýzy; meranie výkonového spektra, vzájomného spektra dvoch signálov.