Активные акустические сенсоры: тонометры, эхолоты, гидролокаторы
Набор для практики
Вопросы для самопроверки
- Что такое "тонометр"? Почему его относят к классу акустических сенсоров? Почему его считают "активным" сенсором?
- В чем состоит отличие электронного тонометра от ручного? Назовите основные виды электронных тонометров.
- Каковы преимущества и недостатки автоматических электронных тонометров по сравнению с полуавтоматическими?
- Что такое "эхолокация", "эхолот"? Чем от них отличаются понятия "гидролокация" и "гидролокатор"?
- Для каких целей и где применяют гидролокаторы?
- Что такое "индикатор кругового обзора" в гидролокации? Что на нем можно увидеть?
- Что такое "рыбопоисковый эхолот"? Какие требования к нему предъявляются?
- Что, в основном, позволяет увидеть рыбу на экране эхолота? Каким образом на экране появляется изображение рыбы?
- Как в рыбопоисковых эхолотах осуществляется связь акустического антенного и основного электронного блока?
- С какой целью применяются многопучковые акустические антенны? Какие они дают преимущества?
- В чем состоят т.н. "цифровые технологии" эхолокации? Какие они дают преимущества?
Упражнения
Упражнение 6.1. Кратко опишите, как надо пользоваться ручным тонометром. Что является в данном случае объектом наблюдения? элементом влияния? чувствительным элементом? От чего зависит в данном случае точность отсчета систолического и диастолического давлений?
Упражнение 6.2. Кратко опишите, как надо пользоваться полуавтоматическим электронным тонометром. Попробуйте объяснить зависимость точности измерения артериального давления от скорости снижения давления в манжете.
Упражнение 6.3. Начертите эскиз функциональной схемы тонометра и объясните назначение каждого из его узлов:
Вариант 1. Функциональная схема ручного тонометра.
Вариант 2. Функциональная схема полуавтоматического электронного тонометра.
Вариант 3. Функциональная схема автоматического электронного тонометра.
Упражнение 6.4. Сравните интенсивности акустических волн, имеющих одинаковую амплитуду колебаний давления, но разную частоту.
Вариант 1. Инфразвуковых волн частотой 2 Гц и звуковых волн частотой 4 кГц.
Вариант 2. Звуковых волн частотой 20 Гц и звуковых волн частотой 10 кГц.
Вариант 3. Звуковых волн частотой 2 кГц и УЗ волн частотой 100 кГц.
Вариант 4. Звуковых волн частотой 1 кГц и УЗ волн частотой 1 МГц.
Вариант 5. УЗ волн низкочастотного диапазона частотой 40 кГц и УЗ волн высокочастотного диапазона частотой 400 МГц.
Упражнение 6.5. Принимая, что скорость распространения УЗ волн в воде составляет 1500 м/с, вычислите:
Вариант 1. Время запаздывания УЗ сигнала, отраженного от объекта, удаленного от гидролокатора на 30 м и на 1800 м.
Вариант 2. Максимальную длительность УЗ импульса, если требуется наблюдать подводную обстановку, начиная с расстояний в 30 м.
Вариант 3. Наименьший период генерирования зондирующих УЗ импульсов, если требуется наблюдать подводную обстановку на расстояниях до 4,5 км.
Вариант 4. Расстояние до подводного объекта, если отраженный от него УЗ сигнал запаздывает на 128 мс и на 2,4 с.
Вариант 5. Число полных колебаний давления в УЗ зондирующем импульсе длительностью 24 мс, если частота УЗ колебаний составляет 80 кГц.
Упражнение 6.6. Объясните, почему и как именно по размерам плавательного пузыря рыбы, обнаруженным рыбопоисковым эхолотом, можно оценить её массу.