Магнитные устройства регистрации

Используются для фиксации как аналоговых (непрерывных) так и дискретных (цифровых) данных.

Основные достоинства:

1. Высокая скорость регистрации;2. Большая емкость;

3. Возможность непосредственно регистрировать электрический сигнал;

4. Сравнительная простота и надежность аппаратуры;

5. Возможность длительного хранения информации и многократного использования носителя.

Одним из наиболее распространенных способов магнитной регистрации является за­пись на ферромагнитную пленку. Она представляет собой ленту из синтетического мате­риала, поверхность которой покрыта гладким слоем эмульсии, состоящей из мельчайших зерен ферромагнитного порошка и связующего вещества.

Принцип магнитной регистрации аналоговой информации состоит в следующем: фер­ромагнитная пленка с равномерной скоростью движется, прилегая к записывающей магнит­ной головке. Головка представляет собой электромагнит, на обмотки которого подается электрический сигнал с выхода усилителя записи. Переменное магнитное поле, образую­щееся в зазоре головки, меняется в соответствии с изменениями электрического сигнала. Это переменное магнитное поле воздействует на ферромагнитную пленку, в результате че­го ее элементарные участки намагничиваются в разной степени в зависимости от мгновен­ного значения напряженности магнитного поля в зазоре. В таком состоянии лента может хранить записанную информацию.

Для воспроизведения сигнала пленку с записью пропускает вдоль зазора воспроизво­дящей головки, в результате чего в обмотке головки индуцируется ЭДС, соответствующая записанным электрическим колебаниям.

Магнитная запись может быть стерта с помощью специальной стирающей головки.

Количество записи и воспроизведении зависит:

1. Скорость движения ленты (2-100 см/с и более).

2. Величина изменения скорости движения ленты (0,1-0,5%).

3. Выходная чувствительность.

4. Относительный уровень шумов — отношение напряжения на выходе при отсутствии его на входе к напряжению при максимальном входном.

5. Зависимость коэффициента усиления по напряжению от частоты сигнала. Принцип записи дискретной и аналоговой информации во многом идентичны. Количество дорожек записи и воспроизведения и соответственно количество парал­лельно работающих головок достигает 50 и более.

Для регистрации дискретной информации также применяются регистраторы с записью на магнитный барабан.

Конструктивно магнитный барабан представляет собой цилиндр из немагнитного ма­териала, на который нанесено в виде тонкого слоя магнитное покрытие. Этот цилиндр вра­щается с весьма высокой скоростью (3000-10000 об/мин). Вдоль образующей цилиндра размещаются головки, помощью которых осуществляется запись или считывание.

Информационная емкость регистратора данного типа определяется площадью боко­вой поверхности магнитного барабана и используемой плотностью записи.

В медицинской практике магнитные регистраторы широко применяются для записи ЭКГ и ЭЭГ. Непосредственно с усилителя записать эти сигналы не представляется возмож­ным, так как нижняя граница частотного диапазона их составляет 0,3-0,5 Гц. Поэтому для записи низкочастотных сигналов на магнитную ленту используются дополнительные уст­ройства-модуляторы, а при их считывании — демодуляторы. В подобных устройствах могут использоваться амплитудная модуляция, частотная, широтноимпульсная и другие виды.

Наиболее употребительна частотная модуляция, которая позволяет при сравнительно простом конструктивном исполнении получить высокое качество записи и воспроизведения.

Для уплотнения записи регистрируемых процессов в случае, если число процессов превышает число дорожек на магнитной ленте, используют метод частотного распределе­ния каналов при воспроизведении их с одной дорожки. При этом несущая частота для каж­дого процесса своя и лежит в зоне частотной характеристики обычного бытового магнито­фона.

ЛИТЕРАТУРА

1. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. В 3-х т.- М:Мир, 1995г.

2. Спектор С.А. Электрические измерения физических величин. Методыизмерений. Л:Энергоатомиздат, 1988.

3. Медицинская электронная аппаратура для здравоохранения \ Под ред. Р.И.Утямышева.-М:Радио и связь,- 1981г.

4. Микрокомпьютерные медицинские системы: Проектирование и применение. Пер. с англ-Мир, 1983г.

5. Жуковский В.Д. Медицинские электронные системы.- М.: Медицина, 1976г.

6. Ливенсон А.Р. Электробезопасность медицинской техники.- М.: Медицина, 1981г.

7. Катона Золтан. Электроника в медицине.- М.: Сов.радио, 1980г.

8. 14.Теория и проектирование диагностической электронно-медицинской аппаратуры.\ Под ред. В.М.Ахутина, Л., ЛГУ, 1980.

9. Ливенцев Н.М. Курс физики. М.,Высшая школа, 1978