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Altklausurfragen und ein paar Fragen aus der Vorlesung
Altklausurfragen und ein paar Fragen aus der Vorlesung
Kartei Details
| Karten | 50 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Elektrotechnik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 23.01.2016 / 18.02.2017 |
| Weblink |
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Wie kommt der kapazitive Anteil der Elektrode - Hautimpedanz zustande?
durch die Doppelschicht
Auf welche Weise koppelt die 50Hz - Störung in das EKG-Signal?
durch das elektrische Feld
Wie kann diese Einkopplung im ESB moddelliert werden?
mithilfe einer parasitären Kapazität
Was ist ein periodisches Signal?
Ein periodisches Signal ist eine physikalische Größe mit einem zeitlichem Verlauf, die eine information transportiert.
Welche Art Spektrum haben periodische Signale?
Ein Linienspektrum
Was bedeutet die Polarisation von Elektroden?
Ein extern erzwungener Strom durch die Elektrode verändert die Ionenkonzentration im Elektrolyten und damit die UHZ (-->Nernst-Gleichung)
=> Fehler bei der Spannungsmessung bioelektrischer Signale
Wodurch soll die Polarisation von Elektroden verhindert werden?
Die Polarisation kann verhindert werden, indem die Metallionenkonzentrationsänderung durch ein schwer lösliches Puffersalz des Metalls reduziert wird.
Typisch: Metall: Ag Metallsalz: AgCl
Warum ist die Edelstahl - Elektrode keine Elektrode 2. Art?
weil sie kein Puffer hat, ist sie polarisierbar
Was ist das Ruhepotential einer Zelle?
Ruhepotential ist das Membranpotential einer elektrisch erregbaren Zelle. Es besteht ein Konzentrationsgefälle zw. Zellinneren und -äußeren. Die Ionenpumpen u. -kanäle erzeugen das Ruhepotential, indem sie aktiv Konzentrationsgefälle an der Pumpe herstellen.
Was ist das Spektrum eines Signals?
Darstellung der Frequenz über der Amplitude
Was könnte die ursache für eine für eine verbreiterte Nullinie sein?
Nulllinie ist durch eine periodische Störung verbreitert.
Wie ermitteln Sie experimentell, ob es sich bei einer gegebenen Signalquelle um ein Spannungs- oder Stromquelle handelt?
Wir messen vor und nach dem Lastwiderstand den Strom.
Wenn sich der Strom nicht verändert --> Spannungsquelle
Wenn der Strom abfällt --> Stromquelle
Warum ist die Kapazität pro Fläche der Helmholtz - Doppelschicht besonders hoch?
weil der Abstand klein ist
Was kann man zur Unterdrückung von Gleichtaktstörung tun?
- Differenzververstärkung
--> spezielle Instrumentenverstärker
--> Driven - Right - Leg - Prinzipschaltung
Was kann man zur Unterdrückung von transienter Differenzstörung tun?
- führt zum Wandern der Nullinie
--> Hochpass mit sehr kleiner Grenzfrequenz
Was kann man zur Unterdrückung von periodischer Differenzstörung tun?
- Filter (geht nur wenn Stör- und Signalfrequenz unterschiedlich sind)
--> für f >> 0 - 100Hz TP
--> für f = 50Hz Kerbfilter
--> für f > 100Hz (EMG) TP
Wie hoch ist das Aktionspotential des Herzen?
1mV
Welche verbesserte Eigenschaft hat eine Elektrode 2. Art gegenüber einer Elektrode 1. Art?
Die Elektrode 2. Art polarisiert nicht bei erzwungenem Stromfluss. Das liegt daran, dass sich schwerlösliche Salze des Metalls an die Metallionen binden und so eine Konzentrationsänderung verhindert wird.
Was ist die Aufgabe einer Elektrode?
Die Aufgabe einer Elektrode ist die Erzeugung des Phasenübergangs zwischen Ladungstransport im Körper (Ionenleitung) und Ladungstransport in den Geräten und Leitungen (Elektronenleitung). Ionenleitung muss in Elektronenleitung umgesetzt werden.
Was ist Ionenleitung?
Ionen tragen die Ladung und bewegen sich (Flüssigkeit: Elektrolyt)
Was ist Elektronenleitung?
Freie Elektronen in einem Leiter bewegen sich.
Wann ist ein Bezugspotential fest bzw. angebunden?
Wenn ein Bezugspotential direkt oder über eine Spannungsquelle mit Erde verbunden ist, wird es als festes oder angebundenes Potential bezeichnet.
Wann ist ein Bezugspotential potentialfrei bzw. floatend?
Wenn ein Bezugspotential nicht mit Erde verbunden ist, wird es als potentialfrei oder floatend bezeichnet.
Was ist ein Patientenanwendungsteil?
Das Teil, dass den Kontakt zwischen Patient und Gerät herstellt.
Was ist das Kennzeichen für ein festes Potential?
Wenn eine Testspannung zwischen Erde und diesem Potential angeschlossen wird, fließt ein Strom.
Was ist das Kennzeichen für ein floatendes Potential?
Wenn eine Testspannung zwischen Erde und diesem Potential angeschlossen wird, fließt kein Strom.
Sie wollen ein Sinussignal mit 200kHz und ein Rechtecksignal mit 100kHz mit einem Verstärker A = 100 auflösen. Welches Angebot sollte man nehmen und warum?
Bandbreite Preis
1.) 1 MHz 1000€
2.) 300kHz 300€
überlegen Sie sich wie das Spektrum des Rechtecksignals aussieht --> Grundfrequenz (100kHz) + Harmonische
rechteck = mehrere Sinussignale die sich addieren/überlagern (da periodisch)
Was macht das Puffersalz?
Nimmt Ionen bei steigender Konzentration auf (im Kristallgitter "fällt aus")
Gibt Ionen bei sinkender Konzentration ab
Ist ein schwer lösliches Salz des Elektrodenmetalls
Aus welchen beiden Bestandteilen besteht eine elektrische Impedanz?
Realteil (Widerstand)
Imaginärteil (Kondensator)
Was wissen Sie über Operationsverstärker?
- ist ein mehrstufiger, hochverstärkender, galvanisch gekoppelter Differenzverstärker
- Gleichspannung verstärken
- Wechselspannung verstärken
- Gegenkopplung beeinflussen
- Hochkomplexe Halbleiter
Welche Anforderungen sollen Hautelektroden erfüllen?
1) hautverträglich
2) guthaltend/flexibel
3) rückstandslos lösbar
4) niedrige Impedanz für gute Übertragung
5) lange Lagerung möglich (keine Zersetzung)
6) UHZ konstant halten
7) Ionenleitung in Elektrodenleitung umsetzen
Welche Aufgabe hat das AgCl in einer Ag-AgCl-Elektrode?
Puffer sorgt dafür dass die Metallionenkonzentration gleich bleibt
Erläutern Sie das Driven - Right - Leg - Prinzip.
Linker und rechter Arm bilden mit dem linken Bein das Einthovendreieck. Das rechte Bein ist davon am weitesten entfernt --> neutraler Punkt. Dienst der weiteren Unterdrückung der Gleichtaktstörung ggf. auch einen Hochpassfilter einbauen.
Wie entsteht die Helmholtz - Doppelschicht an einem Metall - Elektrolyt - Übergang?
Metalle haben die Tendenz, in den Elektrolyten in Lösung zu gehen. dabei lassen sie ein Elektron im Leiter zurück. Durch den Ladungstransport entsteht eine Spannung, die den weiteren Transport entgegenwirkt. Es entsteht ein elektrochemisches Gleichgewicht (Nernst - Gleichung) Diese elektrische Spannung bewirkt auch, dass sich die freien Ladungsträger nicht gleichverteilen sondern an der Grenzschicht anlagern. Es entsteht eine sogenannte Helmholts - Doppelschicht, die eine Kapazität darstellt.
Welche Eigenschaft der Zelle ist die ursache für bioelektrische Signale? Geben Sie eine kurze Erläuterung.
Das Vorhandensein eines Aktionspotentials --> Reiz ist ursache für AP der Zelle in dem Muskelstrang erregen durch ihre AP Nachbarzellen. Dadurch breitet sich die Aktion wellenförmig aus. Außen kann von einem zum anderen Ende ein bipolares Signal (Sannungssignal) gemessen werden.
Was ist eine Quelle und was ist eine Senke? Nennen Sie je ein Beispiel
Quelle - Signalquelle z.B. UEKG
Senke - Lastwiderstand/Ableitung z.B. Medizingerät
Wie kann man den Innenwiderstand bei einem EKG bestimmen?
Die Spannung UEKG1 und RL sind gegeben.
Aus diesen errechnet man IEKG1
Indem man einen Widerstand R parallel zu RL schaltet und die Spannung UEKG2 misst, kann man IEKG2 berechnen.
Durch die Formel \(R_i= {{U_{EKG2}-U_{EKG1}} \over {I_{EKG2} - I_{EKG1}}}\)kann man dann den Innenwiderstand berechnen.
\(I_{EKG}={U_{EKG}\over R_{L}}\)
Was ist der Unterschied zwischen idealer und realer Spannungsquelle?
ideal: keine Störung
real: mit Störung
Was ist ein Potential?
Die Spannung im Verhältnis zw. 2 Leitern.
Was ist der Unterschied zwischen Schutz- und Funktionserde?
Schutzerde - für Personen die es benutzen
Funktionserde - für Geräte
