Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Ноября 2011 в 11:27, дипломная работа
Целью настоящего дипломного проекта является выбор методики анализа регистрируемых сфигмограмм и разработка устройства сфигмометрии. Проектируемое устройство отличается от аналогов типом датчика.
Введение 4
1.Обзор существующих устройств сфигмометрии 7
1.1. Особенности диагностики состояния организма по
сфигмограммам 7
1.2. Структуры сфигмометрических каналов 11
1.3. Особенности применяемых датчиков-преобразователей 12
1.3.1. Требования, предъявляемые к датчикам-
преобразователям, предназначенным для регистрации сфигмограм 12
1.3.2. Виды преобразователей для устройств сфигмометрии 14
1.3.3. Пьезоэлектрический датчик для сфигмографии по
авторскому свидетельству СССР №1395285,
кл. А 61 В 5/02 14
1.3.4. Емкостной датчик для гемодинамических
исследований 16
1.4. Особенности схем обработки сигналов 17
1.4.1. Транзисторный прибор для емкостной регистрации
сфигмограмм 17
1.4.2. Транзисторная приставка для бесконтактной
регистрации флебограмм 20
1.4.3. Электроманометр на основе промышленного
преобразователя давлений 21
1.4.4. Механотронный электроманометр для
физиологических исследований 24
1.4.5. Высокочастотный емкостной преобразователь
в аппаратах ГОЭ-01 и ГОЭ-02 27
2.РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ СХЕМ УСТРОЙСТВА
СФИГМОМЕТРИИ 30
2.1. Обоснование структурной схемы измерительной системы
сфигмометрии 30
2.2. Обоснование и расчет функциональной схемы
измерительной части устройства сфигмометрии 31
3.Обоснование и расчет принципиальной схемы
функциональных узлов устройства сфигмометрии 41
2.3.1. Кварцевый генератор 41
2.3.2. Эмиттерный повторитель 45
2.3.3. Система ФАПЧ в режиме следящего фильтра 47
2.3.4. Двухрежимная система ФАПЧ в режиме следящего
фильтра 48
2.3.5. Вспомогательный кварцевый генератор 53
2.3.6. Первый преобразователь частоты 54
2.3.7. Второй преобразователь частоты 55
2.3.8. Частотно-импульсный детектор 56
2.3.9. Усилитель на входе частотного детектора 60
2.3.10. Аналого-цифровой преобразователь 61
3.ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ НАСТРОЙКИ
ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО БЛОКА УСТРОЙСТВА СФИГМОМЕТРИИ 64
3.1. Конструкция измерительного блока устройства
сфигмометрии 64
3.2. Настройка и регулировка аппарата 68
1.Цели, методы и этапы настройки 68
2.Схема рабочего места настройщика и
регулировщика устройства сфигмометрии 71
3.Инструкция по заводской настройке и регулировке
измерительного блока устройства сфигмометрии 72
4.Инструкция по калибровке прибора 77
4.ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 76
4.1. Описание проектируемого устройства 76
2.Сегментирование рынка и оценка емкости рынка 77
3.Выявление конкурентов и анализ конкурентоспособности
изделия 77
4.4. Стратегия маркетинга 78
4.5. Расчет себестоимости и цены изделия 82
4.6. План производства и финансовый план 85
5.Системы фазовой автоподстройки частоты 86
5.1. Структурная схема и режимы работы системы ФАПЧ 86
5.2. Области применения систем ФАПЧ 92
5.3. Исследование системы ФАПЧ на основе ИС К174ХА12 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 104
3.2.4. Инструкция по калибровке прибора
При эксплуатации устройства сфигмометрии необходимо после его включения перед проведением измерений производить калибровку. В данном случае в качестве калибровки выступает балансировка усилителя, стоящего на входе АЦП.
4.
Экономическая часть
4.1. Описание проектируемого устройства
Устройство
сфигмометрии относится к диагностическому
медицинскому оборудованию и предназначено
для регистрации колебаний
Потребителями устройства сфигмометрии являются физиологические кабинеты больниц, поликлиник, санаториев, коммерческих медицинских центров и т.д.
Отличительной особенностью данного прибора является то, что он фильтрует сфигмосигнал: пропускает сигнал с частотами от 0.5 до 30Гц, благодаря чему избавляются от артефактов, связанных с мышечными сокращениями, и от высокочастотных помех. Прибор используется в комплекте с ЭВМ.
Основные технические характеристики устройства:
| 1) рабочая частота генератора, МГц | 10 ; |
| 2)
диапазон регистрируемых |
0¼300 ; |
| 3) точность измерения, % | 1 ; |
| 4) потребляемая мощность, Вт | 0.8 ; |
| 5) разрядность АЦП | 10 ; |
| 6) габаритные размеры, мм (не более) | 200´140´70 . |
Питание
прибора осуществляется от внешнего
источника напряжением ±12В и +6В.
4.2. Сегментирование рынка и оценка емкости рынка
Сегментирование— это процесс разделения потребителей на группы с учетом различных принципов и факторов сегментирования.
Так как проектируемое изделие является изделием специального назначения, то единственным принципом при сегментировании будем считать географический.
При исследовании рынка сбыта проектируемого прибора было принято решение ограничиться территорией Украины и России (из-за достаточной насыщенности рынков стран дальнего зарубежья кардиографическими приборами).
Потребителями устройства сфигмометрии являются физиологические кабинеты областных, городских и районных больниц и поликлиник, кардиологические санатории, коммерческие медицинские центры.
Расчет емкости рынка приведен в табл. 4.1 [35].
Годовую емкость рынка для Украины и России рассчитаем укрупненно: шт./год,
где 0.05— коэффициент резерва;
50 млн.—население Украины;
150 млн.— население России;
8597.8
тыс.— суммарное население
и Крыма.
4.3. Выявление конкурентов и анализ
конкурентоспособности изделия
Основными конкурентами проектируемого изделия на рынке Украины и России являются две сфигмографические приставки, разработанные и производимые ПО «Биофизприбор», Санкт-Петербург.
Расчет свободной емкости для рынка Харьковской, Львовской областей и Крыма приведен в табл.4.2 [35].
Целевая
емкость для рынка Украины
и России составляет:
шт./год.
Расчет обобщенных показателей качества нового и базовых изделий приведен в табл. 4.3 [35].
Рассчитаем уровень качества нового изделия по сравнению с двумя базовыми:
;
.
Считается, что уровень качества должен быть 1.3 или выше. Из расчетов видно, что уровень качества разрабатываемого устройства сфигмометрии равен 1.3, следовательно, положение изделия на рынке будет устойчивым.
Максимальная потребительская цена изделия будет равна:
грн.
4.4. Стратегия маркетинга
Данный
товар предусмотрено продавать
непосредственно медицинским
Таблица 4.1.
Оценка полной емкости рынка [35]
| Области |
Населе-ние, тыс.чел. | 1. Больницы | 2. Поликлиники | 3. Санатории | Полная потребнсть Sполн, шт. | Срок пов-торяемости покупки, год | Годовая емкость S0, шт./год | |||||||||
| N1 | Кохв1 | M1, шт. | Sполн1,шт. | N2 | Кохв2 | m2, шт. | Sполн2,шт. | N3 | Кохв3 | M3, шт. | Sполн3,шт. | |||||
| Харьковская
Львовская Крым |
3182.1
2776.9 2638.8 |
87
83 88 |
0.8
0.8 0.8 |
2
2 2 |
139
133 141 |
64
75 73 |
0.8
0.8 0.8 |
2
2 2 |
102
120 117 |
21
47 75 |
0.6
0.6 0.6 |
1
1 1 |
13
28 45 |
254
281 303 |
4
4 4 |
64
70 76 |
| Итого: | 8597.8 | 431 | 339 | 86 | 838 | 210 | ||||||||||
Здесь Ni— количество учреждений i-го сегмента;
Кохвi— коэффициент охвата i-го сегмента;
mi— комплектность покупки в i-ом сегменте;
Sполнi— полная потребность i-го сегмента.
Таблица 4.2
К расчету свободной емкости рынка [35]
| Области |
Емкость рынка | ||||||||||
| Общая шт./год | Изделие А | Изделие Б | Занятая конкурентами | Свободная | Целевая | ||||||
| % | шт/год | % | шт/год | % | шт/год | % | шт/год | % | шт/год | ||
| Харьковская
Львовская Крым |
64
70 76 |
20
15 20 |
13
11 15 |
25
15 30 |
16
11 23 |
45
30 50 |
29
22 38 |
55
70 50 |
35
48 38 |
55
70 50 |
35
48 38 |
| ИТОГО: | 210 | 32 | 50 | 89 | 121 | 121 | |||||
Таблица 4.3
Расчет обобщенных показателей качества [35]
| Показатели | Коэфф. весо-мости bi | Абсол. значения показателей | Относительные значения показателей | ||||||||||
| № п/п |
Наименования |
Еди-ницы изме-реения | Варианты изделий | Варианты изделий | |||||||||
| Но-вый | 1 базов. | 2 базов. | Гипо-тетич. | Новый | 1 базовый | 2 базовый | |||||||
| Kiн | Kiн bi | Ki1 | Ki1 bi | Ki2 | Ki2 bi | ||||||||
| 1. | Рабочая частота генератора | МГц | 0.05 | 10 | 15 | 15 | 15 | 0.67 | 0.034 | 1 | 0.05 | 1 | 0.05 |
| 2. | Диапазон регистрируемых изменений давления | мм рт.ст. | 0.1 | 300 | 250 | 300 | 300 | 1 | 0.1 | 0.83 | 0.083 | 1 | 0.1 |
| 3. | Точность измерения | % | 0.3 | 1 | 2.5 | 2 | 1 | 1 | 03 | 0.4 | 0.12 | 0.5 | 0.15 |
| 4. | Потребляемая мощность | Вт | 0.2 | 0.8 | 1 | 1 | 0.8 | 1 | 0.2 | 0.8 | 0.16 | 0.8 | 0.16 |
| 5. | Разрядность АЦП | 0.3 | 10 | 8 | 8 | 10 | 1 | 0.3 | 0.8 | 0.24 | 0.8 | 0.24 | |
| 6. | Объем изделия | дм3 | 0.05 | 2.05 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 0.77 | 0.038 | 1 | 0.05 | 1 | 0.05 |
| ИТОГО: | 1 | 0.972 | 0.703 | 0.75 | |||||||||