DIPLOMOVA PRACA komplet.pdf - Slovenská technická univerzita v ...

3.6. Kalibračný impedančný fantóm
Ďalšou možnosťou ako jednoducho a rýchlo overiť meraciu elektródovú sondu je
pomocou tzv. kalibračného impedančného fantóma. Prostredníctvom neho sme schopní
zistiť mechanické a elektrické vlastnosti sondy, resp. či sú jednotlivé elektródy, z hľadiska
ich prechodového odporu homogénne, alebo sú v danej matici rozdielne, aké sú ich
kontakty, prípadne, či zapínacie a vypínacie impedancie analógových multiplexorov
pripájajúcich jednotlivé meracie elektródy maticovej sondy, sú v poriadku a homogénne.
Jednalo by sa o zariadenie so vstupom-konektorom pre meraciu sondu a vzťažnú elektródu.
Srdce takéhoto zariadenia by bolo tvorené 64 paralelne zapojenými kondenzátormi
s rezistormi s rôznymi hodnotami kapacity a odporu predstavujúc ekvivalentnú elektrickú
schému kože [12],[13]. Vo výsledku by každá elektróda bola pripojená na inú, dopredu
známu a presnú impedanciu, čo by sme sledovali-odmerali cez úbytky napätí na meracích
elektródach maticovej sondy.
Po zhotovení daného zariadenia by len stačilo pripojiť meraciu sondu na dopredu
určené miesto a spustiť merací skript. Toto by sme zopakovali 4-krát, vždy pre inú
orientáciu sondy. Výsledné napäťové mapy by ideálne mali byť identické.
3.6.1 Návrh fantóma
Prvotný teoretický návrh bol použiť pre každú jednu elektródu jedinečnú hodnotu
odporu a kapacity, čo by znamenalo použiť 128 rôznych súčiastok. Takáto idea je ale
ťažko realizovateľná, kvôli reálnej nedostupnosti takýchto elektronických súčiastok,
všeobecne majúcich vyššiu toleranciu hodnôt, a teda len blízke želané hodnoty.
Náš návrh vychádza z diagonálneho rozloženia súčiastok (Tab.3.26), napäťová
mapa by mala byť preto stupňovitá. Približne rovnaké hodnoty ako v kapitole 3.5. tj.
a Ω predstavujú stred. Zmena kapacity je z hľadiska zmeny impedancie
dôležitejšia, preto hodnota odporu sa v celom fantóme nemení, nominálne bola stanovená
na Ω. Štandard IEC 60063 definuje štandardizované hodnoty súčiastok z hľadiska
ich tolerancie, ja som si vybral rad E12 s toleranciou , vďaka dostupnosti súčiastok
a vhodného rozpätia hodnôt na náš fantóm. V tabuľke (Tab.3.26) vidíme, že boli použité
nasledovné hodnoty súčiastok a ich počet:
~ 78 ~