Прилад для стимуляції м’язів людини електричними імпульсами

Бородай, Олександр Михайлович; Boroday, Oleksandr

Použijte tento identifikátor k citaci nebo jako odkaz na tento záznam: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33231

Title:	Прилад для стимуляції м’язів людини електричними імпульсами
Other Titles:	Device for human muscles stimulating with electrical impulses
Authors:	Бородай, Олександр Михайлович Boroday, Oleksandr
Bibliographic description (Ukraine):	Бородай О. М. Прилад для стимуляції м’язів людини електричними імпульсами : кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю „163 — біомедична інженерія“ / О. А. Бородай. — Тернопіль : ТНТУ, 2020. — 104 с.
Issue Date:	20-Dec-2020
Submitted date:	20-Dec-2020
Date of entry:	20-Dec-2020
Publisher:	Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Country (code):	UA
Place of the edition/event:	Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Supervisor:	Ткачук, Роман Андрійович
UDC:	612.73 621.373
Keywords:	163 біомедична інженерія прилад для стимуляції м’язів людини електричними імпульсами технічне завдання математична модель схема структурна схема електрична принципова конструювання технологічний процес виробництва експлуатаційні характеристики, економічні розрахунки
Abstract:	Кваліфікаційну роботу присвячено розробці приладу для стимуляції м’язів людини електричними імпульсами з покращеними техніко-економічними показників у порівнянні із аналогами, які є присутніми на ринку медичних приладів. З метою теоретичного дослідження функції приладу у середовищі MATLAB як базового засобу експериментального дослідження побудовано його математичну модель у вигляді послідовності прямокутних імпульсів зсунутих в часі з параметрами із змінними параметрами амплітуди, частоти, тривалості імпульсів та загального часу генерації імпульсів. На основі математичної моделі приладу розроблено його схему структурну та схему електричну принципову. Проведено параметричний синтез приладу та обґрунтовано вибір компонентної бази. Розроблено конструкцію приладу, зокрема вибрано тип корпусу, проведено розрахунок механічної міцності та стійкості приладу і здійснено перевірочний розрахунок режимів тепломасопереносу та оптимізовано теплові режими. Qualification work is devoted to the development of a device for stimulating human muscles with electrical impulses with improved technical and economic performance compared to analogues that are present in the market of medical devices. In order to theoretically study the function of the device in MATLAB as a basic tool for experimental research, its mathematical model in the form of a sequence of rectangular pulses shifted in time with parameters with variable parameters of amplitude, frequency, pulse duration and total pulse generation. Based on the mathematical model of the device, its structural scheme and basic electrical scheme are developed. The parametric synthesis of the device is carried out and the choice of component base is substantiated. The design of the device is developed, in particular the type of the case is chosen, calculation of mechanical durability and stability of the device is carried out and check calculation of modes of heat and mass transfer is carried out and thermal modes are optimized.
Description:	Кваліфікаційну роботу виконано на кафедрі біотехнічних систем Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя
Content:	ВСТУП 8 РОЗДІЛ 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 10 1.1. Аналіз технічного завдання 10 1.2. Аналіз відомих приладів 12 1.2.1. Апарат «ТРЕНАР-01» 12 1.2.2. Нейростимулятор «Стимуплекс HNS 12» 14 1.2.3. Портативний прилад «Радiус-01» 16 1.2.4. Апарат для електроміосимуляції «АЕСТ-01» 17 1.2.5. Актуальність розробки приладу для електростимуляції м’язів людини 19 1.3. Висновки до розділу 1 19 РОЗДІЛ 2. ОСНОВНА ЧАСТИНА 20 2.1. Конструкторський аналіз схемо-технічного рішення приладу 20 2.1.1. Конструкторський аналіз структурної схеми 20 2.1.2. Конструкторський аналіз схеми електричної принципової 22 2.1.3 Параметричний синтез приладу 29 2.1.3.1. Розрахунок перетворювача напруги 29 2.1.3.2. Розрахунок генератора імпульсів на елементах 2І-НЕ та його моделювання 32 2.1.3.3. Розрахунок генератора на мікросхемі K176ИЕН5 та його моделювання 34 2.1.3.4. Розрахунок вихідного підсилювача 34 2.1.3.5. Обґрунтування та вибір компонентної бази 39 2.2. Розробка конструкції приладу 49 2.2.1. Вибір типу корпусу 49 2.2.2. Розрахунок механічної міцності та стійкості приладу 52 2.2.3. Перевірочний розрахунок режимів тепломасопереносу та оптимізація теплових режимів 56 2.3. Висновки до розділу 2 61 РОЗДІЛ 3. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 62 3.1. Теоретичне дослідження математичної моделі приладу 62 3.2. Експериментальне дослідження моделі приладу 64 3.3. Економічні розрахунки 67 3.4. Висновки до розділу 3 71 РОЗДІЛ 4. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 72 4.1. Оцінювання експлуатаційних показників приладу 72 4.2. Обґрунтування УДК роботи 77 4.3. Висновки до розділу 4 78 РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 79 5.1. Охорона праці 79 5.2. Безпека в надзвичайних ситуаціях 82 5.3. Висновки до розділу 5 84 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 85 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 86 ДОДАТОК А. Технічне завдання 89 ДОДАТОК Б. Схема структурна електрична приладу 92 ДОДАТОК В. Схема електрична принципова приладу 93 ДОДАТОК Г. Перелік елементів до схеми електрично принципової приладу 94 ДОДАТОК Д. Блок-схема роботи мікроконтролера 97 ДОДАТОК Е. Друкований вузол приладу 98 ДОДАТОК Є. Специфікація до друкованого вузла приладу 99 ДОДАТОК Ж. Друкована плата приладу 102 ДОДАТОК З. Копія тези конференції 103
URI:	http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33231
Copyright owner:	© Бородай Олександр Михайлович, 2020
References (Ukraine):	1. Безпека життєдіяльності (забезпечення соціальної, техногенної та природної безпеки: Навч. посібник/ В.В. Бєгун, І.М. Науменко. – К.: Видавництво УАННП “Фенікс”, 2004. – 328с. 2. Белинский В.Т. Пособие по учебному конструированию РЕА [Текст] / В.Т. Белинский — К.: Высшая школа, 1992. 3. Білявський Г. О. Основи екології [Текст] : підручник для студ. вищих навч. закладів / Г. О. Білявський, Р. С. Фурдуй, І. Ю. Костіков. – К. : Либідь, 2004. - 408 с. – ISBN 966-06-0289-8. 4. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. – Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун- та, 1990. – 224 с. 5. Гусев В.Г. Информационные свойства электрических параметров кожного покрова. – Уфа: Гилем, 1998. – 173 с. 6. ГОСТ 2.701-84 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению 7. ДСТУ 2992-95 Вироби електронної техніки. Методи розрахунку надійності. 8. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. Підручник –– Львів: УАД, 2006 – 336 с. 9. Матвійків М.Д. Елементна база електронних апаратів [Текст]: підручник для студентів вищ. навч. закладів/ М.Д.Матвійків, В.М.Когут, О.М.Матвійків.- 2-ге вид.- Львів: Львівська Політехніка, 2007.- 428 с. 10. Мевис А.Ф., Несвижский В.В., Фефер А.И. Допуски и посадки деталей радилелектронной аппаратуры: Справочник / Под ред. О.А. Луппова. – М.: Радио и связь, 1984. -152с. 11. Методичні вказівки для виконання практичних робіт з дисципліни “Елементна база електронних апаратів” для студентів за напрямом підготовки 6.050902 “Радіоелектронні апарати” // Хвостівський М.О. – Тернопіль: ТНТУ імені Івана Пулюя, 2012. – 48 с. 12. Методичні вказівки по виконанню організаційно-економічної частини дипломних проектів науково-дослідницького характеру для студентів спеціальності 7.080401 “Інформаційні управляючі системи та технології” 7.090901 «Прилади точної механіки» - Тернопіль, ТНТУ, 2011.- 39 с. 13. Михайлівський Ю. Ергономіка. Основи конструювання: Тексти лекцій / Ю. Михайлівський, Н. Кузан, М. Пагута. – Дрогобич:РВВ ДДПУ, 2008 . – 268 с. 14. Мікропроцесорна техніка: Підручник/ Ю.І. Якименко, Т.О. Терещенко, Є.І. Сокол та ін. За ред. Т.О. Терещенко.- 2-ге вид.,- К: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»; «Кондор», 2004.- 416 с. 15. Невлюдов І.Ш. Основи виробництва електронних апаратів:Підручник для студентів вищих навчальних закладів / І.Ш. Невлюдов. – Харків:ТОВ "Компанія СМІТ",2006 .-592 с. 16. Справочник разработчика и конструктора РЭА: Элементная база. Книга 2. – М.: ТОО “Прибор“, 1994. – 148 с. 17. Фрумкин Г.Д. Расчёт и конструирование радиоаппаратуры. – М.: Высшая школа, 1989. 18. Хвостівський М.О., Яворська Є.Б. Методичні рекомендації з оформлення кваліфікаційних робіт магістра за спеціальністю 163 Біомедична інженерія. Тернопіль: ТНТУ імені Івана Пулюя, 2020. 23 с. 19. Цыкина А. В. Проектирование транзисторных усилителей низкой частоты: [учеб. пособие для техникумов связи] / А.В. Цыкина . - М.: Связь, 1968. - 184 с 20. Южаков А.М., Днеетрова Г.И., Зуева М.В. Применение метода чрезкожной электростимуляции при различной глазной паталогии // Проблемы нейрокибернетики. – Ростов- на-Дону. – 1992. – С. 119 – 120 21. Яворський Б.І. Математичні основи радіоелектроніки / Б.І.Яворський. - Тернопіль: ТПІ, 1996. -382 с. 22. Яворський Б.І. Теоретичні основи побудови електронних апаратів та систем [навчальний посібник] / Б.І. Яворський, Є.Б. Яворська. – Тернопіль: ТДТУ імені Івана Пулюя, 2004. – 410 с. 23. k502.xai.edu.ua/lib/upos/ebp.pdf – Биотехнические системы: теория и проектировани / [Ахутин В.М., Немирко А.П., Першин Н.Н., Пожаров А.В.,Попечителев Е.П., Романов С.В.]. – Оренбург:ГОУ ОГУ, 2008. – 204 с. 24. http://elektronmash.kiev.ua/trenar.html - апарат для стимуляції з біокеруванням ТРЕНАР – 01 25. http://www.bbraun.ru/cps/rde/xchg/cw-bbraun-ru-ru/hs.xsl/products. html?prid=PRID00001835 - стимулятор м’язів людини «Стимуплекс HNS 12» 26. http://www.radius.by/uk/products/ - портативний одноканальний прилад «Радiус-01» 27. http://medintex.com/apparat-dlya-miostimulyaczii-aest-01- vosmika-nalnyij - Апарат для міосимуляції «АЕСТ-01
Content type:	Master Thesis
Appears in Collections:	163 — біомедична інженерія

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
dyplom_Boroday_O_2020.pdf	Прилад для стимуляції м’язів людини електричними імпульсами	3,24 MB	Adobe PDF	View/Open
Авторська довідка (Бородай О.М.).doc	Авторська довідка (Бородай О.М.)	47,5 kB	Microsoft Word	View/Open

Show full item record

Nástroje administrátora