İlhan ŞİRİNİlhan ŞİRİN 07EM1043 07EM1043

ELEKTRODLAR ve DÖNÜŞTÜRÜCÜLERELEKTRODLAR ve DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

ELEKTRODLARELEKTRODLAR Elektrik kökenli biyolojik işaretlerin algılanmasında, Elektrik kökenli biyolojik işaretlerin algılanmasında, kullanılan elektrokimyasal dönüştürcülere, ELEKTROD kullanılan elektrokimyasal dönüştürcülere, ELEKTROD adı verilir.adı verilir.

Elektrodlar iyon akımlarını elektrot akımlarına Elektrodlar iyon akımlarını elektrot akımlarına dönüştürerek , kimyasal-elektriksel enerji dönüşümü dönüştürerek , kimyasal-elektriksel enerji dönüşümü yaparlar.yaparlar.

Elektrodun Devre Modeli:Elektrodun Devre Modeli:

Elektrodun elektriksel devre modeli şekilde gösterilmektedir. Bu Elektrodun elektriksel devre modeli şekilde gösterilmektedir. Bu modelde, Cmodelde, Cdd elektrod-elektrolit arayüzündeki yük birikiminin neden elektrod-elektrolit arayüzündeki yük birikiminin neden

olduğu kapasiteyi, Rolduğu kapasiteyi, Rdd ise bu kapasitenin kaçak direncini temsil ise bu kapasitenin kaçak direncini temsil

etmektedir. Eetmektedir. Edd, elektrodun yarı-hücre potansiyeline karşılık olan gerilim , elektrodun yarı-hücre potansiyeline karşılık olan gerilim

kaynağıdır, Rkaynağıdır, Rss ise elektrolitin direncine karşı gelir. Kullanılan elektrod, ise elektrolitin direncine karşı gelir. Kullanılan elektrod,

Ag-AgCl elektrodu ise CAg-AgCl elektrodu ise Cdd kapasitesi oldukça küçüktür ve bu yüzden kapasitesi oldukça küçüktür ve bu yüzden

kapasitif etki oldukça azdır. kapasitif etki oldukça azdır.

Bir elektrodun Ag-AgCl referans elektrodu ile arasındaki empedansın modülünün (genliğinin) frekansla değişimi

Ag-AgCl referans elektrodu ile birlikte kullanılan ve devre modeli çıkarılacak olan elektrodun, empedansının genliğinin frekansla değişimi yukarıda gösterilmiştir. Bu değişimde, empedansın modülünün alçak frekanslardaki değeri, eşdeğer devredeki (Rd+Rs) direncinin değerine ve yüksek frekanslardaki değeri ise Rs direncinin değerine karşı gelmektedir.

ELEKTRODLARELEKTRODLAR

Yüzey ElektrodlarıYüzey Elektrodları Dahili ElektrodlarDahili Elektrodlar MikroElektrodlarMikroElektrodlar

Yüzey ElektrodlarıYüzey ElektrodlarıBiyolojik işaretlerin deri üzerinden algılanmasında kullanılırlarBiyolojik işaretlerin deri üzerinden algılanmasında kullanılırlar

1.1. Metal plakalı elektrodlarMetal plakalı elektrodlar2.2. Emici düzenli elektrodlarEmici düzenli elektrodlar3.3. Gezici tipten elektrodlarGezici tipten elektrodlar4.4. Tümüyle atılabilir elektrodlarTümüyle atılabilir elektrodlar5.5. Bükülebilir elektrodlarBükülebilir elektrodlar6.6. Kuru elektrodlarKuru elektrodlar

Dahili ElektrodlarDahili Elektrodlar Dahili elektrotlar, biyopotansiyel işaretleri vücut içinden Dahili elektrotlar, biyopotansiyel işaretleri vücut içinden

algılamakta kullanılırlar.Deri altına batırılan iğne şeklinde algılamakta kullanılırlar.Deri altına batırılan iğne şeklinde olanları bulunduğu gibi, tümüyle vücut içine gömülüp harici olanları bulunduğu gibi, tümüyle vücut içine gömülüp harici kuvvetlendiriciye telemetri verici düzeni ile bağlı olanları da kuvvetlendiriciye telemetri verici düzeni ile bağlı olanları da vardır. Bu elektrodlar paslanmaz çelikten yapılmış olup EMG ve vardır. Bu elektrodlar paslanmaz çelikten yapılmış olup EMG ve ameliyat gereken hastalarda EKG işaretlerinin algılanmasında ameliyat gereken hastalarda EKG işaretlerinin algılanmasında kullanılırlar.kullanılırlar.

MikroElektrodlarMikroElektrodlar

Uyarılabilen hücrelerin elektriksel davranışlarını Uyarılabilen hücrelerin elektriksel davranışlarını inceleyebilmek için, hücre zarı ile bölünen hücre içi ve inceleyebilmek için, hücre zarı ile bölünen hücre içi ve hücre dışı arasındaki potansiyel farkını ölçmek için hücre dışı arasındaki potansiyel farkını ölçmek için kullanılan elektrod çeşitidir.kullanılan elektrod çeşitidir.

DÖNÜŞTÜRÜCÜLERDÖNÜŞTÜRÜCÜLER

Ölçülen büyüklüğü algılayan ve enerjiyi bir Ölçülen büyüklüğü algılayan ve enerjiyi bir biçimden başka bir biçime dönüştüren elemandır.biçimden başka bir biçime dönüştüren elemandır.

Pasif DönüştürücüPasif Dönüştürücü: Dönüştürücü güç kaynağı ile : Dönüştürücü güç kaynağı ile beslenmek zorundadır. beslenmek zorundadır.

Aktif DönüştürücüAktif Dönüştürücü : : Dönüştürücünün beslenmesine Dönüştürücünün beslenmesine gerek yoktur.gerek yoktur.

Pasif DönüştürücülerPasif Dönüştürücüler Değişken dirençliDeğişken dirençli Değişken indüktanslıDeğişken indüktanslı Değişken kapasiteliDeğişken kapasiteli MekanorezistifMekanorezistif TermozistifTermozistif PiezorezistifPiezorezistif FotoiletkenFotoiletken

Aktif DönüştürücülerAktif Dönüştürücüler PiezoelektrikPiezoelektrik TermoelektrikTermoelektrik ElektromanyetikElektromanyetik PiroelektrikPiroelektrik MagnetostriktifMagnetostriktif FotodiyotFotodiyot ElektrokinetikElektrokinetik

Değişken Dirençli (Rezistif) Dönüştürücüler:Değişken Dirençli (Rezistif) Dönüştürücüler:

Fizyolojik büyüklük olarak, yer değişimi, hareket ve kuvveti direnç Fizyolojik büyüklük olarak, yer değişimi, hareket ve kuvveti direnç değişimi yoluyla elektriksel enerjiye dönüştürürler.değişimi yoluyla elektriksel enerjiye dönüştürürler.

Soluk hızı ölçerlerSoluk hızı ölçerler

Nem ölçerlerNem ölçerler

Hacim ölçerlerHacim ölçerler

Potansiyometre bu dönüştürücüler için örnektir.Potansiyometre bu dönüştürücüler için örnektir.

Piezoelektrik Dönüştürücüler:Piezoelektrik Dönüştürücüler:

Mekanik uyarı karşısında doğrudan elektrik çıkışı verenMekanik uyarı karşısında doğrudan elektrik çıkışı veren

dönüştürücüdür.dönüştürücüdür.

Kullanım yerleri:Kullanım yerleri: Titreşim ölçerler için ivme algılayıcılarıTitreşim ölçerler için ivme algılayıcıları Sterilizatör cihazlarıSterilizatör cihazları Kan akışı ölçmek kullanılan ultrasonik hız ölçerlerKan akışı ölçmek kullanılan ultrasonik hız ölçerler Kalp sesi ölçümü için kullanılan mikrofonlarKalp sesi ölçümü için kullanılan mikrofonlar

Pizoelektrik malzeme Pizoelektrik malzeme yüzeyinde olan yük değişimi, yüzeyinde olan yük değişimi, genellikle uygulanan kuvvet genellikle uygulanan kuvvet değişimi ile orantılıdır,ve bu değişimi ile orantılıdır,ve bu orantı şekilde gösterilmektedir.orantı şekilde gösterilmektedir.

Oluşan basınç’ın değişimi ile Oluşan basınç’ın değişimi ile beraber beraber ΔΔF giriş kuvveti ile bir F giriş kuvveti ile bir gerilim elde edilir. Bu gerilim gerilim elde edilir. Bu gerilim kuvvetlendirici ile yükseltilerek kuvvetlendirici ile yükseltilerek dönüştürücünün çıkışına verilir.dönüştürücünün çıkışına verilir.

Piezoelektrik Dönüştürücü İle Kuvvetin ÖlçülmesiPiezoelektrik Dönüştürücü İle Kuvvetin Ölçülmesi

Elektromanyetik Dönüştürücüler:Elektromanyetik Dönüştürücüler:

‘‘Manyetik alanı kesen hareketli bir iletkende gerilim endüklenir’ Manyetik alanı kesen hareketli bir iletkende gerilim endüklenir’ (Faraday yasası)(Faraday yasası)

Hareketi gerilime veya gerilimi harekete dönüştür.Hareketi gerilime veya gerilimi harekete dönüştür.

Ortamda manyetik alan oluşturmak amacıyla elektriksel olarak Ortamda manyetik alan oluşturmak amacıyla elektriksel olarak beslenmeleri gereken pasif dönüştürücülerdir.beslenmeleri gereken pasif dönüştürücülerdir.

Kullanım alanları:Kullanım alanları: Kan akışı hızı ve soluk hızı ölçümlerindeKan akışı hızı ve soluk hızı ölçümlerinde Göğüs mikrofonları olarakGöğüs mikrofonları olarak Baliskokardiyograf cihazları içinBaliskokardiyograf cihazları için

Sıcaklık Dönüştürücüleri:Sıcaklık Dönüştürücüleri:

Pasif (termozistif) veya aktif (termoelektrik) tipleri vardır.Pasif (termozistif) veya aktif (termoelektrik) tipleri vardır.

Değişken İndüktanslı Dönüştürücüler :Değişken İndüktanslı Dönüştürücüler : Fizyolojik büyüklük olarak yer değiştirme, basınç, kuvvet ve ivmeyi Fizyolojik büyüklük olarak yer değiştirme, basınç, kuvvet ve ivmeyi

indüktans değişimi yoluyla elektrik enerjine dönüştürürler.indüktans değişimi yoluyla elektrik enerjine dönüştürürler.

Tek BobinliTek Bobinli Çok BobinliÇok Bobinli

Değişken Kapasiteli (Kapasitif) Dönüştürücüler :Değişken Kapasiteli (Kapasitif) Dönüştürücüler :

Fizyolojik büyüklük olarak yer değiştirme, basınç, kuvvet ve ses titreşimleriniFizyolojik büyüklük olarak yer değiştirme, basınç, kuvvet ve ses titreşimlerini

kapasite değişimi yoluyla elektrik enerjisine dönüştürürler.kapasite değişimi yoluyla elektrik enerjisine dönüştürürler.

İki tabakalıİki tabakalı İkiden fazla tabakalıİkiden fazla tabakalı

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER…TEŞEKKÜRLER…