Электробиофизика и техника электрического повреждения, страница 18


Рис. 1.17. Эквивалентная схема электрода, контролируемого (обрабатываемого) биообъекта и межконтактной связи

Традиционные контактные устройства по своей конструкции и принципу действия оказались неприемлемыми для их использования в разрабатываемых электродных системах. В традиционных коммутирующих устройствах контактные элементы могут быть взаимно согласованы по величине контактного усилия, а электрическое согласование обеспечивается путем выбора двух соприкасающихся поверхностей, которые заведомо определены предварительным подбором материалов и электролитических покрытий, влияющих на переходное сопротивление (Rпер), межконтактную емкость (Спер) и индуктивность (L), активное сопротивление (R) и паразитную емкость (C).

Для технологических [30, 159] и биологических [160] применений используется огромное количество электродов и электродных систем различных видов, типов, параметров и конструкций, которые позволяют подводить технологическое напряжение к обрабатываемым биообъектам и (или) регистрировать потенциал, ток, сопротивления (активное, реактивное и комплексное). Практическая классификация электродных систем весьма актуальна, но и затруднительна. Наиболее общим классификационным признаком считают функциональное действие (вид технологического напряжения Uт для электротехнологических применений, а для электробиологии - вид контролируемого сигнала, например [160] электроды для ЭКГ, ЭМГ,  РПГ, ЭЭГ и т.д.). По режимам работы контактные элементы используются: на постоянном и переменном токе, низкочастотные и высокочастотные, низковольтные и высоковольтные, подключаемые при снятых токовых нагрузках и пр. Кроме того, контактные элементы классифицируются: по характеру и величине контактного усилия, климатическим и механическим воздействиям, конструктивному исполнению (пластинчатые, стержневые, струнные, тросовые, цилиндрические, конусные, многозондовые и пр.), форме зоны соприкосновения (точечные, сферические, полусферические, линейные, линейно-конусные, со срезанными кромками, многоточечные, в виде плоскости с насечкой и др.), виду коммутационных соединений с источником вторичного питания (монтажный провод соединен с контактным элементом с помощью пайки, сварки и др.), электрическим параметрам. С точки зрения уточнения требований можно классифицировать контактные элементы по степени проводимости: проводящие (обратимые, пористые, металлические), с низкой проводимостью (резистивные, резистивно-ёмкостные), непроводящие (со структурой МПД, ёмкостные). Кроме того, контактные элементы можно дифференцировать по способу крепления (на прижимах, с помощью пластырей, в виде клипс и прищепок и пр.). Учитывая многообразие конструкций электродных систем, в следующих работах будут рассмотрены примеры конструктивного выполнения электродов различного назначения, а в данной работе необходимо обеспечить единую конструктивную базу принимаемых технических решений в целях унификации основных узлов, которая должна охватывать весь класс однотипных электродных систем.

Прежде чем приступить к основным электрическим и конструктивным параметрам, следует еще раз отметить, что электродная система - это совокупность контактных элементов, опреде­ленным образом связанных между собой и источником вторичного питания, предназ­наченных в электротехнологии для подвода технологического напряжения к обрабатываемой биосреде, в электробиологии - для снятия информации с контролируемого биообъекта. Параметрами электродной системы являются: число фаз, форма, размеры, число и мате­риал электродов, расположение электродов и расстояние между ними, электрическая схема соединения ("звезда", "треугольник", смешанное соединение и т.п.). Некоторые типы электродных систем ЭТК приведены выше. При расчете электродных систем определяют их геометрические параметры, обеспечивающие выделение в обрабатываемой биосреде заданной мощности и исключающие возможность ненормальных режимов.