21.) Aufbau der medizinischen Signalanalysekette, Detektor-effekte, Kenngrößen des Detektors, , Verstärker, Verstärkungsfaktoren, Frequenzübertragungsfunktion, Rückkopplung, Selektierun Flashcards
<p>Aufbau der medizinischen Signalanalysekette</p>
<p>Detektor</p>
<p><em>(Sensor, Umformer,Wandler, Transducer, ...)</em></p>
<p>nichtelektrisches Signal → <em>Detektor</em> → elektrisches Signal</p>
<p>Umwandlung der nichtelektrischen in elektrischen Signale.</p>
<p>Sensoren:</p>
<p>→ aktive - passive</p>
<p>→ mit Analogausgang - mit Digitalausgang</p>
<p>Einige Detektor-Effekte</p>
<p> </p>
<ul>
<li>Lichtelektrischer Effekt (Photoeffekt)</li>
<li>Radio-, Röntgenolumineszenz</li>
<li>Piezoelektrischer Effekt (griech. piézein - pressen, drücken)</li>
<li>Seebeck-Effekt</li>
</ul>
<p>Detektor-Effekte:Lichtelektrischer Effekt (Photoeffekt)</p>
<p>optisches Signal → elektrisches Signal (z.B. Photomultiplier)</p>
<p>Detektor-Effekte: Radio-, Röntgenolumineszenz</p>
<p>z. B. <em>NaI(Tl)</em> (Natriumiodid Kristall mit Tallium verunreinigt)</p>
<p>Strahlungssignal → optisches Signal</p>
<p>Detektor-Effekte:Piezoelektrischer Effekt (griech. piézein - pressen, drücken)</p>
<p>mechanisches Signal → elektrisches Signal</p>
<p>Detektor-Effekte:Seebeck-Effekt</p>
<p>thermisches Signal → elektrisches Signal</p>
<p>Kenngrößen des Detektors</p>
<ul>
<li>Kennlinie</li>
<li>Empfindlichkeit (Sensitivität)</li>
<li>Empfindlichkeitskurve</li>
<li>Auflösung</li>
</ul>
<p>Kennlinie</p>
<p>... beschreibt denZusammenhang zwischen derzu messenden Größe und demresultierenden elektrischenAusgangssignal.<br></br>
</p>
<p>Empfindlichkeit (Sensitivität)</p>
<p>... ist die Steigung der Kennlinie.</p>
<p>Empfindlichkeitskurve</p>
<p>Empfindlichkeit (Sensitivität)ist die Steigung der Kennlinie.</p>
<p>(elektrischer) Verstärker</p>
<p>Eingangssignal Pein , Uein <em>→ </em><em>Verstärker</em> → Ausgangssignal Paus , Uaus</p>
<p><em>Anforderungen: </em></p>
<p>(1) Pein < Paus<br></br>
(2) zeitlicher Ablauf von Ausgangssignal und<br></br>
Eingangssignal (möglichst) gleich</p>
<p><em>Charakteristische Parameter: </em></p>
<p>Leistungsverstärkungsfaktor: <em>VP = Paus/Pein</em></p>
<p>Spannungsverstärkungsfaktor: <em>VU = Uaus/Uein</em></p>
<p>Verstärkung mit Dezibel-Zahl:</p>
<p><em>n = 10 . lg (Paus/Pein) (dB) = 10 . lg VP (dB)</em></p>
<p>Frequenzübertragungsfunktion</p>
<p>(Frequenzgang, Frequenz-AntwortFunktion, Übertragungskennlinie)</p>
<p>A/D-Konversion</p>
<p>Analog-Digital-Umsetzer</p>
<p>aus<em> analogem zeit- und wertkontinuierlichem Signal</em> wird durch<em>Signalabtastung</em>(Zeiteinteilung) und<em>Quantisierung</em>(Werteinteilung) ein</p>
<p>→<em>digitales zeit- und wertdiskretes Signal</em></p>
<p>Nyquist-ShannonAbtasttheorem</p>
<p>Ein Signal einer Maximalfrequenzfmax muss mit einer Frequenz größerals 2fmax abgetastet werden, damitman aus dem so erhaltenenzeitdiskreten Signal das<br></br>
Ursprungssignal ohneInformationsverlust rekonstruierenkann.</p>
