Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 32

Синусоидальные модулированные токи, что это, показания и противопоказания

Стабилизатор с «чистым синусом»

Обычный стабилизатор напряжения предотвратит только небольшую часть негативных факторов. Однако, он хорошо справляется с помехами и перепадами напряжения в сети, выравнивает его величину до номинального значения, удовлетворяющего норме 220 вольт. Но он не даст «чистого синуса» тока и непрерывную подачу электрической энергии.

Следует отметить, что имеются образцы таких стабилизаторов, имеющих возможность создать синусоиду напряжения хорошего качества, и могут использоваться для обеспечения защиты газовых отопительных котлов. Стоимость стабилизаторов с «чистым синусом» невысокая, и вполне приемлемая для рядового потребителя.

В качестве примера можно назвать стабилизатор Энергия АРС. Он сконструирован именно для обеспечения защиты котлов отопления. Его особенности устройства дают возможность в полной мере защитить чувствительную к качеству электрического питания автоматическую систему газовых котлов от различных негативных факторов.

Эти стабилизаторы выделяют в лидеры среди адаптированных образцов устройств для эксплуатации совместно с газовыми котлами следующие параметры:

  • Пятиступенчатая блокировка от аварийных случаев.
  • Реле блокировки, обладающие высокой скоростью.
  • Системы подавления помех высокой частоты.
  • Широкий интервал напряжений на входе стабилизатора.

Но существуют также и другие устройства, способные обеспечить качественную эксплуатацию котлов отопления. В качестве альтернативного варианта можно выделить такое устройство, как источник бесперебойного питания. Он способен в малые сроки создать передачу электрической энергии за счет внутренних или внешних аккумуляторов. Чем выше емкость аккумуляторов и их количество, тем больший период времени может работать котел отопления при отсутствии электричества.

Некоторые модели источников питания ИБП способны обеспечивать «чистый синус» для питания котлов. Например, модель источника «On-line». Но стоимость таких устройств довольно высока.

Нарушение синусового ритма

При нарушении возможны аритмии (нарушения функций сердечных сокращений) или блокады, возникающие в случае нарушения передачи сердечных импульсов к мышце. Если выявлено ускорение, это может быть признаком тахикардии, если наблюдается замедления, не исключена брадикардия. В случаях нерегулярности ритма организму не хватает кислорода. Пациент ощущает симптомы этой патологии: головокружения, скачущее давление, боль, возникающая в области груди, трудности с дыханием и проч. Когда ритм превышает 110 ударовмин., имеет место тахикардия.Если человек здоров, ускорение пульса может возникнуть как следствие физической нагрузки, возбуждения, стресса.

Факторы, влияющие на его изменение:

  • Врожденные и приобретенные пороки.
  • Заболевания миокарда с изменением структуры и функций – кардиомиопатии.
  • Инфекционные поражения клапанов и других частей сердца — инфекционный эндокардит.
  • Различные перегрузки: в эмоциональной и психологической сфере, а также физические.

Виды нарушений и их характеристика на ЭКГ

Нормальные показатели — это еще не все

Важно оценивать и прочие составляющие. Соответственно, можно обнаружить группы расстройств гетерогенного рода

Чрезмерная регулярность ритма

Или его ригидность иными словами. Сердце становится слишком «неповоротливым», практически не реагирует на внешние стимулы.

В норме раздражители должны провоцировать изменение ЧСС по типу ускорения на фоне физической нагрузки, падения количества ударов в ночное время суток при отдыхе, выработке мелатонина и уменьшении синтеза кортизола. В данном случае такого не наблюдается.

Обнаружить проблему довольно трудно, врачи могут принимать адекватный и стабильный ритм за норму или даже эталон.

Обнаружение возможно либо по итогам суточного мониторирования по Холтеру, или же посредством физических нагрузочных тестов (велоэргометрия).

Состояние несет неочевидную опасность. При ригидности синусовый ритм формально сохраняется, но возможна выраженная гипоксия, недостаточное кровообращение в органах, тканях, особенно головном мозге после любой активности.

Потому рекомендуется проверять пациентов тщательнее. Тем более, если есть факторы риска.

Тахикардия

Ускоренный синусовый ритм сердца это многообразная группа расстройств. В данном случае речь идет о синусовой тахикардии, когда показатели в норме (равные интервалы и прочие), но частота сокращений растет до 100 и более.

Обычно — это указание на функциональные расстройства со стороны нервной системы, гормонального статуса. Возможны и прочие варианты.

Большой опасности для жизни рассматриваемый патологический процесс не несет, но в некоторых случаях расстройство маскируется под прочие.

Пациент, человек без медицинских познаний скорее всего не сможет самостоятельно отличить синусовую тахикардию от пароксизмальной (гораздо более опасной), потому рекомендуется во всех случаях обращаться к врачу.

Ускоренный показатель требует применения препаратов вроде бета-блокаторов только в крайних случаях. 

Замедление синусового ритма

Ритм синусовый при урежении частоты сердечных сокращений — другой клинический вариант, носит название брадикардии. Сопровождается падением количества ударов мышечного органа менее 60 в минуту.

Ассоциируется с характерными симптомами только в ранний момент времени. Затем, по мере привыкания, отклонения со стороны самочувствия сходят на нет, и человек перестает замечать проблему.

Синусовая аритмия

Общее название патологических процессов, объединенных определенным критерием. В данном случае говорят о пропускании отдельных ударов при формальной сохранности правильного, синусового ритма.

Сопровождается крайне мучительными симптомами, ощущением давления в грудной клетке, страхом. Пациенту кажется, что сердце останавливается. Подробный обзор синусовой аритмии читайте здесь.

Экстрасистолия

Прямая противоположность предыдущему варианту. В данном случае обнаруживается появление внеочередных сокращений в определенные моменты.

Единичные эпизоды не несут опасности. Если же они возникают группами, возможны остановка сердца и смерть пациента.

Отграничить единичные и парные экстрасистолы своими силами также нельзя, требуется проведение электрокардиографии. Подробнее о нарушении читайте здесь.

Синдром слабости синусового узла

Дает типичную триаду явлений: критически низкая частота сердечных сокращений (около 50 уд. в минуту и даже менее), пропускание ударов (аритмические явления), регулярные периоды спонтанной тахикардии.

Все описанные патологии обнаруживаются в ходе диагностики

Но еще до момента инструментальных исследований нужно обратить внимание на самочувствие

Если нет дискомфорта или пациент не знает, чем он обусловлен, не окажется стимула посетить врача.

Написание встроенного ПО для микроконтроллера STM32

Используемые выходы:

  • PA10 — обычный выход ШИМ, канал №3 таймера TIM1, который генерирует 50 Гц на транзистор VT3
  • PB15 — комплементарный выход канала №3 таймера TIM1, который подается на транзистор VT4
  • PA0 — выход ШИМ канала №1 таймера TIM2. Подает модулированный сигнал на VT1
  • PA1 — выход ШИМ канала №2 таймера TIM2. Подает модулированный сигнал на VT2

Создать массив с нашими 240 точками синуса
Настроить цепи тактирования на частоту 24 МГц, выбрав источник внешний кварцевый резонатор
Настроить таймер TIM1 на генерацию ШИМ 50 Гц с включенным deadtime
Настроить TIM2 на генерацию ШИМ с несущей частотой 24 кГц
Настроить таймер TIM6, который генерирует прерывания с частотой 24 кГц

В нем мы будем отправлять следующее значение скважности из таблицы в таймер TIM2, а также чередовать генерацию полуволн

Определение 3: Дифференциальное уравнение

Мы описали поведение синуса определенными уравнениями. Вкратце это будет выглядеть так:

Эта красота означает следующее:

Наша текущая позиция — y

Наше ускорение (2-я производная, или у”) — обратно нашей текущей позиции (-y)

Это справедливо и для синуса, и для косинуса. Сначала я просто ненавидел это определение; оно такое непохожее на нашу визуализацию. Я не понимал, что оно описывало суть синуса: «ускорение, обратное текущей позиции».

И вспомните как синус и е связаны? Ну, e^x можно описать уравнением:

То же уравнение с положительным знаком («ускорение равно текущей позиции»)! Когда синус — это «высота окружности», очень тяжело проследить связь с е.

Одним из моих серьезнейших математических сожалений является то, что я еще не изучил дифференциальные уравнения. Но я хочу это сделать, и подозреваю, что правильное понимание синуса и экспоненты сыграют в этом решающую роль.

Дополнительный фильтр

Схема чистой синусоиды.

Имеющийся в наличии преобразователь с прямоугольным импульсным напряжением можно модернизировать, установив на выходе фильтр (рис.2), отсеивающий высшие гармоники. Точный расчет и тщательное изготовление деталей помогут снизить потери на фильтре до минимума.

При изготовлении следует учитывать, что устройство используется для силовых цепей. Все элементы и комплектующие должны выдерживать максимально допустимый ток.

В состав входят два LC контура с резонансной частотой 50 Гц. В одном из них емкость с индуктивностью подключены последовательно, во втором – параллельно. Дроссели для контуров рассчитываются и изготавливаются идентично, конденсаторы также должны иметь одинаковые параметры. Оптимальная емкость для конденсаторов 100 мкФ, допустимое напряжение не меньше 300 В. Электролитические полярные конденсаторы использовать нельзя.

Сердечники для катушек индуктивности должны быть из трансформаторного железа. Для точной подгонки дросселя в железе нужно вырезать зазор. Необходимое количество витков можно рассчитать, используя соотношения для расчета резонансной частоты контура. Для намотки желательно использовать гибкий медный провод. Минимальное сечение должно быть не менее 2,5 мм2.

Общую площадь намотки необходимо сравнить с размерами окна в сердечнике. После сборки необходимо выполнить подгонку катушек, подключив сетевое напряжение 220 В (рис.3). Сопротивление нагрузки представляет собой лампу накаливания, измерительный прибор можно использовать любого типа с необходимым диапазоном. Правильная настройка определяется по максимальному напряжению. В зазор нужно уложить прокладки несколько больше расчетной величины. Затем следует убавлять толщину прокладок, контролируя напряжение по вольтметру. Значение должно увеличиваться при изменении толщины зазора, затем снижаться. Зазор при максимальном напряжении является самым оптимальным вариантом. При наладке необходимо стягивать железо сердечника до плотного контакта с прокладочным материалом. После подгонки следует собрать и подключить фильтр.

При наличии осциллографа можно проверить форму напряжения до и после фильтра. При наличии всех необходимых деталей и определенного опыта устройство вполне доступно для изготовления своими руками.

На какие признаки стоит обратить внимание

Нарушения ритма. Очевидная вещь. Проявляются ускорением или урежением частоты сердечных сокращений. Субъективно ощущается только на раннем этапе патологического процесса.

По мере дальнейшего прогрессирования, клиническая картина смазывается, человек перестает ощущать, что с ним происходит нечто ненормальное.

Боли в грудной клетке разной интенсивности. Не всегда встречаются. Почти во всех случаях указывают на дополнительное (первичное или вторичное) нарушение снабжения миокарда кровью. Начальные стадии коронарной недостаточности, ИБС. По характеру дискомфорт всегда давящий, жгучий, распирающий.

Внимание:

Покалывание и тем более прострелы скорее исключают кардиальное происхождение нарушения.

  • Потливость. Гипергидроз. Может возникать в рамках коллаптоидных реакций на фоне резкого падения частоты сердечных сокращений и артериального давления или в качестве постоянного симптома непонятного происхождения.
  • Быстрая утомляемость, усталость. Развивается спонтанно, сопровождает пациента всегда или большую часть времени. Причина в недостаточном кровообращении головного мозга, переходе организма в «экономный» режим.
  • Одышка. Сначала на фоне физической активности. Интенсивность ее может быть такой, что пациент не замечает проблемы. Чтобы добраться до симптома требуется предельная нагрузка. Затем на фоне покоя, даже в положении лежа, сидя. Обычно на стадии выраженного нарушения пациенты уже знают, что имеется какое-то расстройство.
  • Головные боли, неврологические признаки. В области затылка, висков. Также вертиго, невозможность ориентироваться в пространстве, парезы, проблемы с чувствительностью и прочие моменты.
  • Бледность кожных покровов, слизистых оболочек. Также ногтевых пластин. Дерма приобретает характерный мраморный оттенок, сквозь нее просвечивают сосуды, создается типичный узор.
  • Цианоз рук и ног, носогубного треугольника. Посинение кожи.
  • Отеки. Сначала периферические, страдают только конечности. Затем все тело, что говорит о прогрессировании патологии.
  • Бессонница. Частые ночные пробуждения. Симптом крайне мучительно переносится больными, потому как усталость усугубляется.
  • Психические нарушения по типу депрессий и неврозов. Признак нарушения мозгового кровообращения.

Устройства с трансформаторными источниками питания

Следующая группа электрооборудования — устройства, имеющие в своем составе трансформаторы. Для проведения тестов были выбраны два устройства — отечественный трансформатор ТС-40-2 и сетевой трансформаторный адаптер с выходным стабилизированным напряжением. Результаты тестов в таблице.

Схема классического трансформаторного источника питания

В тестировании трансформаторных источников питания помимо источника бесперебойного питания использовался инверторный преобразователь, который тоже имеет на выходе квазисинусоиду, но их параметры немного отличаются, о чем было сказано выше.

По результатам экспериментов можно наблюдать, что трансформаторные источники питания при питании их квазисинусом ведут себя вполне приемлемо и даже хорошо. Первое, что можно отметить это уменьшение тока холостого хода. И, как оказалось, чем больше уровни гармоник в питающем напряжении, тем этот ток меньше. Это связано с тем, что трансформатор в большей степени представляет собой индуктивную нагрузку, а реактивное сопротивление индуктивности с ростом частоты возрастает.

Из отрицательных моментов можно выделить следующее. Даже если у источника со ступенчатой аппроксимацией синусоиды среднеквадратичное напряжение будет составлять 230 В, но амплитуда импульсов будет завышена, то и на выходе выпрямителя мы получим завышенное напряжение. Это связано с тем, что фильтрующий конденсатор С (рис. 3) стремится зарядиться до амплитудного значения выпрямленного напряжения. Так, в указанной выше схеме при смене питающего синусоидального напряжения на квазисинусоиду напряжение на выходе повышалось с 16 до 19 В, что, естественно, повышало общую потребляемую мощность. Данный эффект наблюдался при питании этой схемы от источника бесперебойного питания, у которого при среднеквадратическом значении напряжения в 230 В амплитуда импульсов достигает 350 В.

Однако при питании данной схемы от автомобильного инвертора с амплитудой импульсов около 300 В наблюдалось даже некоторое уменьшение выходного напряжения. При этом среднеквадратичное значение напряжения инвертора также составляло 230 В.

Резюмируя, можно сказать, что, кроме возможного повышения напряжения во вторичных цепях трансформаторных источников питания, других негативных последствий для трансформаторов от квазисинусоиды не выявлено. Превышение же напряжения может в некоторой степени увеличить нагрев источника питания в целом, а будет это превышение или нет зависит от модели используемого ИБП или отдельного инвертора.

Необходимо отметить, что при питании трансформатора ступенчатой аппроксимацией синусоиды прослушивается характерный «звонкий» гул от трансформатора. «Звонкость» звука как раз и говорит о том, что в питающем напряжении есть составляющие с более высокими частотами, чем 50 Гц. Кроме возможных неприятных слуховых ощущений для человека этот звук не несет никаких негативных последствий для трансформатора.

В следующей части статьи будет рассмотрено поведение другого электрооборудования при питании его напряжением с формой, отличной от синусоидальной.

Нарушения у детей

Несмотря на то, что данная патология может наблюдаться в детстве, юности, взрослом возрасте, во многих случаях это не сказывается на общем самочувствии и диагностируется при обследовании на наличие иных заболеваний. Кроме общих причин, нарушения у детей имеют и специфические, возрастные:

  1. Врожденные пороки, спровоцированные ходом беременности и родового процесса матери.
  2. Неврологические заболевания.
  3. Патологии эндокринной системы.
  4. Непереносимость или передозировка отдельных фармакологических препаратов.
  5. Нехваток в организме селена и магния.

У детей и подростков нередко выявляется дыхательная синусовая аритмия, которую также называют парадоксальным пульсом. Данный вид аритмии характеризуется увеличением пульса на вдохе и значительным уменьшением на выдохе. Для нормализации состояния порой достаточно урегулировать режим дня и питания. Но если проблема не может быть решена подобным образом, необходимо детальное обследование врачом, который специализируется на диагностике и лечении кардиологических заболеваниях у детей.

Нарушения у беременных женщин

Беременность – период перестройки всех систем женского организма. Происходят особенные изменения и в сердечно-сосудистых функциях. Во время беременности синусовый ритм, как правило, убыстряется на 10 удмин, а у 50% обследуемых наблюдается или аритмия, или тахикардия. Врачи считают, что подобные изменения – рецидив имеющейся патологии или проявление адаптации женского организма к процессу беременности. В связи с необходимостью дополнительного (усиленного) питания, увеличивается частота сокращений сердечной мышцы. Также причиной могут быть физиологические изменения, происходящие в эти месяцы. В подавляющем большинстве случаев после родов состояние нормализуется.

Синусовый ритм получил свое название не от синусоиды (плоская кривая в высшей математике), а от структуры, располагающейся в правом предсердии сердца – синусового узла.

Синусовый узел – это скопление пейсмейкерных клеток. Они выполняют очень важную функцию: с определенной частотой (в норме: 60-80 за минуту) создают электрический импульс и отправляют его во все отделы сердца. Распространяясь по атипичным кардиомиоцитам, выполняющих роль нервных клеток, импульс попадает к мышечным волокнам и стимулирует их сокращение. Таким образом ритм, поддерживающийся пейсмейкерными клетками синусового узла, называется синусовым ритмом, а сам синусовый узел — водителем ритма.

Если по каким-либо причинам схема нарушается, и водителем ритма становится другая структура, то ритм перестает быть синусовым. Иногда это происходит из-за болезни сердца, но аритмия может развиваться и сама собой, тогда врачи расценивают ее как идиопатическое нарушение ритма сердца.

Спонтанные эпизоды аритмии, которые внезапно начинаются и прекращаются, называются пароксизмальными нарушениями ритма сердца.

Эктопический ритм — противоположность синусового ритма. Импульсы при нем создаются не в синусовом узле, а в другой части сердца, то есть меняется водитель ритма.

Такое состояние всегда расценивается как патология: единственно правильным ритмом является только синусный ритм сердца.

Опасность, которую может нести эктопический ритм, оценить сложно. Аритмия нередко ухудшает качество жизни пациента вплоть до того, что даже незначительные усилия приводят к слабости и болям в области сердца, другим симптомам. Аритмия может стать причиной смерти.

В других случаях наоборот: люди живут с аритмией долгие годы и никак ее не замечают, хотя знают о своем диагнозе. Тем не менее, при малейших подозрениях на эктопический ритм нужно обследоваться у кардиолога и проводить электрокардиографию.

Лечением болезней сердца занимается врач кардиолог. От выбора специалиста зависит жизнь и здоровье пациента.Хотите найти лучшего кардиолога в вашем городе?Воспользуйтесь рейтингом врачей, который составлен на основе отзывов пациентов.Выберите город проживания

Синус против прямых

Не забывайте разделять идеи и примеры: квадрат — это лишь пример сочетания линий. А синус как понятие совсем не является «частью окружности».

Давайте рассмотрим синус в симуляторе.

Смайлик начнет свой путь:

  • Нажмите start. Давай, смайлик, беги! Заметили это плавное движение вперёд-назад? Этот смайлик и есть синус. В таком же стиле вибрируют струны, сжимаются и разжимаются пружины, вращается маятник… и еще очень много разных тел движутся.
  • Измените «vertical» на «linear». Большая разница — видите, какими резкими стали движения на краях амплитуды?

Давайте рассмотрим различия на видео:

https://youtube.com/watch?v=WAyTK6jF5o8

  • Движение linear постоянно: мы движемся с постоянной скоростью и резко меняем направление. Это неестественное движение, как танцуют в стиле «робот» (на 0:07 движения танцора очень плавные, а на 00:38 он показывает уже стробоскопический эффект).
  • Синус меняет свою скорость: начинает двигаться быстро, замедляется, останавливается, а затем снова ускоряется. Ох уж эти очаровательные переходы в танце! (на 0:12 и 0:23 можно увидеть настоящую человеческую синусоиду, а на 00:47 — естественная упругость).

К сожалению, в учебниках танцы не показывают в качестве примера синусоиды. Авторам больше нравится представлять синусоиду изменяющейся во времени (установите «horizontal» в графе «timeline»):

(Википедия)

Проклятие. Вот этот схематический график нам всегда и показывали. Вы по нему представляете, что такое синус? Примерно также, как если бы вас заставили представить ловкость кота по изображению его скелета. Давайте сначала изучим синус в движении, а потом, конечно, изобразим его на графике.

Лечение

Терапии требует не нарушение ритма, это симптоматическая мера. Основу составляет устранение основного патологического процесса.

Этиотропный подход одновременно решает и другую проблему — превенцию (предотвращения) осложнений, прогрессирования расстройства.

Нерегулярный ритм требует консервативной помощи, с применением групп препаратов.

Поскольку список причин огромен, тщательно рассказать о всех путях лечения невозможно. Информации хватило бы на множество научных исследований.

Если кратко:

Эндокринные патологии устраняются диетой, назначением заместительной гормональной терапии.
Функциональные расстройства со стороны сердца требуют применения гликозидов (Дигоксин), антиаритмических (Хинидин или Амиодарон, но с осторожностью).
Гипертензия предполагает прием специальных групп медикаментов: ингибиторов АПФ (Периндоприл, Престариум), бета-блокаторов (Метопролол, Карведилол), антагонистов кальция (Дилтиазем), средств центрального действия (Моксонидин), также диуретиков мягкого эффекта (Верошпирон и его аналоги).
Неврологические функциональные расстройства требуют назначение цереброваскулярных (Пирацетам, Актовегин) и/или ноотропных смешанных средств (Кавинтон, Вестибо, Глицин).

В рамках купирования собственно самого приступа тахикардии используются бета-блокаторы. Идеально подходит для этих целей Анаприлин (в количестве четверти или половины таблетки, целую принимают в исключительных случаях).

Оперативное вмешательство требуется при обнаружении опасных пороков сердца. Проводится протезирование разрушенных участков (чаще прочих методов), пластика, восстановление анатомической целостности тканей.

При аномалиях со стороны сосудов возможно стентирование, баллонирование (механическое расширение просвета).

При развитии чрезмерной электрической активности сердца из-за образования лишних проводящих волокон, проводят радиочастотную абляцию (прижигание) измененного очага.

Это малоинвазивное вмешательство, практически без осложнений.

Опасные виды нарушений вроде групповой экстраситолии, мерцательной аритмии, фибрилляций и трепетаний требуют установки кардиостимулятора, который сам задает правильный ритм.

В дальнейшем обязательно применяются кардиопротекторы. Рибоксин или Милдронат для нормализации обменных процессов в сердце.

Универсальные рекомендации пациентам в момент лечения и после него — отказаться от курения, спиртного, самовольного приема любых препаратов, избегать стрессов, полноценно отдыхать (минимум 7 часов за ночь), придерживаться адекватной физической активности (пешие прогулки и плавание, не более).

Также скорректировать рацион. Меньше животного жира, больше растительной пищи. Но полного отказа быть не должно, чтобы не столкнуться с дефицитом белка.

Внимание:

Вегетарианская диета требует определенного уровня здоровья, для человека с сердечными проблемами категорически не подходит.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации