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L
r
LrI^'
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I.
"TRABAJO FINAL MEDICINA IV-
/ " PRESION"
ps50.4
:
JPROF. LLFolpSO MARTINEZ
INTEGRANTES :
'PEDRAZA DELGADO JOSE LUIS MARTINEZ MARTINEZ ALFONSO
CORIA GARZA JORGE
FW.
..
P- ..
r -
...
c.
L.,
r
e-
?..
P"
1..
I:
I=-
r
L..
r
L .
CONTEJIDO
I) IiU'TROiXICCION
1.1 F i s i o l o g i a de l a presion ( o r i g e n )
1.2 Mecanismos de c o n t r o l de l a Presion.
1.3
P a t o l o g i a s11) METODOS DE MEDICION
2.1 Metodos M r e c t o s
2.1.1 Sistemas Acoplados hidraulicamente
2.1.2 Sistemas Acoplados Directamente
2.2 Metodos I n d i r e c t o s
2.2.1 Método de Oclusion por b r a z a l e t e
2.2.2 Método de oalance de Fuerza
111) TRANSDUCTORES
3.1
Fundamentos3.2 n p o s
3.2.1 C e l d a s de Deformacion
3.2.2 LVIYP
3.2.3 Capacitancis V a r i a b l e 3.2.4 " i e z o e l é c t r i c o s
3.2.5 O p t i c o c
I V ) PROYECTO
4.1
O b j e t i v o d e l P r o y e c t o4.2 Instrumentaclon B a d c a
4.3
A m p l i f i c a d o r EmpleadoI )
INTRODUCCION
:1.1 F i s i o l o g í a de l a presion sanguinea.
E l sistema c i r c u l a t o r i o puede verse como un c i r c u i t s cerrado,-
como se muestra en l a f i g u r a 1.1; donde se ven l a s dos subdivisio
-
nes principales, l a c i r c u l a c i o n sistemica y l a circulacion pulmonar. En ambos casos l a sangre debe
ser
bombeada a gran presion a traves-
de l a r e s i s t e n c i a v a r i a b l e d e l sistema vascular, donde l o s vasos de
gran r e s i s t e n c i a son principalmente l a s a r t e r i o l a s y capilares, y r2
vertida de nuevo a l corazon a traves de l a s venas l a s cuales son
lla
madas vasos de capac1tancia.-En l o que sigue haremos referencia soloa l a circulacion sistemica, sin embargo todos l o s principios son i
-
gualmente aplicados a l a circulacion pulmonar-.
Debido a que e l corazon es una bomba p u l s á t i l , l a sangre entra-
a l a s a r t L r i a s intermitentemente, creando pulsos de presion que se
-
propagan a l sistema a r t e r i a l . A s i l a presion que impulsa l a sangre;
a trsvez de l a r e s i s t e n c i a v a r i a b l e d e l sistema vascular es l a llama
da presion a r t e r i a l media, esot es, e l promedio de presion d e l pulso
de presion, desde su v a l o r máximo normal de 120 mdg. hasta su valor
minino de 80mmFig.
Ver
f i g u r a 1.2, donde l a incisura que se observa-esta intimamente relacionada con e l c i e r r e de l a válvula aórtica.
,
I
Fig
1.1
,.-
P r e s i o n e s in-t r a u o s c u \ a r e r en
los c i r c u i l o s
pui-
-Ti2.
1.2-
-7i9.1.3
-
L a presion s i s t 6 l i c a es l a generada por l a contraceion VentfiCx
l a r d e l corazón y modificada por l a elaeticidad de l a s a r t e r i a s . La presion d i a s t ó l i c a es l a que e x l s t e en l a s grandes a r t e r i a s durante-
l a r e l a j a c i ó n d e l corazón e i n d i c a e l grado de rechazo de las mismas
La presión sanguínea s i g n i f i c a entonces l a fuerza ejercidapor l a 6 s
gre contra cualquier unidad de área de l a pared d e l vaso. Y e s med&
da c a s i siempre
en
milimetros de mercurio, debido a que ha sido l a-
referncia estandar por varios afos.
La i n t e r r r e l a c i o n entre l a
da p o r l a siguinte r e l a c i ó n :
F =
AP/R,
donde : R=
presion f l u j o y r e s i s t e n c i a esta da-
8nl/n
r4,
donde :F-flu o sanguine0 a t r s v e s de un u a AP-diferencia de
presion
entre dos-
extremos del vaso.
R-resistencia del vaso que obstruye e l f l u j o .
n-piscocidad de l a sangre. r-radio d e l vaso.
f"'
.
<.__. .
.ll"
.. .
De l o anterior, l a presión a r t e i a l media depende de dos facto-
r e s p r i n c i p a l e s ; e l gasto cardiac0 (cantidad de sangre bombeada por
e l ventriculo izquierdo aÓrta en un minuto) y l a r e s i s t e n c i a p e r i f h
rica. As$ cualqier parametro que influya en e l v a l o r de a l g u m de-
estos dos factores, i n f l u i r á finalmente en l a presión a r t e r i a l me
-
* dia.
En
cuanto a l a r e s i s t e n c i a p e r i f é r i c a , ya que las Vasosneos son distendibles e l cambio de diámetro es proporcional a l cam-
b i o de presión y estos cambios a BU vez guardan una r e l a c i ó n inver-
sa con l o s cambios en l a r e s i s t e n c i a d e l Va80. L a f i g u r a 1.3 mues-
tra l a d i f e r e n c i a en complianza ( d i s t e n s i i l i d a d por volumen) de
-
l o s sistemas venom y a r t e r i a l , donde se observa que l a compllanza-
de l a s venas es aproximadamente 24 veces l a de l a s a r t e r i a s l o que- explica porque e l sistema venoso es un sistema de capacitancia. bien se observa que l a estimulación o l a inhibición simpática aumez
t a o disminuye l a presión en un vaso a un voluven dado.
Con l a relación dada por l a ecuación (1) podemos explicar 10
-
que se o serva en l a f i g u r a 1.4. A mayor r e s i s t e n c i a mayor es l a
-
caida de presión, e s decir, a mayor r e s i s t e n c i a se crea un gradien-
t e de presión mayor a través de dicha r e s i s t e n c i a
.
A s í en l a aor-t a l a r e s i s t e n c i a e s c a s i cero por
lo
que l a presión a r t e r i a l mediaa l f i n a l de l a aorta e s aún de 100 milimetros de mercurio. A d
mis
mo
l a r e s i s t e n c i a en l a s grandes a r t e r i a s es muy pequeiia de modo-
que l a presion a r t e r i a l media en l a s a r t e r i a s esta entre 95 y 97
-
d g . ( a r t e r i a s de hasta
3mmm
de diámetro). Entonces l a R e d s t e n c i aempieza rápidamente a incrementarse en a r t e r i a s de pequeflo c a l i b r e ,
a r t e r i o l a s y c a p i l a r e s donde l a presión l l e g a a c a s i diez milimetros
En
l o que se r e f i e r e a l a influencia d e l gasto cardiac0 en la--
presion a r t e r i a l media veremos que esta depende de l a frecuencia
cardiaca y d e l volumen sistóllco.
La frecuencia cardiaca es afectada por muchos factores, entre-
e l l o s se incluyen p r i n c i p h n t e l o s r e f l e j o s barorreceptores a ni-
v e l bulbar, e l r e a j u s t e por centros suprabulbares de integración, adrenalina Y o t r a s hormonas circulantes, cambios de temperatura y
-
d e l balance lonico de l a sangre.
-
E l volumen sLstÓlico depende en gran medida d e l volumen de saz
gre que regresa a l corazón (Ley de S t a r l i n g ) , d e l tamaeo de este
or
gano y d c su potencia contráctil. Los f a c t o r e t p u e se incluyen eq-
l a p r e d o n a r t e r i a l media se muestran en l a f i g u r a 1.5: T'rosión
A.c\o.cioI
M ~ d i a
c i o o m m U3)
r-
La presión c i r c u l a t o r i a media e s una medida del grado de l l e n g
do del sistema c i r c u l a t o r i o y e s uno de l o s factores principales
-
que determinan l a razón a l a cual l a sangre fluye del lecho vasCU-
l a r a l a t r i o derecho d e l corazón por condguiente e l control de la-
r -
-.
I
r-
r - salida cardiaca asimismo.
1.2 Mecanismos de Control de l a P r e d o n Sanguinea.
Existen cierto n b e r o de mecanirnos de comkrol importantes que
regulan en forma continua y precisa l o s procesos f i s i o l Ó g i c o s d e l
-
sistema cardiovascular que influyen d i r e c t a Ó indirectamente con l ar e y l a c i ó n de l a presión a r t e r i a l media. Los mecanismos de regula-
ción cardiovascular pueden c l a d f i c a r s e en dos grandes grupos; en
-
primer término mecanismos intrinsecos d e l corazón y vasos sanguíneos por ser estos en c i e r t o punto autónomos en sus funciones y regula
-
ción de e s t a s ; y en
seguno
lugar, l o s mecanismos extrineecos de re-gulación nerviosa y humoral que tienen por objeto coordinar a
un
grado mayor los necanismos l o c a l e s intrínsecos, relativamente indepen-
dientes. Así pues l a relación interconexa y coordinada entre estos
mecanismos conserva e l n i v e l honeostático de l a función cardiovascg
l a r según l a s necesidados corporales en muchas circunstancias dife-
rent es.
-
Mecanismos Intrinsecoe.
En
reposo e l gasto cardiac0 e s de unos5
1. por minuto en e l-
varón adulto y durante e1 e j e r c i c i o os de aproximadamente 20 1. por minuto. En e l corazón exlaten dos mecanirnos inherentes que pueden
producir en parte este gran aumento d e l gasto:
Relacionado con l a capacidad inherente de la% c é l u l a s marcapaso d e l
nodo Sinoauricular de reaccionar a cambios en su deformación f í s i c a por variaciones aaecuadas en su frecuencia de descarga espontánea.-
A s í a medida que l l e g a más sangre a l a t r i o mayor e s
la
deformación-mecánica por tanto mayor l a frecuencia de descarga (hasta c i e r t o
-
limita). S i n embargo l a regulación de l a fecuencia cardíaca es o
-
b r a primsidial de l o s factores extrínsecos nervioso y huqoral.
2) La fuerza con l a que SQ contrae e l corazón durante cada d e t o l e ,
l o que hace v a r i a r e l volumen s i ~ t ó l i c o y también l a presión duran-
t e cada cmtracción. Esto e s l o a elementos c o n t r á c t i l e s d e l m l o c q ~
dio contienen mecanirnos intrínsecos por cambios de volumen, que
r=
gulan l a fuerza de contracción. A medida que v a r i a e l retorno ve-
noso a l corazón, e l miocardio se adapta automáticamente a l o s volu-
menee cambiantes de s a n p e que r e c i b e a través de l a s venas. De
-
este modo y dentro de c i e r t o s l í m i t e s f i s i o l ó & c o s e l corazón nor
-
mal expulsa toda l a sangre que r e c i be ( Ley de Frank Starling).
A81
como en e l corazón,el sistema e l s sterna vascular cuenta-
con ciertos mecanirno intrinsecoa para l a r e g u l a c i h de l a presión-
a r t e r i a l media y d e l f l u j o sanguineo. r a r a que e l corazón y e l
d g
tema vascular funcionen en forma adecuada, l a mayor parte de l o s
-
Vasos sanguíneos deben estar por l o menos parcialmente "constrefíi
-
dos" en t3do momento. Para que sea posible esto, l a constricción
-
vascular enciertas regiones debe equilibrarse en forma precisa con- l a dllataci66 vascular en o t r a s zonas, para que e l gasto cardiac0-
sea adecuado. Esto se l o g r a principalmente por l a dietensibilldad-
inherente de l o s vasos sangdneos. Además l a s c é l u l a s de mÚsculo
-
l i s o de l o s Va808 sanguineos de menor c a l i b r e cuentan con una pro
-
piedad inherente de automaticidad que producen contracción rítmica-
.
I
y mantienen c i e r t o grado de contracción p a r c i a l o tono,
mimo
que-
puede ser modificado considerablemente por factores extrinsecos nezvioso y mecánico (variaciones de l a p r e d ó n intravascular mima) Mecani m o a Extrinseco s.
Existen factores nervioeos mucho más importantes que se transmi
ten p o r l a s ramas simpática y para@lmp&tica d e l sistema nervioso au-
Los cambios en l a frecuencia cardiaca
son
efectuados mediante-control central en e l bulbo por l o s nervios eferentes parasimpáticos
(vago izquierdo y vago derecho) y simpático (acelerador). Los ner
-
v i o s parasimpáticos lnervan principalemente l o s nodos sinoauricular- y auriculoventricular.Los
nervios simpáticos se distribuyen p r i m &paimente por l o s ventrículos.
La estimulación del simpático prbduce e l mismo efecto que l a a-
plicación de noradrenalina a l corazón. La contractibilidad y f r o
-
cuencia cardiaca aumentan. L a estimulación de l o s nervios paraaimpaticos, ejerce e l efecto opuesto. La estimuiaciin simpática no sbla-
i o n t o incrementa l a frecuencia
sino
también hace que l a s f i b r a s delmiocardio se contraigan con
mayor
f u e r m y a d ' se expulsa una mayorcantidad de sangre en l a s i s t o l e .
En e l bulbo ee encuentra e l centro vasomotor y e l centro cardia co que constan cada uno de una area i n h i b i t o r i a y excitatoria. Las-
aferencias a estos centros se
originan
de barorreceptores en e l ca-
yado aÓrtico a través d e l vago y en e l seno carotídeo a través del
-
vago y del glosofaringeo. Además de l a s aferencias. a través del va- go desde elementos barosensibles en l a auricula izquierda que par-
ticipan en e l r e f l e j o para l a regulación del volumen sanguíneo por
-
l a secresión de aldosterona en l a corteza suprarrenal. Y t a n b i b-
desde elementos
-
receptores en l o s ventrfculos.E l mecanismo extrínseco de regulación vascular es principalmen- t e neural y humoral. E l sistema nervioso simpático es primordial
mente vasoconstrictor aunque posee f i b r a s vasodilatadoras ( c o l i n é r a
cas) de menor importancia. Las f i b r a s parasimpáticas quedan r e s t r i g
gidris a c i e r t a s glándulas donde causan vasodilatación.
La fi::ura 1.7 resume l a s funciones d e l r e f l e j o barorreceptor.
-
I--. W".* _* '...,. ~. ... ~ .... < . , .. ,._. ... '. _ _ ~_,._.
v
--.
.
, ,. , , . , ..,. ... ~, I. _--,-Que es e l mecanismo básico que guarda relación con l a r e g u l a c i h de-
l a p r e s i h a r t e r i a l media. L a cual determina asimismo l a actlvidad-
de l o s barorreceptores y de esta forma l a frecuencia cardiaca y e l
-
tono de l a s a r t e r i o l a s ee regula continuamente.
Control crónico de l a Presión A r t e r i a l .
Si bien son importantes los barorreceptores y o t r o s mecaniwoe-
nerviosos para l o s a j u s t e s rápidos e inmediatos de l a circulación,
-
e l c-ntrol crónico de l a presión a r t e r i a l depende de l a r e g u b c i á n
-
de liquido6 y e l e c t r o l i t o s corporales por e l
rifl6n.
E l mecanismo de retroalimentacion negativa d e l control de l a presión a r t e r i a l cróni-c a e s :
1) E l descc-rnso de l a pre8ión en l a s a r t e r i o l a s renales causa s e c r e d n
de una enzima, renina, p o r l a s c é l u l a s yuxtaglomerulares d e l
r i ñ ó n .
2) La renina l i b e r a d a en l a circulación aumenta indirectamente l a 62
cresiÓn de aldosterona por l a corteza suprarrenal.
3)
La aldosterona a l actuar sobre e l riñbn incrementa l a retención de sodio y agua, con aumento d e l volumen sanguíneo.4) La renina causa indirectamente v a s o c o n s t r i c c i h p e r i f é r i c a ( siste
ma renina-angiotensina).
5)
E l incremento d e l volumen sanguíneo junto con l a vasoconstricción aumentan e l retorno venoso y e l gasto cardiac0 elevando a d l a pre-
-
sión a r t e r i a l .
1.3 Patologias.
Hip er t en sion.
L a hipertension es una elevacion soetenida de l a p r e d o n a r t e r i a l
general. La presion a r t e r i a l esta determinadas por e l gasto cardiaco-
y l a r e s i s t e n c i a p e r i f e r i c a (presion=flujo x r e s i s t e n c i a ) , a d l a hi
-
pertension puede ser producida elmvando e l gasto cardlaco, pero l a hi-
pertension sostenida usualnente se debe a l incremento de l a Resisten
-
c i a P e r i f e r i c a . Varios investigadores han encontrado que a l t o s n i v e l e s
de sustancias vasoconstrictoras circulantes en l a sangre cautjan hiper-
ten sion.
E l incremento de l a Presion a r t e r i a l con l a edad esta generaimen-
t e asociado con a r t e r i o e s c l e r o s i s , que alcanza aproximadamente 200
-
mm
deHE.,
l a variacion e6 considerable de persona a persona.En
la-f i g u r a siguiente se muestra e l rango normal de l a presión a r t e r i a l con
respecto a l a edad?
guinea a l t a alguna vez en SU vida.
En
general, cualquier cosa que deteriora l a funcióncausa retencion d e l f l u i d o extracelular 8 hipertensión.
l o s siguientes :
-La remoción, deposición o deetruccion d e l t e j i d o renal.
RemociÓn completa de ambos riñones.
--Insuficiencia renal.
d e l ri8Ón
-
Incluyendo-
-Constriction de l a a r t e r i a renal donde l a hipotension e s causada por
lo
menos parcialmente por e l aumento en volumen del f l u i d o extracelu-l a r que e s causado por l a incapacidad d e l riñon para excretar fluido.
-Enfermedades de l o s riñones donde e l rr.ecaniemo renina-angiotensina
-
asta afectado.
Xn cuanto a l a hipertension N e u r o g h i c a , l a fuerte estiaulacion-
d e l SN Simpatico que pueda o c u r r i r en une c r i s i s nerviosa severa Ó
-
en
estados de ansiedad pueden causar aguda elevacion de l a preaion-
a r t e r i a l . Sin embargo estos episodios hipertensivos usualmente perma-
necen durante minutos o p o c ~ s horas.
Por
o t r a parte algunas o o n d i c i ~ne8 pueden causar elevacion crónica de l a P.A. como?.
-isquemia cerebral,
lo
cual causa hipertension crónica que presumiblzmente es causada por l a estimulacion crónica d e l
CN
Simpático. Este-
tipo de hipertensión puede
ser
causado por compresloón d i r e c t a d e l-
c.entro vasomotor por tumores cerebrales, pero esto ocurre raramente.
-DesnervaciÓn de Barorreceptores.
Don
de e lcentro
vasomotor trans-mite un número de impulsos d e l simpático en exceso a l cuerpo, por
es
timulos inadecuados de los Barorreceptores.
uPhaochromocytoma"-pequeños tumores en l a medula adrenal que secre
-
tan gran cantidad de epinefrina y norepinefrina que en l a médula ad-
, . . . ,",.. " . c". .. ..*
..
.
c ...-
.__
r^l c _... c .e. .
p_
-, .
r-
__.
su secresion por l o quo existe p a n cantidad de estas doe hormonas
-
circulando que hacen que l a P.A. se eleve demasiado.
Hipertension Esencial.
E l termino hipertendon esencial s i g n i f i c a hipertension sin cag
sa conocida. Cualquier persona que tiene una presion a r t e r i a l mayor
de 140/90
sin
causa aparetne se considera con hipertension a r t e r i a l -esencial.
Temprano en e l curso de l a presion a r t e r i a l esencial, l a s e l e
-
vaciones de l a presion a r t e r i a lson
intermitentes y hay una respuestapresora exagerada a estimulos como e l
frio
o
l a excitación y poste-
riormente, l a elevación de l a p r e d o n sanguinea se ruhlve sostenida.
E l mecanismo barorreceptor se "situ." en o t r o n i v e l de modo que l a
Presion Sanguinea es mantenida en un n i v e l elevado.
A continüacion se enlistan algUIl06 procedimientos comunicados
-
como productores de hipertensión a r t e r i a l y en seguida se enlistan
-
l a s principales causas de hipertension d i a s t ó l i c a sostenidas.
Procedimientos comunicados CODO productores de hipertendbn 806-
tenida :
1. I n t e r f e r e n c i a con e l f l u j o
sanguíneo
renai(hipertensi6n r e n a l ) .a. Constriccibn de una a r t e r i a r e n a l ; e l obD0 riiion es extirpado
b. Constricci6n de una a r t e r i a
renal,
e l otro rifion intacto(hi-C. Constriccibn de ahbas a r t e r i a s renales
o
de l a aorta.d. Compresión del
riñón
por
capsulas de bule, producción do perine-
(hiperteneión üoldblatt de u11 riñon).
partensión Goldblatt de 2 rliiones).
iritis, etc.
2. Intorrupción do l a entrada do impulms aferentes
en
l o s barorre-ceptores a r t e r i a l e s ( h i p e r t e n s i b
neurogena).
a. Desnerracl6n de 108 senos carotídeos y d e l arco aórtico.
3.
Tratamiento con cortlcosteroZdes a. Desoxicortlcosterona y sal.b. Otros
mineralocortlcosteroldes.
S u p r a r r e n d e c t o d a p a r c i a l ( hlpertenslbn por regeneración mpra- rrenai)
4.
5. Genética
a. Hipertensidn espontánea.
b. Hipertensidn Inducida por s a l .
Principales causas de h l p e r t e n d b n d l a s t d l i c a sostenida:
r -
1.
...
c 2.
L . 4. 5.
:--
.. . PI.7 .
a.
9.
r * r "Desconosida (hlpertensibn esencial).
Enfermedades cortlcoeuprarrenales 1
I -
a. Bipersecrecidn de aldosterona (sindrome de
em).
b. Hlpersecreclbn de otros mlneralocortlkoateroldee.C. Hipersecrecldn de glucocortlcoateroldes (síndrome de C u s h l n ~ )
Rimgr de origen medular suprarrenal
o
paragangllonar ( feocromoclt~ma)
Rimor de c é l u l a s yuxtaglomerularee
Estrechaaiento de
u a
o
ambas a a t e r l a srenaies
(hipertensibn re-n d ) '
Enfermedad renal a. Olonerulonefritis b. Plelone f r l t l s
C. Enfermedad pollqu$stlca.
Estenosis adrtica (coartacibn)
Poiicitemia grave.
Antlconceptlvos-bucales '
I
1
I
-
I
1
1
-
1 ' .
,,
. L $ ~ , , A ~ - U S I. , .'Ti >&ECT330PTXCOS. PrQbnblemente usrque e l m:!awriietro d eYiiEpers
a m 6
t a l p o p u i e r i u o d p e r o cone l
i n c a v e n i e n t e de tijú>s-
las
mr-nonetros o p t i c a s , G i l ñ o n(1543)
s ñ z p t e e l T r i n c i p i o i s t o-
e l e c t r i c 0 be t r n n s c i u c c i ha
e s t e rnrnometr3. ln una u esus
z - i i -c: cienc.?,, confarme I n p r t : F i s m
e :
eplicaun,
e li w z
d cl u z
r e d e-
;IC+, ciecúr. e l e c p e j 3 r3bi.e 1;: membr snF t i l o - t i c s v t : r i z b ? 1 ; ~ can- tic8:o
cc
l u z
que slcnnz.abri a l :'otoc::..a(;s; en ;trr G i i p o n. ~ ~ n t 3
-
un s ?a.ibra ?obrt. l i ! ineriibrcma e l e : ? s t i c ? y c>l:>c.5
1;.
fuente ue l u z -F.
un
l a c 0 y;:1
f u t o a e t e c t u ren
e l a t r o . La P r e s i m E : , i i c ; > i i a el-n n n a a c t r o c a u w b s que l a sazbz-9 ;:ltc-r;.b:- l;. c;;nt-iit u u e
l , . ~
cálc
nz;ii;r
a l i . > t > c a s o u a . La niisnic t L c n i c o Zue u t i l i z a ; ! p a r e l -a u t j r (Gcades
1556),
o u e i n u& un t u b >d~
burii2n c 0 1 . 3 In mciubru-, ,~_, ,. "... ,.._ ,... +....+-,
Su transductor y t ~ d o
e l
sistema e x h i b í a una f r e c u e n c i a natur-1
6e 25H?,.
yun
desp l a z a m i e n t o de v o l m e n deunos 15
centi!i-t r . r c u b i c J r p a r ~ ( J O m i l i m e t r o s de mercurio.
-
. 7 . . J . , , 7 ..., ~,,
.L .t.-aLL!J; DE CAPACITANCIA. Mientras l o s sistemas rriecno s 2 t i c o s
er'.n
y r f e c c i macios,ere
c a d a v e z más c l a t o quelos
s i c t : mcs e-
l e c t r i c a r , gaseiéin c a r a c t e r i s t i c a s muy a t r a c t i v o s s Chute
(1537)-
u n 2 ue l o s p i e n e r o s en
este
t i p o de d i s p ~ s i t i v o s , receni3ciS que-e l net;:::, de cambio de c a p a c i t n n c i a permitfa. l a d e t e c c i ó n Ce l a
' a e I ' l e c c i m d e
un
diafragma e l a e t i c o s i n l a a d i c i o n de u e s o s3Drec l ,
1.)
L . L K I ~ pr-rmitia l a r e t e n c i o n de l a f r e c u e n c i an : , t u r a l
d e l
-
di-frryync. F o r a demostrar e'ete hehco construy6
un
man
m e t r aen-
e l cu-1
I F
mernbr:inn. e l a s t i c a e r aun
p l a t o de v i d r i o p l a t e a d s e lcue1 c u i b í ~ un? f r e c u c n c i f l de r e ~ o n a n c i a de 207
Hz..
cumda c r a -,.
-..
Y '? i i t . - . t > i LIXZ funcion e s c a l a n de presion. SchUtzno
r e p o r t o cie-
.:.: lles a u i c i o n a l e s , r e p o r t 6 q e u BU d i s p o s i t i v o
era
entera.iit:n%t:-
c
;i-i',~:ct9ric, p:rz 1.0. r e g i s t r o s ae!,resion
dondequieraen
e l
-
F j . s l ; r li,? c i r c u l a t a r i o y su ~ m p l i f i c a d o r o s c i l o g r o f i c o y r e g i s t r o -
Muchos o t r o s autores describen sistemas basados en cambios de ca-.
pacltanclas, pero
en
general l a s frecuencias de resonancia reportadas-y desplazamientos volumetrlcos i n d i c a s n que facilmente, estos sistemas pueden r i v a l i z a r con l o s msjores dispositivos mecano optlcos. Sin em-
bargo esots sistemas presentan algunas desventajas como : para obtener
una frecuencia de resonancia elevada debe u t i l i z a r s e
un
diafragma peq-flo y poco f l e x i b l e es decir bastante rigido. E l espacio entre e l pla-
to deflectivo y e l estacionario debe ser pequeño para obtener un gran- rango de conversion. Estas c a r a c t e r l s t l c a s conllevan a una capacite
c i a pequefia, l a cual puede
ser
deseable pars acoplar e l transductor a lequipo electronlco, d n embargo l a s capaeitanclas p a r a s i t a n - d e l cable-
que l o conecta a l amplificador puedei ser tan grandes que enmascaran
-
l a del transductor trayendo reducclon en l a sensibilidad. Otra difl
-
cultad es l a i n e s t a b i l i d a d termica de
-
l o s transductores capacitlvos,-
ya que puede haber grandee variaciones en l a separacion d e l elemento
-
f i j o y e l movible a l haber. grandes cambios de temperatura.
MAIIOKETROC DE GAMAS DE
DEKBMAC[ON.
O
En
1786
Tomlinson reportó que un alambro cuando e s eometido aun-
estiramiento, exhibla c m b l o s en U. resistencia. E l uso de
ltrdn
Qa-ges para detectar l a p r e a o n a r t e r i a l fue reportado primeramente por
-
Lqmbert y Wood
(19.947),
quienes usaronun
elemento con4
strain gages-
en un puente acoplado a un diafragma elastico. Cuando l a p r e d o n era-
aplicada a l diafragma e l esfuerzo
en un
par de g a l g a s(2,3)
era l n c r cmentado y e l de l a s o t r a s dos
(l,4)
era decrementado, como puede verse @ri'ri
ri*a2.1.
t
En
ma estudio i n i c i a l , e l c u d empleaba un tubo gula conectado ana galga de aguja No. 19, obturieron una frecuencia de reconancia de 60
r
C .L obtenido con estos transductores alectricos de a l t a calidad comercial-
c..
mente disponibles
..
c
?...
c
L
F L"
r-
L_
-FIQ 2.1-
La dioponibilidad comercial de strain gages depositadas, BU bajo-
costo y capacidad de detectar muy pequeflos e e f u e r w s , ha estimulado a
muchos investigadores a construir BUS pr&pios transductores de presion.
Un tipo de estos d l s p o d t l v o s muy ut11 es un tr&sductor de semlconduc-
en animales.
I
-FIG
2.2-E l transductor miniatura u t i í i a a cuatro s t r a i n gages de semicon-
ductor depositadas d-rectamente sobre e l diafragma.
La
camara detrasd e l diafragma esta s e l l a d a a una atmosfera de presion. E l rango de
-
presion e s de -50 a 300 mm de Hg. y, y para esta presion, e l diafrag-
ma se mueve solo
3
micras. La frecuencia natural d e l diafragma esta-dada a 30 Khz. Una sensitividad de 100 microvolts/mmHg. e s reporta
-
da. No hay duda que l o s transductores de presion d e l t i p o de s t r a i n
&age, son y continuaran siendo, d i s i o s I t i v a s m u y populares para l a con
version de l a señal de presion en une Sefial e i e c t r i c a . Su a l t o grado
de perfeccionamiento, disponibilidad comercial, y capacidad de mane-
j a r altoa rangos de sensitividad y tiempos de respuesta l o s hacen u-
t i l i z a b l e s con c a s i todos l o s s i s t mas de r e g i s t r o .
MANOMETROS INDUCT1 VOS.
En l o s Estados Unidos e l primer transductor d e l t i p o inductivo-
r a c i l i n d r i c a
(38mm
de diametro y 12m m
de l a r @ ) el cual estaba-
d;vidido en dos coapartimientos por
un
diafragma de metal. Eb ca-da compartimiento y muy cerca de l a mernbruia estsban dos bobinas i-
denticas l a s c u a l e s eran conectadas a un puente balanceado de 1000
-
HZ.
La preeion apliceda a l diafragma alteraba l a reluctancia de l a
sende megnetica entre l a s dos bobinas, cambiado su inductancia y desbalanceando a l puente, proporcionando a s í una s e s a l para ser
-
procesada y desplegada. Aunque no se reportan c a r a c t e r i s t i c a s ope- racionales, l a s comparaciones simultaneas obtenidas con o t r o s
reez
t r o s p o r o t r o s metodos no muestran diferencias detectables.
En
1947,
Schaevitz llamo l a atencion respecto a l v a l o r d e l trangformador l i n e a l deiferencial v a r i a b l e
(LVDT)
para detectar pequefioscambios mecanicos de desplazamiento. En poco tiempo
-
su uso se hizocomercialmentz f a c t i b l e . Utilizando un
LVDT
miniatura, Schafer y-
Shirer
(1949)
construyeron un transductor de presion dentro de una-jeringa de 2 m l . Este c o n s i s t i a ( v e r f i g . 2.3) de un peque50 d i a
-
fragma de metal (aporos 1 cm) a l cual el nucleo d e l
LVDT
era monta-do. Alrededor dkl nucleo habia una peque?a bobina l a cual era ex-
tada por un oscilador de 5 KHz, en e l otro ladode esta bobina habia
dos bobines de levante conectadas en s e r i e y en oposicion. E l des plazamiento del diafragma por l a preslon aplicada a e l causaba que-
e l nucleo se moviere
*
inciernentara e l vóltaje Inducido en una de-
l a s bobinas secundarias y decrementara aquel inducido en l a otra,
-
praporcionado de este modo una señal l a cual era procesada para e lr e g i s t r o en un oscilosconio.
r.
-..
t
1.7mm
-FiG
2 . 5O I
una respuesta sinusoidal Uniforme que se extendia de
O
a 130Bz
cuan-do era conectado a una aguja de g a l g a
No.
20 y una frecuencia de r e-
sonancia para e l transductor l l e n o de f l u i d o mayor a600 He.
E l uso de transductores d e l t i p o inductivo para detectar l a de
-
flexion de un miembro e l a s t i c 0 expuesto a presion ofrece ventajas-
practicas. P o r ejemplo, l a s c a r a c t e r i s t i c a s de l a mayoria de l o s c i r
cuitos inductivos aparecen como bastante independientes de l a temperg tura en e l rango de temperaturas encontradas en l o s sistemas biologi-
COS.
hi muchas instancias, l a e f i c i e n c i a de l a convereion e s bastante-
En
e l caso de un LVDT s a l i d a s en e l rango de 0.2a
5
mV pormi-
lésima de pulgada de movimiento d e l nucleo con una excitacion de
un-
v o l t i o pueden s e r obtenidas. Esta c a r a c t e r i s t i c a ha a t r a i d o l a ate2
cion de
un
constructor e l cual acoploun
LVDT a un tubo de Bourdon-
corto duro para obtener un transductor de bajo consto y buena C a l i
-
dad que tiene una frecuencia de resonancia de 50Bz
y un desplaza-miento de volumen de .? milimetros cubicos
?or
100 mm de Bg.2.1.2 CICTSMAC ACOPLABIS DIRECTAMBlTE.
-WOHZTROS DE PUNTA DE CATETER.
De teccion de l a preaion por medio de
un
transductor colocado-
dentro d e l sistema vascular fue p o s i b l e desde 1898. Orunbaum d e s c r i
b i o e l primer transductor de punta de cateter. Es interesante hacer notar que este fue e l primer transductor electric0 de presion. Desde
entonces se ha hecho un esfuerzo considerable para e l desarrollo de-
dichos transductores.
Los
hay de srain gages e l e c t r o l i t i c a s , de ti-po inductivo, etc. Modelos de s t r a i n gage de r e s i s t e n c i a hicieron
-
su a p u l c i o n cn 1958 cuando Warnick y Drake describieron su transdug t o r c i l i n d r i c o hJeco e l cual estab montado a l f i n a l de un cateter-
estandar para permitir e l r e g i s t r o de presion y muestre0 de sangre
-
del s i t i o de nedicion.-
Por l a d i f i c u l t a d en l a fabricacion de micro componentes reque-
r i d o s para ensamblar e l transductor a l cateter en su punta, l o s
in
-
vestigadoras han desarrollado transductores de punta de cateter en
-
l o s cuales e l equipo sensor esta a l lado opuesto d e l cateter. Noble
describio en 1957
un
ineresante transductor sonic0 e l Cual consistiaJusto detras d e l diafragma l a pared que separa l o s dos iumenea
es cortada, creands
un
puerto e l cual permite l a comunicac ion eii-
tre los lumenes. Presion aplicada a l diaffragna e l a s t l c o decrement=
ba e l tamaao d e l puerto. Deteccion d e l tamaño d e l puerto era acomq
t i d a transmitiencio
un
tono
de 1400Hr
y se media l a intensidad dbl- sonido r e c i b i d o en el otro.Con
c i r c u i t e r i a electtonica apropiada-Noble era capaz de l o g r a r una frecuencia de respuesta sinusoidal
-
uniforme de O a 100 Hz con
7%
de respuesta a 128Bz.
Los
transductores de punta de cateter tienen sus limitaciones.La mayoria de unidades tienen
un
dlametro de 2-3 mmy por tanto 8010pueden
ser
insertadosen
va0808 sanguineosmayores
que e s a t a l l a .-
Como l o s investigadores estan interesados en a e d i r l a presion en pe
quef.os vasos, hay necesidad de sistcmas de resnuesta rapidos l o s
-
cuales puedan ser usadas con peque.ias agujas. Un transductor COI!
-
un
desplazamiento de volupnen cercano a cero puedeser
crean0 pormz’
dio del uso de servosistemas.
Por
ejemplo, s i l a s a l i d a deun
transductor de desplazamiento acoplado a l diafragma expuesto a l a presion
es aplicado a
un
amplificador e l cual forza a l diafragma a regresara fiu posicion indestendida, l a corriente ( o e l v o l t a j e ) aplicado a l
actuador esta relacionado con l a p r i s i o n aplicada a l diafragma.
-
Esta presion puede ser medida sin desplazamiento d e l diafragma, es-decir, e l desplazamiento de volumen d e l d i s p o s i t i v o es teorlcamente
zero.
2.2 HETODOS INDIRECTOS.
2.2.1 MgToDo DE OCLUCION POR BRAZALETE.
Este metodo usa un brazalete oclusivo aplicado a l brazo Y PO-
cionado brquialmente sobre l a a r t e r i a braquial.
Em
l a secuencia no2mal de medida el braza ete es i n f l a d o hasta cerca de l a presion 818
.I"
% .
. -
..
..-.
. .
....
r..
. .
*.^
lacion Banguinea.
e s luego deslnflado y l a presion d e este a l a cual f l u j o p u l s a t i l -
comienza y cuando este se vuelve continuo(presi0n d i a s t o i i c a )
-
son notadas. Se asume que l a preeion e s transmitida a l a a r t e r i a-
sin
atenuacion, entonces l a sdos
presiones del brazalete registra-das correspbnderan a l a s presiones B i s t o l i c a s y diaStOliCE-s r e a
-
l e s respectivamente.Como se muestra en' l a f i g u r a 2.4, e l 'brazalete
-
,*
Varios metodos han sido usados para determinar e l estado de
flz
j o en l a a r t e r i a y a d p o s i b i l i t a r e1 encontrar l a s presiones di-
t o l l ca y s i s t o l i c a .
E l esquema mes ampliamente usado e s e l basado en e l c ~ b i o en
-
-
-Bp . , , , , , ,_ , ., . I .~",. , ., ,..~. I, ~. i,* .... - ,.-.**-c- .... _,, .., ~
_~.,
.. ._,-. *_l ..,, ... ~, .~_,~.. . . ,, .,.,I I
de l a constriccion.
Los
s o n i c o s de Korotkoff, nombrado despues desu descubridor, pueden
ser
detectados p o run
estetoscopio o un transdustor piezoelectrico colocado sobre l a arteria. Como muestra i a
fie-
r a 2.4 e l car-cter e intensidad de l o s sonidos v a r i a conforme l a prsC . sion en e l brazalete es reducida. Es aceptado en general que e l i- I =
."
. .
r .
.
r-.
t, . .
P"
, .
f--
. _
n i c i o de l a f a s e I y e l i n i c i o de l a fase I V eran usados como c r i t e -
r i o
para l a s presiones s i s t o l i c a s y d i a s t o l i c s s , respectivamente, l apregion del brazalete a l a cual estos puntos ocurren puede
ser
medi-da en e l esfigmomanom t r o y representa l a s presiones verdaderas d i a s
t o l i c a s y 6 i 8 t O l i C a . Qeddes sugiere que
si
l a medida e s tomada con-cuidado, l a p r e a o n s i s t o l i c a aparente estara
5
mm de Hg por debajo-de l a r e d y l a d i a s t o l i c a
8
mm de Hg. por a r r i b a de l a real.Una aplicacion d e l metodo inctirecto son l o s sistemas de medicion au-
tomaticos, de 1 0 6 wale8 un ejemplo es e l mostrado en l a f i g u r a
-
f
'c _
-
2.2.2 METODOCDE
BALANCEDE
FUERZAS.Una segund c l a s e de mediciones no i n v a d v a s corresponde a l a e
u t i l i z a d a s en medlcionefi intj.!aocularei ( tonometria). Un tonometro popular e s e l desarro lado por Mackay-Marg consistente de una ca
-
nula conteniendo un transductor de fuerza.
La
superficie d e l tren2ductor de fuerza es coplanar con e l a n i l l o annular exterior a r r e
-
glado de l a canula.
primero pone en contacto l a superficie d e l tr-nsductor, c a u m d o
-
que se incremente l a fuerza conforme l a canula es avanzada.
La
-
cornea e s aplanada en
forma
creciente y l a canula e8 avanzada más,hasta que l a region plana cubre justamente e l a r e a d e l transduc
-
tor de faerza. Esto se muestra en l a f i g u r a 2.6.
Cuando esta es aplicada, l a superficie corneal
-FI5 2.6-
I Flat surface
la1
Force
-
1 lec. "
A este punto l a fuerza medida es maxlma, ya que tanto l a preslon
del fluido intraocular y l a fuerza requerida para doblar l a cornea
ea
tan
en
e q u i l i b r i o y e l tkansductor medira dicha fuerza. Para una medicion preciea de l a p r e d o n Intraocular r e a l es esencial que e l trans-
ductor de fuerza sea l o más l i n e a l poeible.
Aunque e l metodo de balance de fuerza para mediclonlndlrecta de
-
l a preeion a r t e r i a l puede ser aplicado a l a t o n m e t r i a , hag o t r a e
a
-
plicaclones que se deben condderar. Una es l a de l a m d l c i o n de la-
presion intracranbal en infantee para l a deteecion de hidrocefalia..
Otra aplloacion es
l a desdcrita por S w t h para determinar
l a
-
presion intra-amiiotlca. Para e s t e proposito Smyth desarrollo
un
-
transductor de
anillo
blindado e l c u dre
porta que tiene buena pro-
clsion para medir presiones a través de l a pared abdominal e i n c l u d -
111) TRANSDUCTORES :
3.1 Fundamentos.
I. La presión es definida como fuerza e j e r c i d a por unidad de área
en e l sistema CQS, BU unidad es e l BAR y esta definido como una di- 2
na por
cm
.
Las presiones f i s i o l o g i c a s generalmente se expresan-
en milimetros de mercurio aunque para presiones vmosas se u t i l i z a n
presiones de centirnetros de Agua. L a s mediciones de presión se pu2 den efectuar con respecto a l vacio (Presion Absoluta) como l a pre
-
< _ - siÓn atmosferica.
Sin
embargo l a s presiones f i s i o l o g i c a s normalmeg..*
-"
_ _
c
t e se expresan r e l a t i v a s a i a presion atmosferica eristente en e l
-
tiempo de medición
a
l a cual se l e llama medicion d i f e r e n c i a l do-presión
Como l o s cambios de presion atmosferica tienen solo un efecto-
de segundo orden en l a mayoria de l a s presiones f i s i o l o g i c a s , por
-
l o regular
no
se necesita especificar l a presión atmosférica ab6012t a a l a cual l a medición fue efectuada.
Sin
embargo para algunos-
transductores estos cambios de presión tienen efectos mayores
en
l aseñal registrada, como
en
l o s que se usa una preelon de referencia-dentro de una camara con respecto a l a cual se mide l a presión.
Para este tipo de transductores u t i l i z a d o s
en
mediciones pro-
longadas, cambios en l a presión atmosferica pueden r e s u l t a r en e
-
r r o i e s significantes, a menos que l a lectura se corregida. Otra
-
desventaja de este tipo de transductores es que l a s variaciones de-
temperatura afectan a l a presión de r e f e r e n c i a l o cual también tie-
ne que ser corregido.
La mayoria de l a s presiones f i s i o l o g i c a s son dinámicas y consls ten de una-preeion promedio y una componente periódico cuyo periodo ea i g u a l a l periodo cardiac0 o r e s p i r a t o r i o . La presion promedio
-
I
8e puede expresar como:
?-
Como se induce en l a f i g u r a 3.1 P(t)
t
Plti-FIG 3.1-
Si acoplamos un manometro de mercurio para r e g i s t r a r esta se
-
ñal, l a masa de mercurio reduce l a respuesta en frecuencia y l o s
-
cambios en e l periodo
son
sobreamortiguados. Este efecto es seme-
jante a usar
un
f i l t r o pasabajas para eliminar l a fundamental y BUS-armónicas
de
l a señal obtenida con un transductor. P o r l o tanto pa-ra tener un r e g i s t r o exacto de l a señal de presion, se requiere que-
e l sistema de r e g i s t r o sea capaz de manejar un nÚmero suficiente de
armonicas de l a frecuencia fundamental,
sin
riistorsion s i g n i f i c a t i v aen fase y amplitud.
Para sistemas de medicion de presion sanguinea se considera que
10 armonicas
son
suficientes. Por ejemplo si l a frecuencia cardiacae s de l2O/min, implica que l a respuesta d e l sistema debe 881' plana
-
hasta 20
He.
La mayoria de instrumentos de medicion de presión dan una seilal
e l é c t r i c a a l a salida y usan transductores que operan bajo e l prinC&
presiones y fuerzas elástica5 puede s e r usado como una medida de pre
.-
sión
.
..
....
Los
transductores más comunmente empleadoir son: Celdas deDe
-
formación ( S t r a i n Gage) de metal y de semíconductor, elementos p i e
-
..-
zoelectricos, capacitancia variable, inductancia Variable, Transfor-Uno
8 a~ ant06 transduc toree-mador es d i f e r e n c i a l e s y Pot enciometros.
emplean p r i n c i p i o s más esotéricos como
son:
magnetostriccion, ioni-!&ación, fotoelectricidad, alambres vibratorios, potenciales eiectro-
cineticos, entre otros.
La s a l i d a e l é c t r i c a de l o s transductores mencionados e s en
for-
ma de una señal analógica.
En
l a actualidad, como para e l procesa-
miento de l a información proporcionada por e l transductor, se u t i l i -
zan computadoras d i g i t a l e s , l a señal entregada por este e s convertl-
da a señal d i g i t a l . A l y n o s transductores estan siendo desarrolla- dos, incorporandoles codificadores d i g i t a l e s integrados en su cuer
-
PO.
-
3.2 Tipos de Transductores.
3.2.1 Celdas de Deformacion. (Strain Gage)
Sabemos que l a resistencia de
un
alambre es directamente pro-
porcional a su longitud y a BU r e s i s t i v i d a d e inversamente propor
-
cional a su área de sección transversal, por l o tanto si estiramos
-
un alambre su r e s i s t e n c i a cambia. Lo anterior e s l a base de l o s
-
transductores de celdas de deformación o strain gage.
b c s l - D l u 4
=*
-LE3
p=
PLÍistid8M4-
= A
COYDULTOP H O Y > # W 8
....
.
....
c -
-
Tipos de Celdas de Deformacion:Los
t i p o s de celdas.de deforma-
cion r e s i s t i v a s usadas como transductores más comunes son l a s de Q
lamento metalico no adheridas, l a s de celdas de hojas metalican a
-
dboridas y l a s p i e z o r e s i s t i v a s adheridas
6
celdas de semiconductor. Las celdas de filamento netalico no adheridas usadas en i n s t e mentos médicos, son construidos de uno o más filamentos de alambre-remistivo tensionado entre soportes aislantes, l o s soportes
son
f i -jados directamente en e l elemento e l a s t i c 0 usado como sensado
6
son
sujetadas independientemente con un a i s l a n t e r í g i d o a c o p l a d o e l
o-
l a e n t o e l á s t i c o y l o s filamentos feII&onadom.
El
desplazamiento d.el elemento de sensado caum cambios en la-longitud de l o s filamentos, con un cambio resultante de r e s i s t e n
-
Las celdas de deformación de hojas metálicas adheridas, 8on co-
-
como constantan pegada a una peucula de 80
-
mo
lam mostradasen
l a f i g u r a3.4.
hoch. de una aleación
porto
epóxica.Consiste de una hoja metálica
a
Diophiogrn. SPOIO~
1 2 0 - roYtle Conic01 noun1
- F I G 3.4-
La hoja e s cortada en una direccion de t a l foama que se forme-
un patron de r e j a sensitivo a l esfuerzo en un solo eje. Las celdas
de deformación piesoresistivas, presentan mayor variación de resis-
tencia, mas de 100 veces, que l a s celdas de hojas metalicas, para
-
alguna deformación. Por l o tanto s i conectamos esta tipo de celdas a un puente de Wheatstone, su s a l i d a es sufici,entemente grande y
-
por l o tanto se requieren menos pa606 de amplificacion. Estos grag
des caubios en r e s i s t e n c i a producen un gran desbalance en e l puente
Y por l o tanto este se debe alimentar con una fuente de corriente
-
Para que l a s a l i d a sea l i n e a l .
iaentos p i e z o r e s i s t i v o e de s i i i c i o monocristnlino que son adheridas
atomicamente usando tecnicas de dlfusibn.
Los
sensores de-tensibnson
una parte integral d e l sustrato de s i l i c i o yno
dependen de ma-t e r i a l e s no e l á s t i c o s para transmitir l a deformación. La configu- racidn de l a parte sensora es construida usando enmascaramiento de
oxido y tecnicas f o t o l i t o g r a f i c a s para formar un enrejado con li
-
nene tan f i n a s como 0.001 pulg..
Esta parte de seneado e s a i s l a d a electricamente d e l sustrato-
por medio de uniones
P-N.
Las ventajas de e s t e métodoson
que e lsustrato monocristalino se considera teoricamente como un material
e l á s t i c o p e r f e c t o ; l a deformación transmitida a l o s elementos de
seneado a travéz de l a adhesión atomica no permiten deslieamien
toE,
no
r e p e t i t i b i l i d a d y o t r o s t i p o s de problemas de i n e l a s t i c idad;
Los
elementos de sensado son del orden de 0.00001 a 0.0001pulg. de espesor e indican bajos gradientes de deformación a tra
vez de e l l o s y buena respuesta térmica, además de que con estos sensores delgados, se puede obtener una a l t a r e s i s t e n c i a por uni
dad de longitud en un pequeiio espacio, usando a l t o s n i v e l e s de i m -
purezas. E l problema de expansión d i f e r e n c i a l entre l a s celdas y
10s soportes a l a s cuales son pegadas m n eliminadas.
Por
medio de esta tecnica se pueden construir un amplio rangode diafragmas de s i l i c i o para e l diseño de transductores de p r e
-
sion miniatura.
-
transductores de d i f e r e n t e s d i m e t r o s que u t i l i z a n este t i p o de
-
elementos de seneado en donde l a construccibn monolitica d e l sen
-
sor proporciona excelente h i s t e r e s i s y c a r a c t e r i s t i c i s térmicas, y
L.
I
L.
1/32" Diameter
=
For Dynamic Use Onlym
Smallest Pressure Sensor Available H Avallabio Gage (G). Differential (D)e v i t a n interconexiones con materiales que produzcan f a t i g a o resonan_
c i a s secundarias indeseables.
E l proceso de ainiaturización incrementa l a frecuencia natural-
y reduce e l area sensitiva a l a presion, por l o cual son adecuadas
-
para l a medición de presión e s t á t i c a y dinámica en aplicaciones
-
donde e l tamaño y l a respuesta en frecuencia son importantes.En
e lmonítoreo de presion en e l cuerpo humano
,
l o s elementos piezoresis-t i v o s son l o s mas usados en l o s transductores, principalmente porque
es
un
dispositivo de baja impedancia d e l orde de 300 a 200 ohms y-
porque puede ser usado con un amplificador de portadora (Carrier
-
Amplifier).
Los
transductores que s e emplean para e l monitoreo de-
, '
r
c
r
l a presion a r t e r i a l y rangos entre -10 a 40 d g . para l a p r e d o n
-
venosa, en métodos de medición invasivos, además e l transductor de-
be tener un rango de sensitividad de 10 a 25 mV/lOOmnHg a hproxima-
daaente
6
V de dc. de exitación, su linealidad debe ser del orden--de mas men08 1% y su e s t a b i l i d a d a l a temperatura d e l orden de mas- menos
%
enun
rango de 20 OC a37
OC. Algunas celdas de deforma-
cion P i e s o r e d e t i v a s , son mostradas en l a f i g u r a
3.6.
L 1
P*
ENDEVCO@P-9 S h i n b g c
(al
&ti".
Ni Ribbon
r
C..
3.2.2
Transductores con Transfbrmadar Lineal M f e r e n c i a l Variable.(
LVDT
1
En
l a f i g u r a3.7
se muestra e l elemento más común de inductan--
c i a mutua, e l cual produce una s a l i d a e l d c t r i c a proporcional a i
..
desplazamiento de un núcleo móvil.c
.. .
Coil 1. secondary Coil 2. second.ry Motion 10 be \\rlm.1coil/ . ,
Oilfwrence vo~tapw Outpul Eawc. 1
.
Esec. 2-FIG
3.7-
Una señal de C.A. e s aplicada a l primario y dos devanados se
-
cundarios espaciados simetricamente de e l primario, son conectados-externamente en s e r i e en oposicion. E l movimiento del núcleo v a r í a
l a inductancia mutua (acoplamiento) de cada secundario respecto al-
primario, l o que determina e l v o l t a j e inducido d e l primario a cada-
secundario.
hi
l a f i g u r a3.9
se muestra l a forma en que se maneja-este tipo de dispositivos, su exctación a s í como l a forma en que se