{"id":1933,"date":"2017-05-03T19:20:14","date_gmt":"2017-05-03T18:20:14","guid":{"rendered":"http:\/\/www.crowave.com\/blog\/?p=1933"},"modified":"2017-05-03T19:21:44","modified_gmt":"2017-05-03T18:21:44","slug":"renco-preg-tone","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/2017\/05\/03\/renco-preg-tone\/","title":{"rendered":"RENCO PREG-TONE"},"content":{"rendered":"

Danas je nabavljen ultrazvu\u010dni ure\u0111aj za dijagnostiku graviditeta kod \u017eivotinja ameri\u010dke tvrtke RENCO pod nazivom PREG-TONE. Tvrtka RENCO osnovana je 1961. godine, a proizvodnjom ultrazvu\u010dnih ure\u0111aja za primjenu u sto\u010darstvu (detekcija graviditeta \u017eivotinja i odre\u0111ivanje debljine le\u0111ne slanine \/ mesnatosti kod svinja) bavi se od 1975. godine. Na\u0161 ure\u0111aj je jedan od prvih takvih produkata navedene tvrtke.<\/p>\n

\"renco_preg_tone_08\"<\/a><\/p>\n

Ure\u0111aj PREG-TONE je u osnovi ultrazvu\u010dni primopredajnik i radi na istom principu kao i npr. radar, sonar ili parkirni senzor kod automobila:<\/p>\n

    \n
  1. Preko ultrazvu\u010dnog predajnika u prostor se \u0161alje kratkotrajni ultrazvu\u010dni impuls odre\u0111enog trajanja i frekvencije. Frekvencija impulsa je rezonantna frekvencija samog ultrazvu\u010dnog predajnika kako bi se dobila najve\u0107a izra\u010dena snaga i tipi\u010dno je u rasponu 20-400 kHz. Ultrazvu\u010dna frekvencija odabire se prema tome koja vrsta materijala i povr\u0161ine se \u017eeli detektirati jer refleksija ultrazvu\u010dnog vala nije jednaka na svim frekvencijama za sve objekte. O veli\u010dini amplitude impulsa ovisi snaga (domet) ultrazvu\u010dnog predajnika i naj\u010de\u0161\u0107e je u rasponu 5-40 V.\u00a0 Trajanje ultrazvu\u010dnog predajnog impulsa je obi\u010dno reda nekoliko desetaka mikrosekundi. Kako bi imali zadovoljavaju\u0107u osjetljivost ultrazvu\u010dni pretvornici imaju usku karakteristiku zra\u010denja, tipi\u010dno 5-30\u00b0. U\u010destalost ponavljana ultrazvu\u010dnog predajnog impulsa mo\u017ee biti do reda nekoliko milisekundi.<\/li>\n
  2. Ultrazvu\u010dni prijemnik \u010deka reflektirani impuls od prepreke koji ostaje iste frekvencije kao i predajni impuls. Stoga se par ultrazvu\u010dnog prijemnika i predajnika odabire na istoj rezonantnoj frekvenciji kako bi prijenos energije bio najve\u0107i mogu\u0107i.<\/li>\n
  3. Ukoliko ultrazvu\u010dni prijemnik uhvati reflektirani signal na rezonantnoj frekvenciji na njegovim izvodima inducirati \u0107e se naponski signal. Taj signal je vrlo slab te je prvo potrebno njegovo poja\u010danje.<\/li>\n
  4. Poja\u010dani signal dalje se na \u017eeljeni na\u010din obra\u0111uje u detektoru ure\u0111aja. Obi\u010dno se mjeri vrijeme proteklo izme\u0111u predajnog impulsa i detekcije povratnog reflektiranog impulsa kako bi se izra\u010dunala udaljenost do objekta koji je reflektirao impuls. Tako\u0111er se na osnovu tako izra\u010dunate udaljenosti i podatka o ja\u010dini primljenog odjeka mo\u017ee donekle odrediti vrsta objekta koji je reflektirao predajni impuls.<\/li>\n<\/ol>\n

    \"renco_preg_tone_07\"<\/a><\/p>\n

    U na\u0161em slu\u010daju ultrazvu\u010dna sonda ure\u0111aja PREG-TONE prisloni se na podru\u010dje trbuha \u017eivotinje tako da je signal ultrazvu\u010dnog predajnika usmjeren kroz uterus \u017eivotinje. Detektor ultrazvu\u010dnog prijemnika pak je pode\u0161en tako da daje signal samo u slu\u010daju odbijanja ultrazvuka od uterusa \u017eivotinje ispunjenog plodnom vodom koja se javlja u ranoj gravidnosti. Kod ultrazvu\u010dnog mjerenja kontakt ultrazvu\u010dne sonde i ko\u017ee \u017eivotinje mora biti ostvaren preko medija koji izjedna\u010dava gusto\u0107u kontakta (obi\u010dno gel ili ulje) kako bi se omogu\u0107io prolazak ultrazvu\u010dnog signala u unutra\u0161njost tijela, odnosno kako se isti ne bi odbio ve\u0107 od same povr\u0161ine ko\u017ee \u017eivotinje.<\/p>\n

    Mo\u017ee se zaklju\u010diti da je detektor pode\u0161en da signalizira samo onaj odjek koji se dogodi od materije odre\u0111ene gusto\u0107e na odre\u0111enoj udaljenosti. Ta udaljenost je ona od povr\u0161ine ko\u017ee u predjelu trbuha do uterusa (ispunjenog plodnom vodom) u unutra\u0161njosti tijela \u017eivotinje. S obzirom da je ova udaljenost dakle klju\u010dna, uz ure\u0111aj se dobiju posebne upute koje govore gdje je to\u010dno na povr\u0161ini ko\u017ee odre\u0111ene \u017eivotinje potrebno postaviti ultrazvu\u010dnu sondu i u kojem smjeru ju usmjeriti kako bi detekcija bila ispravna. Tako\u0111er, po\u0161to je kod pojedinih \u017eivotinja (ovca, svinja, koza, zec, krava itd..) s obzirom na njihovu razli\u010ditu fizionomiju navedena udaljenost prirodno razli\u010dita, neki ure\u0111aji ove vrste (koji se baziraju na mikroprocesoru) imaju mogu\u0107nost kalibracije sonde prije mjerenja, pa se mogu koristiti za testiranje vi\u0161e razli\u010ditih \u017eivotinja. O\u010dekivano vrijeme odjeka kod navedenih \u017eivotinja, ovisno o njihovoj veli\u010dini i fizionomiji, kre\u0107e se u rasponu od 85 mikrosekundi (kod npr. ze\u010deva) do 180 mikrosekundi (kod npr. krava). Rekli smo da se ultrazvuk reflektira nailaskom na fluid (plodnu vodu) u tijelu \u017eivotinje pa na to\u010dnost detekcije utje\u010de i termin mjerenja s obzirom na po\u010detak oplodnje (pripusta) jer se i plodna voda mijenja kroz razdoblje. Da ne duljimo, najto\u010dniji rezultati \u0107e biti \u0107e u vremenu od oko 30 do 40 dana nakon pripusta (to\u010dnost preko 95%).<\/p>\n

    U kona\u010dnici, ako se sonda ispravno postavi, ako se kontakt ispravno nama\u017ee gelom i ako se mjerenje vr\u0161i u ispravnom terminu na predvi\u0111enoj \u017eivotinji, korisnik nema potrebe za nikakvim drugim pode\u0161avanjem ultrazvu\u010dnog mjera\u010da. Isti \u0107e posebnim zvukom izravno signalizirati da li je \u017eivotinja gravidna ili nije, pa su ovakvi ultrazvu\u010dni detektori vrlo korisni za sto\u010dare.<\/p>\n

    Za \u0161to jednostavniju upotrebu ure\u0111aja PREG-TONE na terenu isti je izveden kao autonoman sklop sa punjivim baterijskim napajanjem, malih dimenzija i te\u017eine te ugra\u0111en u \u010dvrsto i otporno metalno ku\u0107i\u0161te. Na\u0161 primjerak nabavljen je bez ultrazvu\u010dne sonde, no ne treba zbog toga biti pretjerano nesretan jer je bez sonde i punja\u010da nabavljen za svega 2 dolara, dok je njegova puna maloprodajna cijena oko 500 dolara. Za te novce vrijedi malo zaviriti u unutra\u0161njost ovog sklopa jer se svaki iole znati\u017eeljni elektroni\u010dar mora zapitati za\u0161to je ovaj nizgled jednostavan ultrazvu\u010dni detektor vi\u0161estruko skuplji od sli\u010dnih puno sofisticiranijih ultrazvu\u010dnog mjera\u010da, kao \u0161to su npr. mjera\u010di udaljenosti ili parkirni senzori.<\/p>\n

    \"renco_preg_tone_01\"<\/a><\/p>\n

    Skidanjem donjeg poklopca uo\u010dava se ku\u0107i\u0161te baterija u sredi\u0161njem dijelu gdje masne mrlje ukazuju na vjerojatno kemijski razgra\u0111ene baterijske ulo\u0161ke koji su o\u010dito predugo ostali zaboravljeni le\u017eati u ovom ure\u0111aju.<\/p>\n

    \"renco_preg_tone_03\"<\/a><\/p>\n

    Daljnjim rastavljanjem nailazimo na baterijski paket fiksiran izolir trakom \u0161to dalje ukazuje da se vjerojatno ne radi o originalnom baterijskom paketu. U originalu je u PREG-TONE ugra\u0111en paket od \u010detiri punjive NiCd baterije, no ovdje nailazimo na obi\u010dne alkalne baterije povezane \u017eicama koje su izravno lemljene na kontakte baterija. Ako se slika pogleda malo bolje vidi se da su dva \u010dlanka spojena paralelno, a zatim dalje serijski sa preostala dva \u010dlanka. U originalu bi naravno svi \u010dlanci trebali biti spojeni serijski tako da se dobije napon od oko 4,8 V. Mo\u017ee se zaklju\u010diti kako je ideja o izradi ovog zamjenskog baterijskog paketa bila osu\u0111ena na propast i prije nego su baterije do\u017eivjele svoj kona\u010dni kemijski raspad.<\/p>\n

    \"renco_preg_tone_05\"<\/a><\/p>\n

    Od indikacija PREG-TONE ima jednu crvenu LED i zvu\u010dnik. LED indicira samo stanje punjive baterije ugra\u0111ene u ure\u0111aj, pa ako LED svijetli baterije daju dovoljan napon za mjerenje. Testiranje gravidnosti \u017eivotinje traje oko 5 do 20 sekundi ovisno o uvje\u017ebanosti i spretnosti operatera. Kao \u0161to smo rekli kontakt ko\u017ee i sonde potrebno je dobro nauljiti te postaviti sondu na ispravno mjesto na \u017eivotinji i usmjeriti ju pod ispravnim kutom.\u00a0 Kod upotrebe sredstva za uljenje potrebno je paziti da se ne stvaraju mjehuri\u0107i zraka jer \u0107e svaka koli\u010dina zraka izme\u0111u sonde i ko\u017ee onemogu\u0107iti ispravno mjerenje. PREG-TONE prvo treba isprekidanim zvu\u010dnim signalom signalizirati da je ostvaren dobar kontakt sonde sa ko\u017eom \u017eivotinje (ova detekcija traje 2,5 sekundi). To zna\u010di da je ultrazvu\u010dni signal u\u0161ao u tijelo \u017eivotinje i odbija se negdje u unutra\u0161njosti. Nakon toga slijedi detekcija gravidnosti. Ukoliko se ostvari odbijanje od plodne vode, zvu\u010dni signal \u0107e biti kontinuiran. U tom slu\u010daju detektor ultrazvu\u010dnog prijemnika izdvojio je signal odre\u0111ene jakosti na odre\u0111enoj udaljenosti, odnosno detektiran je odbijeni signal koji po jakosti odgovara refleksiji od plodne vode, a po vremenu odgovara udaljenosti gdje bi se ista trebala nalaziti. Ovdje se ne\u0107emo baviti daljnjim obja\u0161njenjima jer je to za elektroni\u010dare nebitno. Svatko \u0107e lako zaklju\u010diti da mo\u017ee do\u0107i do pogre\u0161ne detekcije ako se sonda usmjeri npr. na mokra\u0107ni mjehur pun urina jer ultrazvuk ne mo\u017ee kemijski raspoznati plodnu vodu, ve\u0107 samo detektirati materiju odre\u0111ene gusto\u0107e ili refleksije, na odre\u0111enoj udaljenosti.<\/p>\n

    \"renco_preg_tone_13\"<\/a><\/p>\n

    Tako\u0111er, opisani na\u010din detekcije uzmite s malom rezervom, jer tehni\u010dku dokumentaciju za ovaj ure\u0111aj ne posjedujem, a sve napisano je rezultat zaklju\u010daka koji se mogu izvesti na temelju dostupnih prospekata i znanja o ultrazvu\u010dnim pretvornicima. Uzmimo za primjer ultrazvu\u010dni parkirni senzor na automobilu. Rasprostiranje ultrazvuka preko zraka i njegovo odbijanje od zida je relativno jednostavan ra\u010dun jer imamo dva homogena medija vrlo razli\u010ditih gusto\u0107a i refleksija. Brzina \u0161irenja zvuka kroz zrak je poznata i detektor mo\u017ee biti vrlo jednostavan. Iako promjena gusto\u0107e i temperature zraka mo\u017ee donekle utjecati na izmjerenu vrijednost to u slu\u010daju parkirnih senzora nije toliko kriti\u010dno, a i kompenzaciju istog je po potrebi elektroni\u010dki relativno lako izvesti. S druge strane, kod PREG-TONE detektora ultrazvuk putuje kroz tijelo \u017eivotinje te na svojem putu prolazi kroz vi\u0161e struktura razli\u010ditih gusto\u0107a i refleksija. Ne znam da li je ovdje ra\u010dun dobiven matemati\u010dki ili pokusima ali sigurno da je daleko slo\u017eeniji nego u prvom primjeru. Mo\u017ee biti da je refleksija ili gusto\u0107a plodne vode znatno razli\u010dita od refleksije bilo kojeg drugog mekog tkiva unutar tijela \u010dime bi za detekciju bila dovoljna samo ja\u010dina signala. Me\u0111utim u prospektima nailazim na podatke o vremenima \u010dekanja odjeka, pa pretpostavljam da je i udaljenost bitna. Sama udaljenost ne zna\u010di ni\u0161ta ako nije dobivena odbijanjem od ciljanog fluida pa je samim time i gusto\u0107a\/refleksija bitna. Stoga dolazim do zaklju\u010dka da detektor mora izdvojiti povratni signal koji dolazi kako u odre\u0111enom vremenu tako i u odre\u0111enoj ja\u010dini kako bi to\u010dna detekcija bila mogu\u0107a.<\/p>\n

    \"renco_preg_tone_02\"<\/a><\/p>\n

    Po gornjim slikama vidimo da se \u010ditav PREG-TONE ure\u0111aj bazira na \u010detiri timera NE555, transformatoru na feritnoj jezgrici te na nekoliko tranzistora i dioda. Na osnovu toga rekonstruirali smo vjerojatnu blok shemu ure\u0111aja.<\/p>\n

    S obzirom da nemamo ultrazvu\u010dnu sondu, mo\u017eemo samo poku\u0161ati otkriti kojeg bi mogla biti tipa i koje frekvencije. U svakom slu\u010daju na\u0161a ultrazvu\u010dna sonda u svojem ku\u0107i\u0161tu treba sadr\u017eavati najmanje jedan par ultrazvu\u010dnih pretvornika, dakle prijemnika i predajnika. Pretvornici mogu biti izvedeni kao zasebni moduli (piezoelektri\u010dni senzori) ili kao jedan modul koji radi i kao prijemnik i kao predajnik (elektrostati\u010dni senzor) ali tako\u0111er u sondi mogu biti objedinjeni i svi elektroni\u010dki sklopovi za oblikovanje predajnog i poja\u010danje prijemnog signala. Ukoliko je elektronika ugra\u0111ena u sondu onda za nju treba napajanje.<\/p>\n

    U na\u0161em slu\u010daju sonda se spaja preko BNC priklju\u010dnice, dakle imamo samo dva kontakta za prijemni i predajni ultrazvu\u010dni pretvornik pa ukoliko ne postoji neko fantomsko napajanje preko koaksijalnog kabla onda sondu s elektronikom mo\u017eemo eliminirati. Za po\u010detak mo\u017eemo snimiti signal koji PREG-TONE daje na priklju\u010dnice sonde.<\/p>\n

    \"renco_preg_tone_09\"<\/a><\/p>\n

    Vidimo da bez priklju\u010denog ultrazvu\u010dnog pretvornika PREG-TONE \u0161alje kratke impulse u trajanju od oko 4 us sa periodom ponavljanja od oko 1,3 ms. Na slici impulsa vidi se da nema istitravanja na frekvenciji ultrazvu\u010dnog pretvornika ve\u0107 se rado o samo jednom jedinom impulsu koji se \u0161alje na ultrazvu\u010dni predajnik. To bi zna\u010dilo da se ovdje mo\u017ee upotrijebiti ultrazvu\u010dni pretvornik bilo koje frekvencije, a iz na\u0161e blok sheme mo\u017eemo izbaciti oscilator rezonantne frekvencije.<\/p>\n

    \"renco_preg_tone_12\"<\/a><\/p>\n

    Stoga \u0107emo poku\u0161ati na na\u0161 PREG-TONE spojiti jedan analogni ultrazvu\u010dni pretvornik sa integriranim prijemnim i predajnim modulom koji radi na rezonantnoj frekvenciji od 40 kHz. Paralelno \u0107emo snimati signal koji se prenosi koaksijalnim kablom. Evo kako mjerni sklop izgleda u praksi.<\/p>\n

    \"renco_preg_tone_06\"<\/a><\/p>\n

    Donji oscilogrami prikazuju snimljene odjeke u slu\u010daju udaljene prepreke i u slu\u010daju bliske prepreke. Uo\u010davaju se razlike u amplitudi i trajanju povratnog titraja. Prvi oscilogram nastao je kad je senzor usmjeren preko zraka na zid sobe (cca 2 metra), a drugi kad je na senzor prislonjen prst. U drugom slu\u010daju simuliran je kontakt s ko\u017eom pri \u010demu je PREG-TONE generirao isprekidani zvu\u010dni signal kako je i navedeno u uputama. Za daljnje ispitivanje funkcionalnosti sklopa potrebno je izvesti prakti\u010dnu sondu i stvoriti uvjete sli\u010dnima onima za koje je ure\u0111aj namijenjen. Mi ovdje ne\u0107emo i\u0107i toliko daleko i mo\u017eemo biti zadovoljni i ovim prvim dobivenim rezultatima.<\/p>\n

    Timeri NE555 \u010desto se koriste u sklopovima sa ultrazvu\u010dnim pretvornicima i to u sklopovima za oblikovanje predajnog impulsa, kao i u sklopovima za mjerenje vremena trajanja odjeka. Danas se naj\u010de\u0161\u0107e nabavljaju gotovi moduli sa ugra\u0111enim ultrazvu\u010dnim prijemikom i predajnikom kao i mikroprocesorom koji oblikuje signal za predajnik i daje gotov digitalni izlazni signal sa informacijom o udaljenosti zapreke pogodan za daljnju digitalnu obradu (prikaz vrijednosti na zaslonu, upravljanje alarmom i sl.). Mikroprocesor je vrlo pogodan realizaciju sklopovlja potrebnih za ultrazvu\u010dne mjera\u010de udaljenosti zbog jednostavne prilagodljivosti potrebnih parametara i digitalizacije signala te se koristi u svim novijim ure\u0111ajima toga tipa. Tako je ve\u0107 i kod naredne ina\u010dice PREG-TONE ure\u0111aja sklopovlje bazirano na timerima NE555 zamijenjeno mikroprocesorom \u010dime su pro\u0161irene mogu\u010dnosti detekcije na vi\u0161e vrsta \u017eivotinja zbog lakog odabira razli\u010ditih vremena odjeka.<\/p>\n

    \"renco_preg_tone_10\"<\/a><\/p>\n

    \"renco_preg_tone_11\"<\/a><\/p>\n

    Potrebno je jo\u0161 puno rada i testova na na\u0161em ure\u0111aju PREG-TONE da bi se potvrdila njegova funkcionalnost sa integriranim ultrazvu\u010dnim pretvornicima. Tako\u0111er je potrebno prikupiti i dovoljno podataka, iskustava i znanja o propagacijama ultrazvu\u010dnih valova s obzirom na zna\u010dajke samih senzora (frekvencija, veli\u010dina, dijagram zra\u010denja, vrsta i ja\u010dina pobude…) i zna\u010dajke medija kroz koji ultrazvu\u010dni valovi prolaze (gusto\u0107a, refleksija…) kako bi se dobio puzdan indikator za specifi\u010dnu namjenu. Ako smo na kraju u tome uspjeli onda se i cijena od 500 dolara \u010dini razumnom, bez obzira \u0161to su u \u010ditav sklop ugra\u0111ene komponente vrijednosti ne ve\u0107e od mo\u017eda 50 dolara. No, za 2 dolara koliko je nas ko\u0161tao ovaj nekompletni primjerak PREG-TONE detektora gravidnosti dobili smo eto korisne i zabavne istra\u017eiva\u010dke trenutke u kojima smo prikupili neka nova znanja, a \u010dija vrijednost je u kona\u010dnici neprocjenjiva \ud83d\ude42<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Danas je nabavljen ultrazvu\u010dni ure\u0111aj za dijagnostiku graviditeta kod \u017eivotinja ameri\u010dke tvrtke RENCO pod nazivom PREG-TONE. Tvrtka RENCO osnovana je 1961. godine, a proizvodnjom ultrazvu\u010dnih ure\u0111aja za primjenu u sto\u010darstvu (detekcija graviditeta \u017eivotinja i odre\u0111ivanje debljine le\u0111ne slanine \/ mesnatosti kod svinja) bavi se od 1975. godine. Na\u0161 ure\u0111aj je jedan od prvih takvih produkata […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1941,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":{"0":"post-1933","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-nekategorizirano","8":"czr-hentry"},"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/renco_preg_tone_08.jpg","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1933","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1933"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1933\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1948,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1933\/revisions\/1948"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1941"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1933"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1933"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1933"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}