L*oscilloscope et l*électrocardiogramme

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L’oscillogramme et l’électrocardiogramme
Objectifs : - savoir utiliser l'oscilloscope pour mesurer des tensions et des durées
- savoir déterminer les caractéristiques d'un signal périodique
- application à l'électrocardiogramme
De nombreux signaux électriques produits par le corps sont récupérés par les médecins pour effectuer un diagnostic
médical : électrocardiogramme (ECG), électroencéphalogramme, etc.
Avant de pouvoir être analysés, ces signaux doivent être visualisés sur un écran ou sur un appareil enregistreur. Le
principe physique de cette visualisation peut être modélisé au laboratoire à l'aide d'un générateur basse fréquence GBF
(qui joue le rôle du corps humain) et d'un oscilloscope qui permet de visualiser le signal émis.
L'oscilloscope se branche comme le voltmètre, aux bornes du dipôle dont on veut mesurer la tension. Il possède deux
voies et permet de visualiser simultanément la tension aux bornes de deux dipôles.
A- Pré-réglages de l'oscilloscope
1- A l'aide de l'annexe n°1, réaliser les pré-réglages de l'oscilloscope.
2- Répondre aux questions suivantes :
a) L'écran permet de mesurer :
- horizontalement : __________________________
- verticalement : __________________________
b) L'écran présente :
- ____________ divisions horizontales
- ____________ divisions verticales
c) Chaque division est découpées en ____________ sous-divisions,
donc entre «deux petits traits» on a ____________ division.
B- Utilisation du bouton «Time / DIV»
Régler le bouton 12 «Time / DIV» sur le calibre 100 ms/DIV :
a) Que fait le spot lumineux ?
b) Que signifie le calibre 100 ms/DIV ?
c) En combien de temps le spot lumineux traverse-t-il l'écran de gauche à droite
d) Régler la base de temps sur le calibre 1 ms/DIV. Qu'observe-t-on et pourquoi ?
C- Visualisation et détermination des caractéristiques d'une tension délivrée par un GBF
Réaliser le réglage principal du GBF avec les caractéristiques suivantes :
- une tension sinusoïdale
- une fréquence f = 500 Hz
- le bouton amplitude à mi-course, le bouton décalage sur zero
Relier le GBF à l'oscilloscope et faire vérifier le montage
a) Reproduire soigneusement le signal observé sur l’écran ci-contre.
b) Relever la valeur de la « base de temps » choisie sur l’oscilloscope
c’est à-dire « le nombre de seconde par division».
c) Représenter au feutre la période T du signal sinusoïdal.
d) Déterminer la valeur de la période T du signal sinusoïdal en
expliquant votre méthode.
e) En déduire la fréquence f du signal.
f) Comparer avec la fréquence affichée sur le GBF.

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D- L'électrocardiogramme
Etude du document :
a) Quelle grandeur est mesurée sur l'axe horizontal ? Sur l'axe vertical ?
b) Qu'est-ce qui permet d'affirmer que le signal est périodique ? Repasser en couleur un motif du signal périodique
c) Déterminer la valeur de la période sur l'ECG1 en expliquant la méthode employée.
d) Pour estimer le rythme cardiaque, on compte généralement le nombre de périodes pendant une minute. La
fréquence cardiaque ainsi obtenue s'exprime alors en pulsation par minute.
- Donner la fréquence cardiaque du patient au cours de l'EGC1 en Hz, c'est-à-dire le nombre de pulsation en
1s.
- En déduire son rythme cardiaque
e) Lequel des deux ECG a la plus grande période ? Quel est celui qui a la plus grande fréquence ?
f) Quel enregistrement a été réalisé avec un patient au repos ?
g) Proposer une méthode simple pour mesurer votre rythme cardiaque. Faire la mesure
h) L'amplitude «crête à crête» du signal électrique est l'écart de tension entre la valeur la plus grande et la valeur la
plus petite : mesurer cette amplitude sur l'EGC1.

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Annexe n°1: Présentation et réglages de l'appareil
MISE EN ROUTE ET PRE-REGLAGES (Avant tout branchement)
 Vérifier qu’aucun bouton ne soit enclenché.
 Vérifier que les commutateurs 9 et 10 sont en position haute.
 Tourner les boutons rouges 13 , 25 et 31 complètement sur la droite en butée.
 Tourner le bouton 7 sur la gauche en butée.
 Régler les sensibilités verticales : bouton 24 pour la voie A et bouton 30 pour la voie B sur 1V/div.
 Régler le balayage : bouton 12 sur 0,1 ms/ div.
 Placer les boutons 22 sur la position GD et 35 sur la position DC.
 Allumer l'oscilloscope: bouton 1 .
 Avec les boutons 6 et 21 amener la trace lumineuse au centre de l'écran.
 Régler l'intensité et le focus de la trace avec les boutons 2 et 3 .
 Pour :
 visualiser deux traces simultanément il faut enclencher le bouton 28 .
 utiliser la voie B : enclenchez le bouton 27 .
 Pour visualiser une tension sur la voie YA, on utilisera l'entrée 23 et pour la voie YB on utilisera l'entrée 34 .