Телеметрия. Принцип телеметрии - техники исследований и измерений на расстоянии - основан на том, что под действием какого-либо процесса, регистрируемого электрическим методом, изменяется частота или амплитуда сигналов радиопередатчика, находящегося на исследуемом объекте. Во время приема информации производится детектирование принятых сигналов. При этом имеется возможность одновременной передачи многих данных. В медицине и биологии применяется телеметрия двух видов: передача данных на малые и большие расстояния. Нас будет интересовать только телеметрия на небольших расстояниях от нескольких метров до нескольких километров.
Она находит применение, например, в области исследований по физиологии труда или в спорте. Телеметрия позволяет проводить, всесторонние исследования почти всех жизненных процессов человеческого организма на любом этапе работы или спортивной тренировки: не только до начала исследуемого процесса, но и после окончания его.
Пациент носит на себе датчики и радиостанцию вместе с устройством питания. Учитывая возможности миниатюризации и применения полупроводников, это и не слишком тяжелая ноша для него. Как правило, такая аппаратура умещается в кармане, в легком шлеме или закрепляется на руке. Диапазон рабочих частот 27...420МГц также позволяет уменьшить размеры радиоустройств. В качестве приемника применяется обычный супергетеродин с автоматическим записывающим устройство или с записью на магнитофон.
Все чаще врачи и тренеры используют радиосвязь для передачи импульсов биотоков, например, спортсмена-бегуна. Находясь на трибуне, врач или тренер имеет возможность осуществлять текущий контроль по экрану осциллографа за состоянием различных органов спортсмена. Указания тренера спортсмену также передаются по радио. В любительских условиях, можно, например, на расстоянии измерить температуру тела подопытных животных. Это дает возможность исследования в условиях, не нарушающих нормальной жизни животных.
Передатчик зонд (рис. 19.22, а) массой 18 г (вместе с питанием) легко закрепляется на белой мыши, масса которой 15 г.

(рис.19.22)  Миниатюрные радиотелеметрические приборы: а - принципиальная электрическая схема передатчика; б - лабораторное животное с передатчиком; в - схема передатчика для крупных животных; г - приемник для передатчика б; д - принципиальная схема передатчика, размещаемого в искусственном яйце и т. п.; в - голубь или ястреб с передатчиком массой 28 г; ж - искусственная утка, управляемая на расстоянии, применяемая учеными и охотниками; з - рыба с передатчиком - транзисторным звуковым генератором и пьезоэлектрическим преобразователем, дальность связи до 600 м в спокойной зоне и до 20 м при волнении. Продолжительность работы 10...100 ч. Наблюдение ведется с помощью шумомера с патрульной лодки; устройство служит для исследования жизни рыб, измерения скорости движения и т. п.

Опыт показывает, что транзистор, работающий в схеме генератора, очень чувствителен к изменениям температуры, что проявляется в изменении частоты. Поэтому здесь не нужны термисторные датчики. Рабочая частота передатчика при температуре +250 С равна 750 кГц. Антенна приемника (контурная катушка) представляет собой петлю из провода произвольной длины в хлорвиниловой изоляции. Антенну располагают на столе и накрывают куском ткани или полиэтиленовой пленкой, размерами 1 X 1 м, на которую выпускают исследуемое животное. Передатчик, заключенный в пластмассовый корпус, закрепляют на туловище мыши с помощью липкой ленты.
С антенной слабо связывают антенну волномера, и каждые 2 мин измеряют частоту. Для контрольных измерений каждые 15 мин определяют температуру мыши обычным термометром. При длительных исследованиях (свыше 3 ч) достаточно измерять температуру мыши через 30 мин. Результаты измерений весьма точны и кажутся удивительными, если сравнивать их с полученными классическими методами.
Дальность действия передатчика зонда без приемной, антенны 250....300 мм. Малое потребление энергии (1,3В/0,3 мА) не слишком нагружает ртутный элемент, которого хватит на длительное время. Тот же передатчик с угольным микрофоном и батареей (3 В), включенной последовательно с катушкой и антенной, обеспечивал при опытах прием модулированных сигналов на расстоянии до 12...15 м.
Возможно и дальнейшее уменьшение массы передатчика, например, до 6 и даже до 3,5 г (вместе с питанием). Описанное устройство пригодно и для медицинских исследований, особенно в педиатрии. На рис. 19.22, а изображена принципиальная схема передатчика, предназначенного для слежения за перемещениями животных как днем, так и ночью. Например, за перемещением кроликов на свободе в заповеднике. Кварцевые резонаторы сменные. Приемник (рис. 19.22, г) с направленной антенной обеспечивает прием информации на расстоянии до 3,5 км. На рис. 19.22, д дана схема передатчика, предназначенного для исследования гнезд крупных птиц. Передатчик,замаскированный в яйце из пластмассы, генерирует колебания частотой 50 кГц, модулированные частотой 100...700 Гц (в зависимости от температуры в гнезде). Описанные устройства можно применить для научных целей, если применять различные датчики.
На рис. 19.22, е...з дано несколько других примеров использования передатчиков телеметрических датчиков для исследований жизни рыб, животных, птиц.
Самым интересным был эксперимент с лосем, проведенный в 1970 г. в заповеднике. На теле лося было закреплено радиотелемегрическое устройство с питанием от солнечной батареи, которое передавало данные о температуре воздуха и тела животного на искусственный стутник Земли «Нимбус-3», а он, в свою очередь, передавал эти данные в центр космических исследований, который находился за много тысяч километров.
Минимальное по размерам передающее радиотелеметрическое устройство вполне размещается (оперативным путем) в глазу кролика и передает данные о давлении внутри глаза. Интересные результаты дал «измеритель эмоций» - радиотелеметрическое устройство в виде нагрудной повязки массой 0,45 кг. Он передавал данные о 12 различных параметрах. В результате эксперимента оказалось что шофер автомобиля в большом городе нервничает больше, чем
космонавт на орбите.