নির্দেশাবলী বায়োসিগন্যালের স্বয়ংক্রিয় প্লটিংয়ের সাথে একটি কার্যকরী ইসিজি ডিজাইন করে
বায়োসিগন্যালের স্বয়ংক্রিয় প্লটিংয়ের সাথে একটি কার্যকরী ইসিজি ডিজাইন করুন
এই প্রকল্পটি এই সেমিস্টারে শেখা সমস্ত কিছুকে একত্রিত করে এবং এটি একটি একক কাজে প্রয়োগ করে। আমাদের কাজ হল এমন একটি সার্কিট তৈরি করা যা একটি ইলেক্ট্রোকার্ডিওগ্রাম (ECG) হিসাবে ব্যবহার করতে সক্ষম একটি যন্ত্র ব্যবহার করে ampলাইফায়ার, লোপাস ফিল্টার এবং খাঁজ ফিল্টার। একটি ইসিজি হৃৎপিণ্ডের কার্যকলাপ পরিমাপ এবং প্রদর্শনের জন্য একজন ব্যক্তির উপর স্থাপিত ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে। গণনাগুলি গড় প্রাপ্তবয়স্ক হৃদয়ের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছিল, এবং লাভ এবং কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি যাচাই করতে LTSpice-এ মূল সার্কিট স্কিম্যাটিক্স তৈরি করা হয়েছিল। এই নকশা প্রকল্পের উদ্দেশ্য নিম্নরূপ:
- এই সেমিস্টারে ল্যাবে শেখা ইন্সট্রুমেন্টেশন দক্ষতা প্রয়োগ করুন
- একটি সংকেত অধিগ্রহণ ডিভাইসের কার্যকারিতা ডিজাইন, নির্মাণ এবং যাচাই করুন
- একটি মানব বিষয় ডিভাইস যাচাই
সরবরাহ:
- LTSpice সিমুলেটর (বা অনুরূপ সফ্টওয়্যার) Breadboard
- বিভিন্ন প্রতিরোধক
- বিভিন্ন ক্যাপাসিটার
- Opamps
- ইলেকট্রোড তার
- ইনপুট ভলিউমtagই উৎস
- আউটপুট ভলিউম পরিমাপ করার জন্য ডিভাইসtage (যেমন অসিলোস্কোপ)
ধাপ 1: প্রতিটি সার্কিট উপাদানের জন্য গণনা করুন
উপরের চিত্রগুলি প্রতিটি সার্কিটের জন্য গণনা দেখায়। নীচে, এটি উপাদান এবং সম্পন্ন গণনা সম্পর্কে আরও ব্যাখ্যা করে।
ইন্সট্রুমেন্টেশন Ampলাইফায়ার
একটি যন্ত্র amplifier, বা IA, নিম্ন-স্তরের সংকেতগুলির জন্য প্রচুর পরিমাণে লাভ প্রদান করতে সহায়তা করে। এটি সিগন্যালের আকার বাড়াতে সাহায্য করে যাতে এটি আরও দৃশ্যমান হয় এবং তরঙ্গরূপ বিশ্লেষণ করা যায়।
গণনার জন্য, আমরা R1 এবং R2 এর জন্য দুটি এলোমেলো প্রতিরোধক মান বেছে নিয়েছি, যা যথাক্রমে 5 kΩ এবং 10 kΩ। আমরাও চাই লাভ 1000 হোক যাতে সংকেত বিশ্লেষণ করা সহজ হবে। R3 এবং R4 এর অনুপাত নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা সমাধান করা হয়:
Vout / (Vin1 – Vin2) = [1 + (2*R2/R1)] * (R4/R3) –> R4/R3 = 1000 / [1 + 2*(10) / (5)] –> R4/ R3 = 200
তারপরে প্রতিটি প্রতিরোধকের মান কী হবে তা নির্ধারণ করতে আমরা সেই অনুপাতটি ব্যবহার করেছি। মান নিম্নরূপ:
R3 = 1 kΩ
খাঁজ ফিল্টার
একটি খাঁজ ফিল্টার ফ্রিকোয়েন্সিগুলির একটি সংকীর্ণ ব্যান্ডের মধ্যে সংকেতগুলিকে হ্রাস করে বা একটি একক ফ্রিকোয়েন্সি সরিয়ে দেয়। এই ক্ষেত্রে আমরা যে ফ্রিকোয়েন্সিটি সরাতে চাই তা হল 60 Hz কারণ ইলেকট্রনিক ডিভাইস দ্বারা উত্পাদিত বেশিরভাগ শব্দ সেই ফ্রিকোয়েন্সিতে হয়। AQ ফ্যাক্টর হল কেন্দ্রের ফ্রিকোয়েন্সি এবং ব্যান্ডউইথের অনুপাত, এবং এটি ম্যাগনিচুড প্লটের আকৃতি বর্ণনা করতেও সাহায্য করে। একটি বড় Q ফ্যাক্টরের ফলে একটি সংকীর্ণ স্টপ ব্যান্ড হয়। গণনার জন্য, আমরা 8 এর একটি Q মান ব্যবহার করব।
আমরা আমাদের ছিল ক্যাপাসিটর মান নির্বাচন করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে. সুতরাং, C1 = C2 = 0.1 uF, এবং C2 = 0.2 uF।
R1, R2 এবং R3 গণনা করতে আমরা যে সমীকরণগুলি ব্যবহার করব তা নিম্নরূপ:
R1 = 1 / (4*pi*Q*f*C1) = 1 / (4*pi*8*60*0.1E-6) = 1.6 kΩ
R2 = (2*Q) / (2*pi*f*C1) = (2*8) / (2*pi*60*0.1E-6) = 424 kΩ
R3 = (R1*R2) / (R1 + R2) = (1.6*424) / (1.6 + 424) = 1.6 kΩ
লোপাস ফিল্টার
একটি কম পাস ফিল্টার উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস করে যখন নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সিগুলিকে অতিক্রম করার অনুমতি দেয়। কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সির মান 150 Hz হবে কারণ এটি প্রাপ্তবয়স্কদের জন্য সঠিক ECG মান। এছাড়াও, লাভ (K মান) হবে 1, এবং ধ্রুবক a এবং b যথাক্রমে 1.414214 এবং 1।
আমরা C1 কে 68 nF এর সমান বেছে নিয়েছি কারণ আমাদের কাছে সেই ক্যাপাসিটর ছিল। nd C2 তে আমরা নিম্নলিখিত সমীকরণটি ব্যবহার করেছি:
C2 >= (C2*4*b) / [a^2 + 4*b(K-1)] = (68E-9*4*1) / [1.414214^2 + 4*1(1-1)] –> C2 >= 1.36E-7
অতএব, আমরা 2 uF এর সমান C0.15 বেছে নিয়েছি
দুটি প্রতিরোধকের মান গণনা করতে, আমাদের নিম্নলিখিত সমীকরণগুলি ব্যবহার করতে হয়েছিল:
R1 = 2 / (2*pi*f*[a*C2 + sqrt([a^2 + 4*b(K-1)]*C2^2 – 4*b*C1*C2)] = 7.7 kΩ
R2 = 1 / (b*C1*C2*R1*(2*pi*f)^2) = 14.4 kΩ
ধাপ 2: LTSpice-এ স্কিম্যাটিক্স তৈরি করুন
তিনটি উপাদানই তৈরি করা হয়েছিল এবং একটি এসি সুইপ বিশ্লেষণের সাথে LTSpice-এ পৃথকভাবে চালানো হয়েছিল। ব্যবহৃত মানগুলি আমরা ধাপ 1 এ গণনা করেছি।
ধাপ 3: ইন্সট্রুমেন্টেশন তৈরি করুন Ampলিফার
আমরা ইন্সট্রুমেন্টেশন তৈরি করেছি ampLTSpice-এ স্কিম্যাটিক অনুসরণ করে ব্রেডবোর্ডে লাইফায়ার। একবার এটি নির্মিত হয়, ইনপুট (হলুদ) এবং আউটপুট (সবুজ) ভলিউমtages প্রদর্শিত হয়েছিল। হলুদ রেখার তুলনায় সবুজ লাইনের শুধুমাত্র 743.5X লাভ আছে।
ধাপ 4: খাঁজ ফিল্টার তৈরি করুন
এর পরে, আমরা LTSpice-এ তৈরি পরিকল্পনার উপর ভিত্তি করে ব্রেডবোর্ডে খাঁজ ফিল্টার তৈরি করেছি। এটি আইএ সার্কিটের পাশে নির্মিত হয়েছিল। আমরা তারপর ইনপুট এবং আউটপুট ভলিউম রেকর্ডtagবিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে e মানগুলি পরিমাপ নির্ধারণ করতে। তারপর, আমরা LTSpice সিমুলেশনের সাথে তুলনা করার জন্য প্লটে মাত্রা বনাম ফ্রিকোয়েন্সি গ্রাফ করেছি। আমরা শুধুমাত্র C3 এবং R2 এর মান পরিবর্তন করেছি যা যথাক্রমে 0.22 uF এবং 430 kΩ। আবার, এটি যে ফ্রিকোয়েন্সি অপসারণ করছে তা হল 60 Hz।
ধাপ 5: লোপাস ফিল্টার তৈরি করুন
আমরা তারপরে খাঁজ ফিল্টারের পাশে LTSpice-এর পরিকল্পনার উপর ভিত্তি করে ব্রেডবোর্ডে লো পাস ফিল্টার তৈরি করেছি। আমরা তারপর ইনপুট এবং আউটপুট ভলিউম রেকর্ডtages বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি এ মাত্রা নির্ধারণ করতে. তারপর, আমরা LTSpice সিমুলেশনের সাথে তুলনা করার জন্য মাত্রা এবং ফ্রিকোয়েন্সি প্লট করেছি। এই ফিল্টারের জন্য আমরা পরিবর্তন করেছি একমাত্র মান C2 যা 0.15 uF। আমরা যে কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি যাচাই করছিলাম তা হল 150 Hz।
ধাপ 6: একটি মানব বিষয় পরীক্ষা
প্রথমে, সার্কিটের তিনটি পৃথক উপাদান একসাথে সংযুক্ত করুন। তারপর, সবকিছু কাজ করছে তা নিশ্চিত করতে একটি সিমুলেটেড হার্ট বিট দিয়ে এটি পরীক্ষা করুন। তারপরে, ইলেক্ট্রোডগুলি ব্যক্তির উপর রাখুন যাতে ইতিবাচকটি ডান কব্জিতে থাকে, নেতিবাচকটি বাম গোড়ালিতে থাকে এবং মাটিটি ডান গোড়ালিতে থাকে। একবার ব্যক্তি প্রস্তুত হলে, অপটিকে পাওয়ার জন্য একটি 9V ব্যাটারি সংযুক্ত করুনamps এবং আউটপুট সংকেত প্রদর্শন করুন। মনে রাখবেন যে সঠিক পড়া পেতে ব্যক্তির প্রায় 10 সেকেন্ডের জন্য খুব স্থির থাকা উচিত।
অভিনন্দন, আপনি সফলভাবে একটি স্বয়ংক্রিয় ইসিজি তৈরি করেছেন!
দলিল/সম্পদ
 |
নির্দেশাবলী বায়োসিগন্যালের স্বয়ংক্রিয় প্লটিংয়ের সাথে একটি কার্যকরী ইসিজি ডিজাইন করে [পিডিএফ] নির্দেশনা বায়োসিগন্যালের স্বয়ংক্রিয় প্লটিংয়ের সাথে একটি কার্যকরী ইসিজি ডিজাইন করুন, একটি কার্যকরী ইসিজি ডিজাইন করুন, কার্যকরী ইসিজি, বায়োসিগন্যালের প্লটিং করুন |
