មាតិកា លាក់
1 instructables រចនា ECG មុខងារជាមួយនឹងការធ្វើផែនការជីវសញ្ញាដោយស្វ័យប្រវត្តិ
2 រចនា ECG មុខងារជាមួយនឹងការធ្វើផែនការជីវសញ្ញាដោយស្វ័យប្រវត្តិ
3 ឯកសារ/ធនធាន
3.1 ឯកសារយោង
4 ប្រកាសដែលពាក់ព័ន្ធ

instructables-និមិត្តសញ្ញា

instructables រចនា ECG មុខងារជាមួយនឹងការធ្វើផែនការជីវសញ្ញាដោយស្វ័យប្រវត្តិ

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-product-image

រចនា ECG មុខងារជាមួយនឹងការធ្វើផែនការជីវសញ្ញាដោយស្វ័យប្រវត្តិ

គម្រោងនេះរួមបញ្ចូលគ្នានូវអ្វីគ្រប់យ៉ាងដែលបានរៀននៅក្នុងឆមាសនេះ ហើយអនុវត្តវាទៅកិច្ចការតែមួយ។ ភារកិច្ចរបស់យើងគឺបង្កើតសៀគ្វីដែលអាចប្រើបានជា electrocardiogram (ECG) ដោយប្រើឧបករណ៍។ amplifier, lowpass filter និង notch fi lter។ ECG ប្រើអេឡិចត្រូតដាក់លើបុគ្គលដើម្បីវាស់ និងបង្ហាញសកម្មភាពបេះដូង។ ការគណនាត្រូវបានធ្វើឡើងដោយផ្អែកលើបេះដូងមនុស្សពេញវ័យជាមធ្យម ហើយគ្រោងការណ៍សៀគ្វីដើមត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើ LTSpice ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ប្រេកង់ទទួលបាន និងកាត់ផ្តាច់។ គោលបំណងនៃគម្រោងរចនានេះមានដូចខាងក្រោម៖

  1. អនុវត្តជំនាញឧបករណ៍ដែលបានរៀននៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ឆមាសនេះ។
  2. រចនា បង្កើត និងផ្ទៀងផ្ទាត់មុខងាររបស់ឧបករណ៍ទទួលសញ្ញា
  3. ធ្វើឱ្យឧបករណ៍មានសុពលភាពលើប្រធានបទរបស់មនុស្ស

ការផ្គត់ផ្គង់៖

  • កម្មវិធីក្លែងធ្វើ LTSpice (ឬកម្មវិធីស្រដៀងគ្នា) Breadboard
  • ឧបករណ៍ទប់ទល់ផ្សេងៗ
  • capacitors ផ្សេងៗគ្នា
  • Opamps
  • ខ្សភ្លើងអេឡិចត្រូដ
  • បញ្ចូលវ៉ុលtagប្រភពអ៊ី
  • ឧបករណ៍សម្រាប់វាស់ទិន្នផលវ៉ុលtagអ៊ី (ឧទាហរណ៍ oscilloscope)

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-1

ជំហានទី 1៖ ធ្វើការគណនាសម្រាប់សមាសធាតុសៀគ្វីនីមួយៗ
រូបភាពខាងលើបង្ហាញពីការគណនាសម្រាប់សៀគ្វីនីមួយៗ។ ខាងក្រោមនេះ វាពន្យល់បន្ថែមអំពីសមាសធាតុ និងការគណនាដែលបានធ្វើ។
ឧបករណ៍ Ampកាន់តែចាស់
ឧបករណ៍មួយ។ amplifier, ឬ IA, ជួយផ្តល់នូវចំនួនដ៏ធំនៃការកើនឡើងសម្រាប់សញ្ញាកម្រិតទាប។ វាជួយបង្កើនទំហំនៃសញ្ញា ដូច្នេះវាកាន់តែមើលឃើញ ហើយទម្រង់រលកអាចត្រូវបានវិភាគ។
សម្រាប់ការគណនា យើងបានជ្រើសរើសតម្លៃ resistor ចៃដន្យពីរសម្រាប់ R1 និង R2 ដែលមាន 5 kΩ និង 10 kΩ រៀងគ្នា។ យើងក៏ចង់ឱ្យការកើនឡើងជា 1000 ដូច្នេះសញ្ញានឹងកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការវិភាគ។ បន្ទាប់មកសមាមាត្រសម្រាប់ R3 និង R4 ត្រូវបានដោះស្រាយដោយសមីការខាងក្រោម៖
Vout / (Vin1 – Vin2) = [1 + (2*R2/R1)] * (R4/R3) –> R4/R3 = 1000 / [1 + 2*(10) / (5)] –> R4/ R3 = 200
បន្ទាប់មកយើងប្រើសមាមាត្រនោះដើម្បីសម្រេចថាតើតម្លៃ resistor នីមួយៗនឹងទៅជាយ៉ាងណា តម្លៃមានដូចខាងក្រោម៖
R3 = 1 kΩ

តម្រងស្នាមរន្ធ
តម្រងស្នាមរន្ធកាត់បន្ថយសញ្ញាក្នុងប្រេកង់តូចចង្អៀត ឬដកប្រេកង់តែមួយចេញ។ ប្រេកង់ដែលយើងចង់ដកចេញក្នុងករណីនេះគឺ 60 Hz ដោយសារតែសំលេងរំខានភាគច្រើនដែលផលិតដោយឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចគឺនៅប្រេកង់នោះ។ កត្តា AQ គឺជាសមាមាត្រនៃប្រេកង់កណ្តាលទៅនឹងកម្រិតបញ្ជូន ហើយវាក៏ជួយពណ៌នាអំពីរូបរាងនៃគ្រោងទំហំផងដែរ។ កត្តា Q ធំជាងនាំឱ្យក្រុមឈប់តូចចង្អៀត។ សម្រាប់ការគណនា យើងនឹងប្រើតម្លៃ Q នៃ 8 ។
យើងបានសម្រេចចិត្តជ្រើសរើសតម្លៃ capacitor ដែលយើងមាន។ ដូច្នេះ C1 = C2 = 0.1 uF និង C2 = 0.2 uF ។
សមីការដែលយើងនឹងប្រើដើម្បីគណនា R1, R2, និង R3 មានដូចខាងក្រោម៖
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

តម្រង Lowpass
តម្រងឆ្លងកាត់ទាបកាត់បន្ថយប្រេកង់ខ្ពស់ខណៈពេលដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រេកង់ទាបឆ្លងកាត់។ ប្រេកង់កាត់នឹងមានតម្លៃ 150 Hz ព្រោះនោះជាតម្លៃ ECG ត្រឹមត្រូវសម្រាប់មនុស្សពេញវ័យ។ ដូចគ្នានេះផងដែរ ការកើនឡើង (តម្លៃ K) នឹងមាន 1 ហើយថេរ a និង b គឺ 1.414214 និង 1 រៀងគ្នា។
យើងបានជ្រើសរើស C1 ដើម្បីស្មើនឹង 68 nF ដោយសារតែយើងមាន capacitor នោះ។ ដើម្បី nd C2 យើងបានប្រើសមីការដូចខាងក្រោម:
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
ដូច្នេះយើងជ្រើសរើស C2 ស្មើនឹង 0.15 uF
ដើម្បីគណនាតម្លៃ resistor ទាំងពីរ យើងត្រូវប្រើសមីការខាងក្រោម៖
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

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-2 instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-3 instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-4 instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-5

ជំហានទី 2៖ បង្កើតគ្រោងការណ៍នៅលើ LTSpice
សមាសធាតុទាំងបីត្រូវបានបង្កើត និងដំណើរការជាលក្ខណៈបុគ្គលនៅលើ LTSpice ជាមួយនឹងការវិភាគ AC ។ តម្លៃដែលបានប្រើគឺជាតម្លៃដែលយើងគណនាក្នុងជំហានទី 1 ។

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-6

ជំហានទី 3៖ បង្កើតឧបករណ៍ Ampលីហ្វឺ
យើងបង្កើតឧបករណ៍ amplifier នៅលើ breadboard ដោយធ្វើតាមគ្រោងការណ៍នៅលើ LTSpice ។ នៅពេលដែលវាត្រូវបានសាងសង់ បញ្ចូល (ពណ៌លឿង) និងទិន្នផល (ពណ៌បៃតង) វ៉ុលtages ត្រូវបានបង្ហាញ។ បន្ទាត់ពណ៌បៃតងមានការកើនឡើងត្រឹមតែ 743.5X បើប្រៀបធៀបទៅនឹងបន្ទាត់ពណ៌លឿង។instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-7

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-8

ជំហានទី 4៖ បង្កើតតម្រងស្នាមរន្ធ
បន្ទាប់​មក យើង​បាន​បង្កើត​តម្រង​ស្នាម​រន្ធ​នៅ​លើ​ក្តារ​បន្ទះ​ដោយ​ផ្អែក​លើ​គ្រោងការណ៍​ដែល​បាន​ធ្វើ​នៅ​លើ LTSpice ។ វាត្រូវបានសាងសង់នៅជាប់នឹងសៀគ្វី IA ។ បន្ទាប់មកយើងកត់ត្រាបញ្ចូល និងបញ្ចេញវ៉ុលtage តម្លៃនៅប្រេកង់ផ្សេងៗដើម្បីកំណត់រ៉ិចទ័រ។ បន្ទាប់មក យើងធ្វើក្រាហ្វិកទំហំធៀបនឹងប្រេកង់នៅលើគ្រោងដើម្បីប្រៀបធៀបវាទៅនឹងការក្លែងធ្វើ LTSpice ។ រឿងតែមួយគត់ដែលយើងបានផ្លាស់ប្តូរគឺតម្លៃនៃ C3 និង R2 ដែលមាន 0.22 uF និង 430 kΩ រៀងគ្នា។ ជាថ្មីម្តងទៀត ប្រេកង់ដែលវាត្រូវបានដកចេញគឺ 60 Hz ។instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-9

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-10

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-11

ជំហានទី 5៖ បង្កើតតម្រង Lowpass
បន្ទាប់មកយើងបង្កើតតម្រងទាបនៅលើក្តារបន្ទះដោយផ្អែកលើគ្រោងការណ៍នៅលើ LTSpice នៅជាប់នឹងតម្រងស្នាមរន្ធ។ បន្ទាប់​មក​យើង​បាន​កត់ត្រា​បញ្ចូល​និង​ទិន្នផល​វ៉ុលtages នៅប្រេកង់ផ្សេងៗដើម្បីកំណត់រ៉ិចទ័រ។ បន្ទាប់មក យើងរៀបចំផែនការទំហំ និងប្រេកង់ ដើម្បីប្រៀបធៀបវាទៅនឹងការក្លែងធ្វើ LTSpice ។ តម្លៃតែមួយគត់ដែលយើងបានផ្លាស់ប្តូរសម្រាប់តម្រងនេះគឺ C2 ដែលមាន 0.15 uF ។ ប្រេកង់កាត់ដែលយើងកំពុងផ្ទៀងផ្ទាត់គឺ 150 Hz ។

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-12

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-13

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-14

ជំហានទី 6៖ តេស្តលើប្រធានបទមនុស្ស
ទីមួយ ភ្ជាប់ធាតុបុគ្គលទាំងបីនៃសៀគ្វីជាមួយគ្នា។ បន្ទាប់មក សាកល្បងវាជាមួយនឹងចង្វាក់បេះដូងក្លែងធ្វើ ដើម្បីធានាថាអ្វីៗដំណើរការ។ បនា្ទាប់មកដាក់អេឡិចត្រូតលើបុគ្គលដើម្បីឱ្យវិជ្ជមានស្ថិតនៅលើកដៃខាងស្តាំអវិជ្ជមានគឺនៅកជើងខាងឆ្វេងហើយដីស្ថិតនៅលើកជើងខាងស្តាំ។ នៅពេលដែលបុគ្គលនោះរួចរាល់ សូមភ្ជាប់ថ្ម 9V ដើម្បីផ្តល់ថាមពលដល់ opamps និងបង្ហាញសញ្ញាទិន្នផល។ ចំណាំថាបុគ្គលគួរតែនៅស្ងៀមប្រហែល 10 វិនាទីដើម្បីទទួលបានការអានត្រឹមត្រូវ។
សូមអបអរសាទរ អ្នកបានបង្កើត ECG ស្វ័យប្រវត្តិដោយជោគជ័យ!instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-15

instructables-Design-a-Functional-ECG-With-Automated-Plotting-of-the-Biosignal-16

ឯកសារ/ធនធាន

instructables រចនា ECG មុខងារជាមួយនឹងការធ្វើផែនការជីវសញ្ញាដោយស្វ័យប្រវត្តិ [pdf] សេចក្តីណែនាំ
រចនា ECG មុខងារជាមួយនឹងការធ្វើផែនការជីវសញ្ញាដោយស្វ័យប្រវត្តិ រចនា ECG មុខងារ មុខងារ ECG ផែនការជីវសញ្ញា

ឯកសារយោង

ប្រកាសដែលពាក់ព័ន្ធ

ទុកមតិយោបល់

អាសយដ្ឋានអ៊ីមែលរបស់អ្នកនឹងមិនត្រូវបានផ្សព្វផ្សាយទេ។ វាលដែលត្រូវការត្រូវបានសម្គាល់ *