instructables ڊيزائن هڪ فنڪشنل ECG بايو سگنل جي خودڪار پلاٽنگ سان
Biosignal جي خودڪار پلاٽنگ سان هڪ فنڪشنل ECG ٺاهيو
هي پروجيڪٽ هن سيمسٽر جي سکيا هر شي کي گڏ ڪري ٿو ۽ ان کي هڪ واحد ڪم تي لاڳو ڪري ٿو. اسان جو ڪم اهو آهي ته هڪ سرڪٽ ٺاهيو جيڪو هڪ اوزار استعمال ڪندي اليڪٽرروڪارڊيوگرام (ECG) طور استعمال ڪري سگهجي ٿو. ampلائفائر، لوپ پاس فلٽر، ۽ نوچ فائيٽر. هڪ ECG دل جي سرگرمي کي ماپڻ ۽ ڊسپلي ڪرڻ لاءِ هڪ فرد تي رکيل اليڪٽروڊ استعمال ڪندو آهي. حساب ڪيو ويو اوسط بالغ دل جي بنياد تي، ۽ اصل سرڪٽ اسڪيمڪس ٺاهيا ويا LTSpice تي حاصل ڪرڻ ۽ ڪٽ آف تعدد جي تصديق ڪرڻ لاء. هن ڊيزائن جي منصوبي جا مقصد هن ريت آهن:
- هن سيمسٽر ۾ ليب ۾ سکيا اوزارن جي صلاحيتن کي لاڳو ڪريو
- سگنل حاصل ڪرڻ واري ڊوائيس جي ڪارڪردگي جي ڊيزائن، تعمير، ۽ تصديق ڪريو
- انساني موضوع تي ڊوائيس جي تصديق ڪريو
سامان:
- LTSpice سمائيٽر (يا ساڳيو سافٽ ويئر) Breadboard
- مختلف مزاحمتي
- مختلف capacitors
- Opamps
- اليڪٽرروڊ تارون
- ان پٽ Voltage ذريعو
- ڊيوائس کي ماپڻ لاءِ آئوٽ وولtagاي (يعني آسيلو اسڪوپ)
قدم 1: هر سرڪٽ جي اجزاء لاء حساب ڪتاب ٺاهيو
مٿي ڏنل تصويرون هر سرڪٽ جي حساب سان ڏيکاريو. ھيٺ ڏنل، اھو وڌيڪ بيان ڪري ٿو اجزاء ۽ ڪيل حسابن بابت.
اوزار Ampزندگي گذاريندڙ
هڪ اوزار ampلائفيئر، يا IA، مدد ڪري ٿو وڏي مقدار ۾ حاصل ڪرڻ لاء گھٽ سطح جي سگنلن لاء. اهو سگنل جي سائيز کي وڌائڻ ۾ مدد ڪري ٿو تنهنڪري اهو وڌيڪ نظر اچي ٿو ۽ موج جو تجزيو ڪري سگهجي ٿو.
حسابن لاءِ، اسان R1 ۽ R2 لاءِ ٻه بي ترتيب رزسٽر ويلز چونڊيو، جيڪي ترتيب وار 5 kΩ ۽ 10 kΩ آهن. اسان اهو پڻ چاهيون ٿا ته فائدو 1000 ٿئي، تنهن ڪري سگنل جو تجزيو ڪرڻ آسان ٿيندو. R3 ۽ R4 جو تناسب وري ھيٺ ڏنل مساوات سان حل ڪيو ويو آھي:
Vout / (Vin1 – Vin2) = [1 + (2*R2/R1)] * (R4/R3) –> R4/R3 = 1000 / [1 + 2*(10) / (5)] –> R4/ R3 = 200
اسان پوءِ ان تناسب کي استعمال ڪيو ته فيصلو ڪيو ته هر مزاحمتي قدر ڇا ٿيندو. قدر هن ريت آهن:
R3 = 1 kΩ
نوڪ فلٽر
هڪ نشان فلٽر فريڪوئنسيز جي هڪ تنگ بينڊ اندر سگنلن کي گهٽائي ٿو يا هڪ واحد تعدد کي هٽائي ٿو. فریکوئنسي جنهن کي اسان هٽائڻ چاهيون ٿا هن معاملي ۾ 60 هز آهي ڇو ته اليڪٽرانڪ ڊوائيسز پاران پيدا ٿيندڙ اڪثر شور ان فريڪوئنسي تي هوندو آهي. AQ فيڪٽر سينٽر فريکوئنسي جو بينڊوڊٿ جو تناسب آهي، ۽ اهو پڻ مدد ڪري ٿو شدت واري پلاٽ جي شڪل کي بيان ڪرڻ ۾. هڪ وڏو Q عنصر نتيجو هڪ تنگ اسٽاپ بينڊ ۾. حسابن لاءِ، اسان استعمال ڪنداسين Q قدر 8.
اسان فيصلو ڪيو ته اسان وٽ ڪيپيسيٽر ويلز چونڊڻ جو. تنهن ڪري، C1 = C2 = 0.1 uF، ۽ C2 = 0.2 uF.
R1، R2 ۽ R3 کي ڳڻڻ لاءِ جيڪي مساواتون استعمال ڪيون وينديون آهن اهي هن ريت آهن:
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
گھٽ پاسو فلٽر
هڪ گهٽ پاس فلٽر اعلي تعدد کي گهٽائي ٿو جڏهن ته هيٺين تعدد کي گذرڻ جي اجازت ڏئي ٿي. ڪٽ آف فریکوئنسي 150 Hz جي قيمت هوندي ڇو ته اهو بالغن لاءِ صحيح ECG قدر آهي. انهي سان گڏ، حاصل (K قدر) ٿيندو 1، ۽ مستقل الف ۽ بي 1.414214 ۽ 1، ترتيب سان.
اسان C1 کي 68 nF برابر ڪرڻ لاء چونڊيو آهي ڇو ته اسان وٽ اهو ڪيپيسٽر هو. nd C2 لاءِ اسان ھيٺ ڏنل مساوات استعمال ڪيو:
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
تنهن ڪري، اسان C2 چونڊيو 0.15 uF برابر
ٻن مزاحمتي قدرن کي ڳڻڻ لاءِ، اسان کي هيٺين مساواتن کي استعمال ڪرڻو پوندو:
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
قدم 2: LTSpice تي اسڪيميٽڪس ٺاهيو
سڀئي ٽي حصا ٺاهيا ويا ۽ انفرادي طور تي LTSpice تي AC سويپ تجزيو سان گڏ ڪيا ويا. استعمال ٿيل قدر اھي آھن جن کي اسان قدم 1 ۾ ڳڻيو آھي.
قدم 3: اوزار ٺاھيو Ampليف
اسان اوزار ٺاھيو ampLTSpice تي اسڪيميٽ جي پيروي ڪندي ماني بورڊ تي لائفائر. هڪ دفعو اهو تعمير ڪيو ويو، ان پٽ (پيلو) ۽ آئوٽ (سائي) حجمtages ڏيکاريا ويا. سائي لڪير صرف پيلي لائن جي مقابلي ۾ 743.5X جو فائدو حاصل ڪري ٿي.
قدم 4: نوچ فلٽر ٺاهيو
اڳيون، اسان LTSpice تي ٺهيل اسڪيمي جي بنياد تي بيڊ بورڊ تي نشان فلٽر ٺاهيو. اهو IA سرڪٽ جي اڳيان تعمير ڪيو ويو. ان کان پوء اسان ان پٽ ۽ آئوٽ وول کي رڪارڊ ڪيوtage قدر مختلف تعدد تي شدت کي طئي ڪرڻ لاء. ان کان پوء، اسان پلاٽ تي ماپ بمقابله تعدد گراف ڪيو ان کي LTSpice تخليق سان مقابلو ڪرڻ لاء. صرف هڪ شيء جيڪا اسان تبديل ڪئي هئي C3 ۽ R2 جا قدر جيڪي ترتيب سان 0.22 uF ۽ 430 kΩ آهن. ٻيهر، ان کي هٽائڻ واري تعدد 60 هز آهي.
قدم 5: لوپ پاس فلٽر ٺاهيو
اسان پوءِ بيڊ بورڊ تي گھٽ پاس فلٽر ٺاھيو آھي اسڪيمي جي بنياد تي LTSpice تي نشان فلٽر جي اڳيان. ان کان پوء اسان ان پٽ ۽ آئوٽ وول کي رڪارڊ ڪيوtages مختلف تعدد تي شدت کي طئي ڪرڻ لاء. ان کان پوء، اسان ان کي LTSpice تخليق سان مقابلو ڪرڻ لاء شدت ۽ تعدد کي پلاٽ ڪيو. صرف قيمت اسان هن فلٽر لاء تبديل ڪيو C2 جيڪو 0.15 uF آهي. ڪٽ آف فریکوئنسي جنهن جي اسان تصديق ڪري رهيا هئاسين 150 هز.
قدم 6: انساني موضوع تي ٽيسٽ
پهريون، سرڪٽ جي ٽن انفرادي حصن کي گڏجي ڳنڍيو. ان کان پوء، ان کي هڪ نقلي دل جي ڌڙڪڻ سان جانچيو ته هر شي ڪم ڪري رهي آهي. پوءِ، اليڪٽروڊس کي فرد تي رکو ته جيئن مثبت ساڄي کلائي تي آهي، منفي کاٻي ٽنگ تي آهي، ۽ زمين ساڄي ڪلهي تي آهي. هڪ دفعو فرد تيار آهي، هڪ 9V بيٽري سان ڳنڍيو op کي طاقت ڏيڻ لاءِamps ۽ آئوٽ پٽ سگنل ڏيکاريو. نوٽ ڪريو ته فرد کي صحيح پڙهڻ لاءِ 10 سيڪنڊن تائين تمام گهڻو اڃا تائين رهڻ گهرجي.
مبارڪون هجن، توهان ڪاميابيءَ سان هڪ خودڪار ECG ٺاهي ڇڏيو آهي!
دستاويز / وسيلا
 |
instructables ڊيزائن هڪ فنڪشنل ECG بايو سگنل جي خودڪار پلاٽنگ سان [pdf] هدايتون بايو سگنل جي خودڪار پلاٽنگ سان هڪ فنڪشنل ECG ٺاهيو، هڪ فنڪشنل ECG ٺاهيو، فنڪشنل ECG، بايو سگنل جي پلاٽنگ |
