ditaelo Ho Rala ECG e Sebetsang Ka ho Iketsetsa Plotting ea Biosignal
Rala ECG e Sebetsang ka ho Iketsetsa Plotting ea Biosignal
Morero ona o kopanya ntho e 'ngoe le e' ngoe e ithutoang semesetara sena mme o e sebelisa mosebetsing o le mong. Mosebetsi oa rona ke ho theha potoloho e khonang ho sebelisoa e le electrocardiogram (ECG) ka ho sebelisa lisebelisoa. amplifier, sefahla sa lowpass, le filthara ea notch. ECG e sebelisa li-electrode tse behiloeng ho motho ho lekanya le ho bonts'a tšebetso ea pelo. Lipalo li entsoe ho ipapisitsoe le kakaretso ea pelo ea batho ba baholo, 'me meralo ea mantlha ea potoloho e entsoe ka LTSpice ho netefatsa phaello le maqhubu a khaotsoeng. Lipheo tsa morero ona oa moralo ke tse latelang:
- Sebelisa litsebo tsa lisebelisoa tseo u ithutileng tsona laboratoring ea semestara sena
- Rala, haha, 'me u netefatse ts'ebetso ea sesebelisoa sa ho fumana mats'oao
- Netefatsa sesebediswa tabeng ya motho
Lisebelisoa:
- LTSpice simulator (kapa software e tšoanang) Breadboard
- Li-resistors tse fapaneng
- Li-capacitor tse fapaneng
- Opamps
- Lithapo tsa elektrode
- Keletso voltagmohloli o moholo
- Sesebediswa sa ho metha sephetho sa voltage (ke hore oscilloscope)
Mohato oa 1: Etsa Lipalo tsa Karolo ka 'ngoe ea Potoloho
Litšoantšo tse ka holimo li bontša lipalo tsa potoloho ka 'ngoe. Ka tlase, e hlalosa haholoanyane ka likarolo le lipalo tse entsoeng.
Lisebelisoa Ampmoqhobi
Seletsa amplifier, kapa IA, e thusa ho fana ka phaello e ngata bakeng sa matšoao a boemo bo tlaase. E thusa ho eketsa boholo ba lets'oao hore le bonahale haholoanyane mme sebopeho sa maqhubu se ka hlahlojoa.
Bakeng sa lipalo, re khethile litekanyetso tse peli tse sa reroang tsa R1 le R2, e leng 5 kΩ le 10 kΩ, ka ho latellana. Re boetse re batla hore phaello e be 1000 kahoo letšoao le tla ba bonolo ho le hlahloba. Karolelano ea R3 le R4 joale e rarolloa ka equation e latelang:
Vout / (Vin1 – Vin2) = [1 + (2*R2/R1)] * (R4/R3) –> R4/R3 = 1000 / [1 + 2*(10) / (5)] –> R4/ R3 = 200
Joale re ile ra sebelisa karo-karolelano eo ho etsa qeto ea hore na boleng bo bong le bo bong ba resistor e tla ba bofe. Litekanyetso ke tse latelang:
R3 = 1 kΩ
Sesefa sa Notch
Sesefa sa notch se kokobetsa mats'oao ka har'a sehlopha se patisaneng sa maqhubu kapa se tlosa maqhubu a le mong. Khafetsa eo re batlang ho e tlosa tabeng ena ke 60 Hz hobane lerata le lengata le hlahisoang ke lisebelisoa tsa elektroniki ke maqhubu ao. AQ factor ke karo-karolelano ea maqhubu a bohareng ho bandwidth, hape e thusa ho hlalosa sebopeho sa morero oa boholo. Ntho e kholoanyane ea Q e fella ka sehlopha se fokolang sa setopo. Bakeng sa lipalo, re tla sebelisa boleng ba Q ba 8.
Re ile ra etsa qeto ea ho khetha litekanyetso tsa capacitor tseo re neng re e-na le tsona. Kahoo, C1 = C2 = 0.1 uF, le C2 = 0.2 uF.
Li-equation tseo re tla beng re li sebelisa ho bala R1, R2, le R3 ke tse latelang:
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
Sesefa sa Lowpass
Sefefo se tlase se fokotsa maqhubu a phahameng ha se lumella maqhubu a tlase ho feta. Maqhubu a cutoff a tla ba le boleng ba 150 Hz hobane ke boleng bo nepahetseng ba ECG ho batho ba baholo. Hape, phaello (K boleng) e tla ba 1, 'me li-constants a le b ke 1.414214 le 1, ka ho latellana.
Re khethile C1 ho lekana le 68 nF hobane re ne re e-na le capacitor eo. Ho nd C2 re sebelisitse equation e latelang:
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
Ka hona, re khethile C2 ho lekana le 0.15 uF
Ho bala litekanyetso tse peli tsa resistor, re ile ra tlameha ho sebelisa li-equations tse latelang:
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
Mohato oa 2: Theha Schematics ho LTSpice
Likarolo tsena tse tharo li entsoe 'me tsa tsamaisoa ka bonngoe ho LTSpice ka tlhahlobo ea AC. Litekanyetso tse sebelisitsoeng ke tseo re li balileng mohatong oa 1.
Mohato oa 3: Haha Lisebelisoa Amphantle
Re ile ra haha lisebelisoa amplifier holim'a boardboard ka ho latela moralo oa LTSpice. Hang ha e se e hahiloe, ho kenya letsoho (bosehla) le tlhahiso (botala) voltages li ile tsa bontšoa. Mohala o motala o na le phaello feela ea 743.5X ha e bapisoa le mola o mosehla.
Mohato oa 4: Theha Sesefo sa Notch
Ka mor'a moo, re ile ra haha sefate sa notch holim'a lebokose la bohobe ho latela moralo o entsoeng ho LTSpice. E hahiloe haufi le potoloho ea IA. Ka mor'a moo re rekota input le output voltage lekanya ka maqhubu a fapaneng ho fumana boholo. Ka mor'a moo, re ile ra bontša boholo ba graphe khahlano le makhetlo a mangata holim'a morero ho o bapisa le papiso ea LTSpice. Ntho feela eo re e fetotseng ke boleng ba C3 le R2 e leng 0.22 uF le 430 kΩ, ka ho latellana. Hape, khafetsa eo e e tlosang ke 60 Hz.
Mohato oa 5: Theha Sesefo sa Lowpass
Ka mor'a moo re ile ra haha filter ea "low pass" holim'a lebokose la bohobe ho latela moralo oa LTSpice haufi le sefahla sa notch. Ka mor'a moo re rekota input le output voltagka maqhubu a fapaneng ho fumana boholo. Joale, re ile ra rera boholo le khafetsa ho e bapisa le LTSpice simulation. Boleng feela boo re bo fetotseng bakeng sa sefe ena ke C2 e leng 0.15 uF. Nako eo re neng re e netefatsa ke 150 Hz.
Mohato oa 6: Teko ka Taba ea Motho
Ntlha ea pele, kopanya likarolo tse tharo tsa motho ka mong tsa potoloho hammoho. Ebe, e leke ka ho otla ha pelo ho etsa bonnete ba hore tsohle lia sebetsa. Ebe, beha li-electrode ho motho ka mong e le hore positive e ka letsohong le letona, negative e ka leqaqailaneng le letšehali, 'me mobu o le leqaqailaneng le letona. Hang ha motho a se a loketse, hokela betri ea 9V ho matlafatsa opamps ebe o hlahisa letshwao la tlhahiso. Hlokomela hore motho o lokela ho lula a khutsitse hoo e ka bang metsotsoana e 10 ho fumana 'malo o nepahetseng.
Kea u lebohela, u atlehile ho etsa ECG e ikemetseng!
Litokomane / Lisebelisoa
 |
ditaelo Ho Rala ECG e Sebetsang Ka ho Iketsetsa Plotting ea Biosignal [pdf] Litaelo Rala ECG e Sebetsang ka ho Lora ka Boiketsetso ea Biosignal, Rala ECG e sebetsang, ECG e sebetsang, ho Rala Biosignal. |
