instructables Ṣe ọnà rẹ a iṣẹ-ṣiṣe ECG Pẹlu Aládàáṣiṣẹ Idite ti awọn Biosignal
Ṣe ọnà rẹ ECG iṣẹ-ṣiṣe Pẹlu Aládàáṣiṣẹ Idite ti awọn Biosignal
Ise agbese yii ṣajọpọ ohun gbogbo ti a kọ ni igba ikawe yii ati pe o kan si iṣẹ-ṣiṣe kan ṣoṣo. Iṣẹ-ṣiṣe wa ni lati ṣẹda Circuit ti o le ṣee lo bi electrocardiogram (ECG) nipa lilo awọn ohun elo amplifier, lowpass àlẹmọ, ati ogbontarigi fi lter. ECG kan nlo awọn amọna ti a gbe sori ẹni kọọkan lati ṣe iwọn ati ṣafihan iṣẹ ṣiṣe ọkan. A ṣe awọn iṣiro ti o da lori apapọ ọkan agbalagba, ati pe awọn sikematiki iyika atilẹba ni a ṣẹda lori LTSpice lati rii daju ere ati awọn igbohunsafẹfẹ gige. Awọn ibi-afẹde ti iṣẹ akanṣe apẹrẹ yii jẹ atẹle yii:
- Waye awọn ọgbọn ohun elo ti a kọ ni lab ni igba ikawe yii
- Ṣe apẹrẹ, kọ, ati rii daju iṣẹ ṣiṣe ti ẹrọ imudani ifihan agbara
- Fidi ẹrọ naa sori koko-ọrọ eniyan
Awọn ipese:
- Simulator LTSpice (tabi sọfitiwia ti o jọra) Akara oyinbo
- Orisirisi resistors
- Orisirisi capacitors
- Opamps
- Electrode onirin
- Iwọn titẹ siitage orisun
- Ẹrọ lati ṣe iwọn iwọn diduntage (ie oscilloscope)
Igbesẹ 1: Ṣe Awọn Iṣiro fun Ẹka Circuit Kọọkan
Awọn aworan loke fihan awọn isiro fun kọọkan Circuit. Ni isalẹ, o ṣe alaye diẹ sii nipa awọn paati ati awọn iṣiro ti a ṣe.
Ohun elo Ampitanna
Ohun elo amplifier, tabi IA, ṣe iranlọwọ lati pese iye nla ti ere fun awọn ifihan agbara ipele kekere. O ṣe iranlọwọ lati mu iwọn ifihan agbara pọ si ki o han diẹ sii ati pe fọọmu igbi le ṣe itupalẹ.
Fun awọn iṣiro, a yan awọn iye resistor ID meji fun R1 ati R2, eyiti o jẹ 5 kΩ ati 10 kΩ, ni atele. A tun fẹ ki ere jẹ 1000 nitorina ifihan agbara yoo rọrun lati ṣe itupalẹ. Ipin fun R3 ati R4 lẹhinna ni ipinnu fun nipasẹ idogba atẹle:
Vout / (Vin1 – Vin2) = [1 + (2*R2/R1)] * (R4/R3) –> R4/R3 = 1000 / [1 + 2*(10) / (5)] –> R4/ R3 = 200
Lẹhinna a lo ipin yẹn lati pinnu kini iye resistor kọọkan yoo jẹ. Awọn iye jẹ bi wọnyi:
R3 = 1 kΩ
Ogbontarigi Filter
Àlẹmọ ogbontarigi n dinku awọn ifihan agbara laarin ẹgbẹ dín ti awọn igbohunsafẹfẹ tabi yọkuro igbohunsafẹfẹ ẹyọkan. Igbohunsafẹfẹ ti a fẹ yọ kuro ninu ọran yii jẹ 60 Hz nitori ariwo pupọ julọ ti awọn ẹrọ itanna ṣe wa ni igbohunsafẹfẹ yẹn. ifosiwewe AQ jẹ ipin ti igbohunsafẹfẹ aarin si bandiwidi, ati pe o tun ṣe iranlọwọ lati ṣapejuwe apẹrẹ ti idite titobi. A o tobi Q ifosiwewe esi ni a dín Duro iye. Fun awọn iṣiro, a yoo lo iye Q ti 8.
A pinnu lati yan awọn iye kapasito ti a ni. Nitorina, C1 = C2 = 0.1 uF, ati C2 = 0.2 uF.
Awọn idogba ti a yoo lo lati ṣe iṣiro R1, R2, ati R3 jẹ bi atẹle:
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
Ajọ Lowpass
Ajọ iwọle kekere kan dinku awọn igbohunsafẹfẹ giga lakoko gbigba awọn igbohunsafẹfẹ kekere laaye lati kọja. Igbohunsafẹfẹ gige yoo ni iye ti 150 Hz nitori iyẹn ni iye ECG to pe fun awọn agbalagba. Paapaa, ere (iye K) yoo jẹ 1, ati awọn iduro a ati b jẹ 1.414214 ati 1, lẹsẹsẹ.
A yan C1 lati dọgba 68 nF nitori a ni kapasito yẹn. Lati nd C2 a lo idogba wọnyi:
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
Nitorinaa, a yan C2 lati dogba 0.15 uF
Lati ṣe iṣiro awọn iye resistor meji, a ni lati lo awọn idogba wọnyi:
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
Igbesẹ 2: Ṣẹda Schematics lori LTSpice
Gbogbo awọn paati mẹta ni a ṣẹda ati ṣiṣe ni ọkọọkan lori LTSpice pẹlu itupalẹ gbigba AC kan. Awọn iye ti a lo ni awọn ti a ṣe iṣiro ni igbese 1.
Igbesẹ 3: Kọ Ohun elo naa Ampolfi
A kọ ohun elo amplifier lori breadboard nipa titẹle sikematiki on LTSpice. Ni kete ti o ti kọ, titẹ sii (ofeefee) ati abajade (alawọ ewe) voltages won han. Laini alawọ ewe nikan ni ere ti 743.5X ni akawe si laini ofeefee.
Igbesẹ 4: Kọ Ogbontarigi Ajọ
Nigbamii ti, a kọ àlẹmọ ogbontarigi lori apoti akara ti o da lori sikematiki ti a ṣe lori LTSpice. O ti a še tókàn si awọn IA Circuit. A ki o si gba silẹ input ki o si wu voltage iye ni orisirisi awọn loorekoore lati mọ awọn titobi. Lẹhinna, a ṣe iwọn iwọn la iwọn igbohunsafẹfẹ lori idite lati ṣe afiwe rẹ si simulation LTSpice. Ohun kan ṣoṣo ti a yipada ni awọn iye ti C3 ati R2 eyiti o jẹ 0.22 uF ati 430 kΩ, lẹsẹsẹ. Lẹẹkansi, igbohunsafẹfẹ ti o yọkuro jẹ 60 Hz.
Igbesẹ 5: Kọ Lowpass Ajọ
Lẹhinna a kọ àlẹmọ iwọle kekere lori apoti akara ti o da lori sikematiki lori LTSpice lẹgbẹẹ àlẹmọ ogbontarigi. A ki o si gba silẹ awọn input ki o si wu voltages ni orisirisi awọn igbohunsafẹfẹ lati mọ titobi. Lẹhinna, a ṣe ipinnu titobi ati igbohunsafẹfẹ lati ṣe afiwe si simulation LTSpice. Iye kan ṣoṣo ti a yipada fun àlẹmọ yii jẹ C2 eyiti o jẹ 0.15 uF. Igbohunsafẹfẹ gige ti a jẹri jẹ 150 Hz.
Igbesẹ 6: Idanwo lori Koko-ọrọ Eniyan
Ni akọkọ, so awọn ẹya ara ẹni kọọkan ti Circuit pọ. Lẹhinna, ṣe idanwo rẹ pẹlu lilu ọkan ti a ṣe afiwe lati rii daju pe ohun gbogbo n ṣiṣẹ. Lẹhinna, gbe awọn amọna sori ẹni kọọkan ki rere wa ni ọwọ ọtun, odi wa ni kokosẹ osi, ati ilẹ wa ni kokosẹ ọtun. Ni kete ti ẹni kọọkan ba ti ṣetan, so batiri 9V pọ lati fi agbara si op naaamps ati ifihan ifihan agbara. Ṣe akiyesi pe ẹni kọọkan yẹ ki o wa ni isunmọ pupọ fun bii iṣẹju-aaya 10 lati gba kika deede.
O ku, o ti ṣẹda ECG adaṣe adaṣe ni aṣeyọri!
Awọn iwe aṣẹ / Awọn orisun
 |
instructables Ṣe ọnà rẹ a iṣẹ-ṣiṣe ECG Pẹlu Aládàáṣiṣẹ Idite ti awọn Biosignal [pdf] Awọn ilana Ṣe apẹrẹ ECG Iṣiṣẹ kan Pẹlu Idite adaṣe adaṣe ti Biosignal, Ṣe apẹrẹ ECG iṣẹ kan, ECG iṣẹ ṣiṣe, Idite ti Biosignal |
