Электрокардиограмма схемасы: 4 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Сәлеметсіз бе! Бұл жазбаны қазіргі уақытта биомедициналық инженерия бойынша оқитын және схемалар сабағында жүрген екі студент жазады. Біз ЭКГ жасадық және оны сіздермен бөлісуге қуаныштымыз.

Жабдықтар

Бұл жобаға қажет негізгі құралдарға мыналар жатады:

- нан тақтасы

- резисторлар

- конденсаторлар

- операциялық күшейткіштер (LM741)

- электродтар

Сонымен қатар сізге электронды жабдық қажет:

- тұрақты ток көзі

- Функция генераторы

- Осциллограф

1 -қадам: дифференциалды күшейткіш

Бұл не үшін қажет?

Дифференциалды күшейткіш сигналды күшейту және электродтар арасында пайда болатын шуды азайту үшін қолданылады. Шу екі электродтан кернеудің айырмасын алу арқылы азаяды. Резистордың қажетті мәндерін анықтау үшін біз күшейткіштен 1000 -ға дейін кіріс алғымыз келеді деп шештік.

Ол қалай салынған?

Бұған жету үшін дифференциалды күшейткіштің кіріс теңдеуі қолданылды, математиканы берілген суреттен табуға болады. Есептеу кезінде резистордың мәндері 100Ω және 50кОм болуы керек екендігі анықталды. Алайда, бізде 50 кОм резистор болмағандықтан, біз 47 кОм қолдандық. LTSpice үшін де, нан тақтасы үшін де дифференциалды күшейткіштің орнатылуын қоса берілген фотода көруге болады. Дифференциалды күшейткішке оны қосу үшін тақтаны, 1 x 100Ω резисторды, 6 x 47kΩ резисторды, 3 LM741 жұмыс күшейткіштерін және көптеген секіргіш сымдарды қажет етеді.

Оны қалай тексеруге болады?

LTSpice -те және физикалық құрылғыда тестілеу кезінде сіз оның 1000 пайда алатынына көз жеткізгіңіз келеді. Бұл = Vout/ Vin кіріс теңдеуінің көмегімен жасалады. Vout - шығыстың шыңына дейін, ал Вин - шыңға шығудың шыңы. Мысалы, функция генераторында тестілеу үшін мен тізбеге 10 мВ шыңнан жоғарыға дейін кіріс енгізер едім, сондықтан мен 10 В шығуын алуым керек.

2 -қадам: ойық сүзгісі

Бұл не үшін қажет?

Шуды жою үшін ойық сүзгісі жасалады. Көптеген ғимараттарда тізбекте шу тудыратын 60 Гц айнымалы ток болғандықтан, біз 60 Гц сигналды әлсірететін ойық сүзгісін жасауды шештік.

Оны қалай салу керек?

Сүзгі дизайны жоғарыдағы суретке негізделген. Резисторлар мен конденсаторлардың мәндерін есептеуге арналған теңдеулер де жоғарыда келтірілген. Біз 60 Гц және 0,1 УФ конденсаторларды қолдануды шештік, себебі бұл бізде бар конденсатордың мәні. Теңдеулерді есептеу кезінде біз R1 & R2 37, 549 кОм -ге тең деп таптық, ал R3 мәні 9021,19 Ω. Электрондық тақтада осы мәндерді құру үшін біз R1 мен R2 үшін 39 кОм және R3 үшін 9,1 кОм қолдандық. Тұтастай алғанда, сүзгіге 1 x 9,1 кОм резистор, 2 x 39 кО резистор, 3 x 0,1 uF конденсатор, 1 LM741 жұмыс күшейткіштері және көптеген секіргіш сымдар қажет. жоғарыдағы суретте.

Оны қалай тексеруге болады?

Шұңқырлы сүзгінің функционалдығын айнымалы ток тазалау арқылы тексеруге болады. 60 Гц -тен басқа барлық жиіліктер сүзгіден өтуі керек. Мұны LTSpice -те де, физикалық тізбекте де тексеруге болады

3-қадам: төмен өткізу сүзгісі

Бұл не үшін қажет?

Сіздің денеңізден және бізді қоршап тұрған бөлмеден шығатын шуды азайту үшін төмен өту сүзгісі қажет. Төмен өту сүзгісінің шектеу жиілігін шешкенде, жүрек соғысы 1 Гц-3 Гц жиілікте болатынын және ЭКГ-ны құрайтын толқын формалары 1-50 Гц-ке жақын екенін ескеру қажет.

Оны қалай салу керек?

Біз барлық пайдалы сигналдарды алу үшін қажет жиілікті 60 Гц етіп жасауды шештік, сонымен қатар қажет емес сигналды да өшірдік. Үзіліс жиілігі 70 Гц болатынын анықтағанда, біз конденсатордың мәнін 0,15uF таңдауға шешім қабылдадық, себебі бұл біздің жинақта бар. Конденсатордың мәнін есептеуді суреттен көруге болады. Есептеу нәтижесі резистордың мәні 17.638 кОм болды. Біз 18 кОм резисторды қолдануды шештік. Төмен өту сүзгісі 2 x 18 кОм резисторды, 2x0,15 uF конденсаторды, 1 LM741 жұмыс күшейткіштерін және көптеген секіргіш сымдарды қажет етеді. LTSpice үшін де, физикалық тізбек үшін де төмен өту сүзгісінің схемасын суреттен табуға болады.

Оны қалай тексеруге болады?

Төмен өтетін сүзгіні LTSpice-те де, физикалық тізбекте де айнымалы токтың көмегімен тексеруге болады. Айнымалы токты өшіру кезінде төмендегі жиіліктердің өзгермегенін көру керек, бірақ үзілістен жоғары жиіліктер сүзіле бастайды.

4 -қадам: Жобаны аяқтаңыз

Схема аяқталған кезде ол жоғарыдағы суретке ұқсас болуы керек! Енді сіз электродтарды денеге бекітіп, ЭКГ -ны көруге дайынсыз! Осциллографпен бірге ЭКГ -ны Arduino -да көрсетуге болады.