Elektrokardiogramma davri: 4 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Salom! Buni hozirda biomedikal muhandislik bo'yicha o'qiyotgan va mikrosxemalar darsini o'tayotgan ikki talaba yozgan. Biz EKGni yaratdik va siz bilan baham ko'rishdan juda xursandmiz.

Ta'minotlar

Loyihani amalga oshirish uchun zarur bo'lgan asosiy materiallar:

- non paneli

- rezistorlar

- kondansatörler

- operatsion kuchaytirgichlar (LM741)

- elektrodlar

Shuningdek, sizga elektron qurilmalar kerak bo'ladi:

- shahar quvvat manbai

- Funktsiya generatori

- Osiloskop

1 -qadam: Differentsial kuchaytirgich

Nega kerak?

Differentsial kuchaytirgich signalni kuchaytirish va elektrodlar orasidagi shovqinni kamaytirish uchun ishlatiladi. Shovqin ikki elektroddan kuchlanish farqini olish orqali kamayadi. Rezistorning kerakli qiymatlarini aniqlash uchun biz kuchaytirgich 1000 ga teng daromad olishni xohlaymiz.

U qanday qurilgan?

Bunga erishish uchun differentsial kuchaytirgich uchun daromad tenglamasi ishlatilgan, matematikani ilova qilingan rasmda topish mumkin. Hisoblashda rezistor qiymatlari 100Ω va 50kΩ bo'lishi kerakligi aniqlandi. Biroq, bizda 50 kΩ qarshilik bo'lmasa, biz 47 kΩ dan foydalandik. LTSpice va non paneli uchun differentsial kuchaytirgichning o'rnatilishini ilova qilingan fotosuratda ko'rish mumkin. Differentsial kuchaytirgichga uni ulash uchun non paneli, 1 x 100Ω qarshilik, 6 x 47kΩ qarshilik, 3 LM741 operatsion kuchaytirgichi va ko'plab o'tish simlari kerak bo'ladi.

Buni qanday tekshirish mumkin?

LTSpice -da va jismoniy qurilmada test o'tkazilganda, u 1000 daromad olishiga ishonch hosil qilmoqchisiz. Bu daromad = Vout/ Vin daromad tenglamasi yordamida amalga oshiriladi. Vout - chiqishning eng yuqori cho'qqisi, Vin esa - kirishning eng yuqori nuqtasi. Misol uchun, funktsiyali generatorni sinab ko'rish uchun men 10 mV tepalikdan tepaga cho'zilgan bo'lardim, shuning uchun men 10 V kuchlanishli chiqishim kerak.

2 -qadam: Nish filtri

Nega kerak?

Shovqinni yo'q qilish uchun chiziqli filtr yaratiladi. Aksariyat binolarda zanjirda shovqin yaratadigan 60 gigagertsli o'zgaruvchan tok bo'lganligi sababli, biz 60 gigagertsli signalni susaytiradigan chiziqli filtr yasashga qaror qildik.

Uni qanday qurish kerak?

Chiziqli filtr dizayni yuqoridagi rasmga asoslangan. Rezistorlar va kondansatkichlar qiymatlarini hisoblash uchun tenglamalar ham yuqorida keltirilgan. Biz 60 Gts va 0,1 uF kondansatkichlarini ishlatishga qaror qildik, chunki bu bizda mavjud bo'lgan kondansatör qiymati. Tenglamalarni hisoblashda biz R1 va R2 ni 37, 549 kΩ ga, R3 ning qiymatini esa 9021.19 Ω ga teng deb topdik. Elektron platada bu qiymatlarni yaratish uchun biz R1 va R2 uchun 39 kΩ va R3 uchun 9,1 kΩ dan foydalanganmiz. Umuman olganda, chiziqli filtrga 1 x 9,1 kΩ qarshilik, 2 x 39 kΩ qarshilik, 3 x 0,1 uF kondansatör, 1 LM741 operatsion kuchaytirgich va ko'p o'tish simlari kerak bo'ladi. yuqoridagi rasmda.

Buni qanday tekshirish mumkin?

Chiziq filtrining funktsional imkoniyatlari o'zgaruvchan tokni tozalash orqali tekshirilishi mumkin. 60 Gts dan tashqari barcha chastotalar filtrdan o'tishi kerak. Buni LTSpice va jismoniy zanjirda sinab ko'rish mumkin

3-qadam: past o'tkazgichli filtr

Nega kerak?

Tanangizdan va bizni o'rab turgan xonadan shovqinni kamaytirish uchun past o'tkazgichli filtr kerak. Past o'tkazgichli filtrni kesish chastotasini tanlashda, yurak urishi 1 Gts-3 Gts dan, EKGni tashkil etuvchi to'lqin shakllari esa 1-50 Gts ga yaqinligini hisobga olish kerak.

Uni qanday qurish kerak?

Biz 60 gigagertsli chastotani o'rnatishga qaror qildik, shunda ham biz barcha foydali signallarni olamiz, lekin keraksiz signalni ham kesib tashlaymiz. Chastotani chastotasi 70 Gts bo'lishini aniqlayotganda, biz 0,15uF kondansatör qiymatini tanlashga qaror qildik, chunki bu bizning to'plamimizda bo'lgani kabi. Kondensator qiymatining hisobini rasmda ko'rish mumkin. Hisoblash natijasi qarshilik qiymati 17.638 kΩ edi. Biz 18 kΩ qarshilikdan foydalanishni tanladik. Past o'tish filtri uchun 2 x 18 kΩ qarshilik, 2x0,15 uF kondansatör, 1 LM741 operatsion kuchaytirgichi va ko'p o'tish simlari kerak. Rasmda LTSpice va jismoniy zanjir uchun past o'tish filtrining sxemasi mavjud.

Buni qanday tekshirish mumkin?

Past o'tkazgichli filtrni LTSpice va jismoniy zanjirda o'zgaruvchan tok yordamida tekshirish mumkin. O'zgaruvchan tokni o'chirishda siz pastdagi chastotalar o'zgarmasligini ko'rishingiz kerak, lekin chegaradan yuqori chastotalar filtrlana boshlaydi.

4 -qadam: Loyihani yakunlang

O'chirish tugagach, u yuqoridagi rasmga o'xshash bo'lishi kerak! Endi siz elektrodlarni tanangizga ulashga va EKGingizni ko'rishga tayyormiz! Osiloskop bilan bir qatorda EKGni Arduino -da ham ko'rsatish mumkin.