EKG va yurak urish tezligi monitor: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

EKG deb ham ataladigan elektrokardiogramma - bu yurakning elektr faolligini aniqlaydigan va qayd etadigan test. U yurak urish tezligini, yurakning har bir qismidan o'tuvchi elektr impulslarining kuchi va vaqtini aniqlaydi, bu yurak xuruji va aritmiya kabi yurak muammolarini aniqlay oladi. Kasalxonalarda EKGda ko'krak, qo'l va oyoq terisiga o'n ikkita elektrod kiradi. Bu qiyin ishda biz faqat uchta elektroddan foydalanamiz, bittasi har bir bilagiga ikkita yozish joyi sifatida, bittasi esa o'ng to'pig'iga asos sifatida. Shuni ta'kidlash kerakki, bu tibbiy asbob emas. Bu faqat simulyatsiya qilingan signallardan foydalangan holda ta'lim maqsadlari uchun. Agar bu sxemani haqiqiy EKG o'lchovlari uchun ishlatayotgan bo'lsangiz, iltimos, kontaktlarning zanglashiga olib kelishini va kontaktlarning zanglashiga olib kelishi uchun to'g'ri izolyatsiya usullaridan foydalanilganligiga ishonch hosil qiling.

Inson EKG signalini olish va tahlil qilish uchun bizga kirish signalini 1000 ga kuchaytiradigan asbob kuchaytirgichi, o'zgaruvchan tok shovqinini (60 Gts) ketkazuvchi chiziqli filtr va 250 Gts dan yuqori boshqa shovqinlarni filtrlaydigan past o'tkazgichli filtr kerak. Odam EKGining chastota diapazoni 0-250 Gts oralig'ida bo'lgani uchun 250 Gts chegarasi ishlatiladi

1 -qadam: materiallar

Funktsiya generatori, Quvvat manbai, Osiloskop, Non paneli.

Rezistorlar: 1k - 500k ohm

Kondensatorlar: 20 - 100 nF

Operatsion kuchaytirgich x5 (UA741)

2 -qadam: asboblar kuchaytirgichini yarating

Ko'rsatkich kuchaytirgichining sxemasi va tenglamalariga murojaat qilish. Birinchidan, to'g'ri qarshilik qiymatlarini hisoblashimiz kerak. Asbob kuchaytirgichi 2 bosqichli bo'lgani uchun ikkita alohida daromad bor: k1 va k2. Biz 1000 daromadga muhtoj ekanmiz, k1 ni k2 ga ko'paytirish mingga teng bo'lishi kerak. Ushbu qo'llanmada biz quyidagi qiymatlardan foydalanganmiz, agar sizda qarshiliklarning keng diapazoni bo'lmasa, bu qiymatlarni o'zgartirishga harakat qiling.

R1 = 1000Ω, R2 = 15000Ω shuning uchun, K1 = 1+(2*15000)/1000 = 31R3 = 1000Ω, R4 = 32000Ω, K2 = 32000/1000 = 32

Endi siz qanday qarshilik qiymatlari kerakligini bilsangiz, davom eting va sxemani tuzing.

Asbob kuchaytirgichini sinab ko'rish uchun siz ma'lum bir amplitudali sinus to'lqinni ishlab chiqarish uchun funktsiya generatoridan foydalanishingiz mumkin, uni kontaktlarning zanglashiga olib kirishingiz va kuchaytirgichning chiqishini osiloskopga ulashingiz kerak, siz amplitudali sinus to'lqinni ko'rishingiz kerak. kirish sinus to'lqinidan 1000 barobar katta

3 -qadam: Notch filtrini yarating

Asboblar kuchaytirgichiga o'xshab, tegishli komponent qiymatlarini topish uchun sxemaga va tenglamalarga murojaat qiling. Biz bilamizki, bu chiziqli filtrda biz 60 gigagertsli chastotalarni kesib tashlashimiz kerak, shuning uchun f0 - 60 gts, biz 8 sifat faktoridan ham foydalanamiz, bu bizga yaxshi aniqlik beradi. Ushbu qiymatlardan foydalanib, biz mos komponent qiymatlarini topa olamiz:

C = 100 nF, Q = 8, w0 = 2ℼf = 2*pi*60 = 120pi

R1 = 1/(2*8*120*pi*100*10^-9) = 1658Ω

R2 = (2*8)/(120*pi*100*10^-9) = 424kΩ

R3 = (1658*424000)/(1658+424000) = 1651Ω

Endi siz kerakli komponentlarning qiymatlarini bilganingizdan so'ng, sxemani tuzing. Qiymatlarni kerakli qiymatlarga iloji boricha yaqinlashtirish uchun siz qarshiliklarni parallel yoki ketma -ket ishlatishingiz mumkin emas.

Filtrni sinab ko'rish uchun siz chastotali tozalashni amalga oshirishingiz mumkin. 0,5 V amplitudali sinus to'lqinni kiriting va chastotasini o'zgartiring. Qarang, 60Hz ga yaqinlashganda osiloskopga ulangan chiqish amplitudasi qanday o'zgaradi. Masalan, chastota 50 dan past yoki 70 dan yuqori bo'lsa, siz kirishga o'xshash chiqish signalini ko'rishingiz kerak, lekin 60 Gtsga yaqinlashganda amplitudasi kamayishi kerak. Agar bu sodir bo'lmasa, kontaktlarning zanglashini tekshiring va to'g'ri qarshilik qiymatlarini ishlatganingizga ishonch hosil qiling.

4 -qadam: Ikkinchi darajali Buttervort filtrini yarating

Biz ishlatgan past o'tkazgichli filtr turi ikkinchi darajali faol. Bu filtr ishlatiladi, chunki u bizga etarlicha aniqlikni beradi va kuch talab qilsa -da, ishlash yaxshiroq. Filtr 250 Gts dan yuqori chastotalarni kesish uchun mo'ljallangan. Buning sababi shundaki, EKG signalining har xil chastotali komponenti nol va 250 Gts oralig'ida va 250 Gts dan yuqori chastotali har qanday signal shovqin deb hisoblanadi. Birinchi rasmda rezistorning barcha to'g'ri qiymatlari ko'rsatilgan past o'tkazgichli filtr sxemasi ko'rsatilgan. (R7 4kΩ o'rniga 25632Ω bo'lishi kerak). Ikkinchi rasmda komponentalar qiymatini o'zingiz hisoblashingiz mumkin bo'lgan barcha tenglamalar mavjud.

Past o'tkazgichli filtrni sinab ko'rish uchun amplitudasi 0,5 V bo'lgan sinus to'lqinni yaratish uchun funksiya generatoridan foydalaning. 250 Gts dan past chastotalarni kiritishda siz kirishga o'xshash chiqishni ko'rishingiz kerak, lekin 250 Gtsdan keyin qanchalik katta bo'lsa, chiqish kichrayadi va oxir -oqibat nolga yaqin bo'ladi.

5 -qadam: Hammasini bir joyga to'plang

Uch bosqichni qurishni tugatgandan so'ng, asboblarni kuchaytirgichni, so'ngra chiziqli filtrni, so'ngra past o'tkazgichli filtrni qo'ying. Sizning sxemangiz bu rasmga o'xshash bo'lishi kerak.

6 -qadam: butun davrani sinovdan o'tkazish

Funktsiya generatoridan foydalanib, asboblar kuchaytirgichining kirishiga amplitudasi 15 mV dan oshmaydigan ixtiyoriy EKG signalini kiriting. Past o'tish filtrining chiqishini osiloskopga ulang. Siz ushbu rasmga o'xshash natijani olishingiz kerak. Yashil signal - bu kartaning chiqishi va sariq signal - kontaktlarning zanglashiga olib keladigan signal. Siz osiloskop yordamida chastotani olish va bu sonni 60 ga ko'paytirish orqali yurak urish tezligini o'lchashingiz mumkin.

E'tibor bering, agar siz o'zingizning EKG signalingizni o'lchashni xohlasangiz, asbob kuchaytirgichining ikkita kirishini bilagingizning har biriga elektrod yordamida ulab, oyog'ingizni erga ulang. Buni amalga oshirishdan oldin, o'rtada turing, kontaktlarning zanglashiga olib kelishi va kontaktlarning zanglashiga olib kelishi uchun to'g'ri izolyatsiya texnikasi qo'llanilganligiga ishonch hosil qiling.