EKG monitor: 8 qadam

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

Ogohlantirish: 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.

Elektrokardiografiya - bu yurak faoliyati haqida ma'lumot olish uchun bemorning yuragi tomonidan ishlab chiqarilgan elektr signallarini yozib olish jarayoni. Elektr signalini samarali ushlab turish uchun uni elektr komponentlari orqali filtrlash va kuchaytirish kerak. Ma'lumotlar foydalanuvchilarga aniq va samarali tarzda taqdim etilishi kerak.

Quyidagi yo'riqnomada amplifikatsiya/filtrlash sxemasini, shuningdek foydalanuvchi interfeysini qanday qurish kerakligi ko'rsatilgan. Bu LabVIEW -da asboblar kuchaytirgichi, chiziqli filtr, past o'tkazgichli filtr va foydalanuvchi interfeysini yaratishni o'z ichiga oladi.

Jarayonning birinchi bosqichi analog sxemaning talablarini aniqlashdir. Talablar aniqlangandan so'ng, sxemani qanday asosiy komponentlar tashkil etishi to'g'risida qaror qabul qilinadi. Keyinchalik, ushbu asosiy komponentlarning xususiyatlari haqida kichikroq tafsilotlar ko'rib chiqiladi va nihoyat, kontaktlarning zanglashiga olib kelish davri har bir rezistor va kondansatörning aniq qiymatlarini aniqlash bilan yakunlanadi.

1 -qadam: talablar va asosiy komponentlarni aniqlash

Zanjirning vazifasi - bemor tomonidan ishlab chiqarilgan EKG signalini kuchaytirish va u bilan bog'liq bo'lgan barcha shovqinlarni filtrlash. Xom signal maksimal amplitudasi taxminan 2 mV bo'lgan murakkab to'lqin shakli va QRS kompleksida 100 Gts dan 250 Gts gacha chastotali komponentlardan iborat. Bu signalni kuchaytirish va yozib olish.

Qiziqish signalining ustiga, shovqin bir necha manbalardan ishlab chiqariladi. Quvvat manbalari 60 Gts shovqin chiqaradi va bemorlar harakati 1 Gts dan kam diapazonda artefaktlar hosil qiladi. Ko'proq yuqori chastotali shovqinlar fon radiatsiyasi va uyali telefonlar va simsiz internet kabi telekommunikatsiya signallaridan kelib chiqadi. Bu shovqin to'plami filtrlash uchun signaldir.

Zanjir birinchi navbatda xom signalni kuchaytirishi kerak. Keyin u 60 Gts shovqinni va 160 Gts dan yuqori bo'lgan boshqa shovqinlarni filtrlashi kerak. Bemorning harakati bilan bog'liq past chastotali shovqinni filtrlash kerak emas, chunki bemorga jim turishni buyurish mumkin.

Signal bemorda joylashgan ikkita elektrod o'rtasidagi potentsial farq sifatida o'lchanganligi sababli, asbob kuchaytirgichi yordamida kuchayadi. Oddiy farq kuchaytirgichidan ham foydalanish mumkin edi, lekin asboblar kuchaytirgichlari shovqinlarni rad etish va tolerantlik nuqtai nazaridan yaxshi ishlaydi. 60 Gts chastotali filtrlash chiziqli filtr yordamida amalga oshiriladi, qolgan qismi esa past chastotali filtr yordamida amalga oshiriladi. Bu uchta element butun analog sxemani tashkil qiladi.

O'chirishning uchta elementini bilgan holda, komponentlarning yutuqlari, kesish chastotalari va o'tkazish qobiliyati haqida kichikroq tafsilotlarni aniqlash mumkin.

Qurilmaning kuchaytirgichi 670 ga o'rnatiladi. Bu kichik EKG signalini yozib olish uchun etarli, lekin 20 mVga yaqin signallar bilan kontaktlarning zanglashini sinashda op-amperlar o'z chiziqli diapazonida harakat qilishini ta'minlash uchun etarlicha kichik. ba'zi funktsiyalar generatorlarida minimaldir.

Tarmoqli filtr 60 Gts chastotada markazlashtirilgan bo'ladi.

Past o'tkazgichli filtr 160 Gts kesish chastotasiga ega bo'ladi. Bu hali ham QRS kompleksining ko'p qismini egallashi va yuqori chastotali fon shovqinini rad etishi kerak.

2 -qadam: asboblar kuchaytirgichi

Yuqoridagi sxemalarda asboblar kuchaytirgichi tasvirlangan.

Kuchaytirgich ikki bosqichdan iborat. Birinchi bosqich yuqoridagi tasvirlarning chap tomonidagi ikkita op-amperdan, ikkinchi bosqich esa o'ngdagi bitta op-ampdan iborat. Ularning har birining daromadini xohlaganingizcha o'zgartirish mumkin, lekin biz uni 670 V/V daromad bilan qurishga qaror qildik. Bunga qarshilikning quyidagi qiymatlari yordamida erishish mumkin:

R1: 100 Ohm

R2: 3300 Ohm

R3: 100 Ohm

R4: 1000 Ohm

3 -qadam: filtr filtri

Yuqoridagi sxemalar chiziq filtrini tavsiflaydi. Bu faol filtr, shuning uchun biz xohlasak signalni kuchaytirish yoki kuchsizlantirishni tanlashimiz mumkin edi, lekin biz kerakli amplifikatsiyaga allaqachon erishganmiz, shuning uchun biz ushbu op-amp uchun bitta daromadni tanlaymiz. Markaz chastotasi 60 Gts va sifat omili 8 bo'lishi kerak. Bunga quyidagi komponentli qiymatlar yordamida erishish mumkin:

R1: 503 Ohm

R2: 128612 Ohm

R3: 503 Ohm

C: 0,33 mikroFarad

4 -qadam: past o'tkazgichli filtr

Shunga qaramay, bu faol filtr, shuning uchun biz xohlagan daromadni tanlashimiz mumkin edi, lekin biz 1 -ni tanlaymiz. Bu yuqoridagi R4ni qisqa tutashuvga, R3ni esa ochiq zanjirga aylantirish orqali amalga oshiriladi. Qolganlari, boshqa komponentlar singari, elementlarning individual qiymatlarini olish uchun sxemalarni boshqaruvchi tenglamalar bilan birgalikda oldindan belgilangan talablarimiz yordamida amalga oshiriladi:

R1: 12056 Ohm

R2: 19873,6 Ohm

C1: 0,047 mikroFarad

C2: 0,1 mikrofarad

5 -qadam: To'liq davrani deyarli loyihalash

PSPICE kabi virtual zanjirni yaratish dasturida sxemani loyihalash, analog analog sxemani ishlab chiqarishga o'tishdan oldin xatolarni aniqlash va rejalarni mustahkamlashda juda foydali bo'lishi mumkin. Bu vaqtda, hamma narsa rejaga muvofiq ishlashini ta'minlash uchun, kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin.

6 -qadam: To'liq davrani yarating

Zanjir siz xohlagan tarzda qurilishi mumkin, lekin bu ish uchun non paneli tanlangan.

Non taxtasida yig'ish tavsiya etiladi, chunki u lehimlashdan ko'ra osonroq, lekin lehim ko'proq chidamlilik beradi. Quvvat manbaiga parallel ravishda 0,1 microFarad bypass kondansatörünü erga joylashtirish tavsiya etiladi, chunki bu doimiy quvvatdan istalmagan og'ishlarni bartaraf etishga yordam beradi.

7 -qadam: LabVIEW foydalanuvchi interfeysi

LabVIEW foydalanuvchi interfeysi - analog signallardan EKG signalining vizual va raqamli tasviriga aylantirish vositasi bo'lib, foydalanuvchi tushunishi oson. Signalni analogdan raqamliga o'tkazish uchun DAQ taxtasi ishlatiladi va ma'lumotlar LabVIEW -ga import qilinadi.

Dastur-bu ob'ektga asoslangan dastur bo'lib, u ma'lumotlarni qayta ishlash va interfeys yaratishga yordam beradi. Ma'lumotlar birinchi navbatda grafik bilan tasvirlangan, so'ngra yurak urishining chastotasini aniqlash uchun signalni qayta ishlash amalga oshiriladi, shunda u grafik yonida ko'rsatiladi.

Yurak urish tezligini aniqlash uchun yurak urishini aniqlash kerak. Buni Lab VIEW -ning tepalikni aniqlash ob'ekti yordamida amalga oshirish mumkin. Ob'ekt qabul qilingan ma'lumotlar massividagi cho'qqilar indekslarini chiqaradi, bu hisob -kitoblarda yurak urishi orasidagi vaqtni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.

LabVIEW tafsilotlari boshqacha ko'rsatma bo'lishi mumkinligi sababli, biz tafsilotlarni boshqa manbaga qoldiramiz. Dasturning aniq ishlashini yuqorida ko'rsatilgan blok -sxemada ko'rish mumkin.

8 -qadam: LabVIEW oxirgi foydalanuvchi interfeysi

Oxirgi foydalanuvchi interfeysi kuchaytirilgan, filtrlangan, konvertatsiya qilingan va qayta ishlangan signalni, yurak urish tezligini daqiqada o'qishni ko'rsatadi.