Պարզ ԷՍԳ և սրտի զարկերակային դետեկտոր ՝ 10 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

NOTԱՆՈԹՈԹՅՈՆ. Սա բժշկական սարք չէ: Սա կրթական նպատակների համար է `միայն մոդելավորված ազդանշանների օգտագործմամբ: Եթե այս սխեման օգտագործում եք ԷՍԳ իրական չափումների համար, համոզվեք, որ միացումն ու գործիքը միացումն օգտագործում են մեկուսացման համապատասխան տեխնիկա:

Այսօր մենք կանցնենք էլեկտրասրտագրության (ԷՍԳ) հիմնական սխեմաների նախագծման միջոցով և կստեղծենք միացում `ձեր սրտի էլեկտրական ազդանշանը ուժեղացնելու և զտելու համար: Այնուհետև մենք կարող ենք չափել սրտի բաբախյունը ՝ օգտագործելով labVIEW ծրագրակազմը: Գործընթացի ընթացքում ես մանրամասն հրահանգներ կտամ սխեմայի ձևավորման տարրերի և դրանց առաջացման պատճառների վերաբերյալ, ինչպես նաև մի փոքր կենսաբանական նախապատմություն: Վերնագրի պատկերը իմ սրտի էլեկտրական ազդանշանն է: Այս հրահանգի ավարտին դուք նույնպես կկարողանաք չափել ձեր ձերը: Եկեք սկսենք!

ԷՍԳ -ն օգտակար ախտորոշիչ գործիք է բժշկական մասնագետների համար: Այն կարող է օգտագործվել սրտի բազմաթիվ հիվանդությունների ախտորոշման համար ՝ սկսած հիմնական ինֆարկտից (սրտամկանի ինֆարկտ), մինչև սրտի ավելի առաջադեմ խանգարումներ, ինչպիսիք են նախասրտերի ֆիբրիլյացիան, որոնք մարդիկ կարող են անցնել իրենց կյանքի մեծ մասը ՝ չնկատելով: Սրտի յուրաքանչյուր զարկ, ձեր ինքնավար նյարդային համակարգը քրտնաջան աշխատում է, որպեսզի ձեր սիրտը բաբախի: Այն էլեկտրական ազդանշաններ է ուղարկում սրտին, որոնք SA հանգույցից անցնում են դեպի AV հանգույց, այնուհետև ՝ ձախ և աջ փորոքներ սինխրոն, և վերջապես ՝ էնդոկարդից դեպի էպիկարդիում և պուրկինի մանրաթելեր, սրտերը ՝ պաշտպանության վերջին գիծը: Այս բարդ կենսաբանական սխեման կարող է խնդիրներ ունենալ իր ճանապարհի ցանկացած վայրում, և ԷՍԳ -ն կարող է օգտագործվել այդ խնդիրները ախտորոշելու համար: Ես կարող էի ամբողջ օրը խոսել կենսաբանության մասին, բայց արդեն կա գիրք այդ թեմայով, այնպես որ կարդացեք «ԷՍԳ ախտորոշումը կլինիկական պրակտիկայում» ՝ Նիկոլաս Պետերսի, Մայքլ Գացուլիսի և Ռոմեո Վեխտի կողմից: Այս գիրքը չափազանց հեշտ է կարդալ և ցուցադրում է ԷՍԳ -ի զարմանալի օգտակարությունը:

ԷՍԳ ստեղծելու համար ձեզ հարկավոր կլինեն հետևյալ բաղադրիչները կամ ընդունելի փոխարինումները:

• Շղթայի նախագծման համար.

  • Breadboard
  • OP ուժեղացուցիչ x 5
  • Ռեզիստորներ
  • Կոնդենսատորներ
  • Լարերը
  • Alligator Clips կամ խթանման և չափման այլ մեթոդներ
  • BNC մալուխներ
  • Ֆունկցիայի գեներատոր
  • Օսցիլոսկոպ
  • DC էլեկտրամատակարարում կամ մարտկոցներ, եթե հարմար եք

• Սրտի հաճախության հայտնաբերման համար.

  • LabView
  • DAQ խորհուրդ

• Կենսաբանական ազդանշանի չափման համար*

  • Էլեկտրոդներ
  • Alligator Clips կամ էլեկտրոդների կապիչներ

*Ես վերևում տեղադրեցի նախազգուշական նշում և մի փոքր ավելի կքննարկեմ մարդու մարմնի համար էլեկտրական բաղադրիչների վտանգները: Մի միացրեք այս ԷԿԳ -ն ինքներդ ձեզ, եթե չեք համոզվել, որ օգտագործում եք մեկուսացման համապատասխան տեխնիկա: Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման սարքերի, ինչպիսիք են սնուցման աղբյուրները, օսլիլոսկոպները և համակարգիչները ուղղակիորեն միացմանը միացնելը, կարող է հանգեցնել հոսանքի հոսանքի հոսանքի մեծ հոսանքների հոսանքին: Խնդրում ենք անջատել միացումն էլեկտրական հոսանքից `մարտկոցի էներգիայի և մեկուսացման այլ տեխնիկայի միջոցով:

Հաջորդը 'Ես կքննարկեմ զվարճալի մասը. Շղթայի նախագծման տարրեր:

Քայլ 1: Շղթայի նախագծման բնութագրերը

Հիմա կխոսեմ սխեմայի ձևավորման մասին: Ես չեմ քննարկի սխեմայի սխեմաները, քանի որ դրանք կտրվեն այս բաժնից հետո: Այս բաժինը այն մարդկանց համար է, ովքեր ցանկանում են հասկանալ, թե ինչու ենք մենք ընտրել այն բաղադրիչները, որոնք արել ենք:

Վերոնշյալ պատկերը, որը վերցված է Պուրդու համալսարանի իմ լաբորատոր ձեռնարկից, մեզ տալիս է գրեթե այն ամենը, ինչ մենք պետք է իմանանք ՝ ԷՍԳ հիմնական սխեման նախագծելու համար: Սա ԷԿԳ -ի չզտված ազդանշանի հաճախականությունն է, որի ընդհանուր «ամպլիտուդը» (y առանցքը) համեմատական նպատակներով վերաբերում է անչափ թվին: Հիմա խոսենք դիզայնի մասին:

A. Գործիքների ուժեղացուցիչ

Գործիքային ուժեղացուցիչը կլինի շրջանի առաջին փուլը: Այս բազմակողմանի գործիքը ազդանշան է հաղորդում, նվազեցնում է ընդհանուր ռեժիմի աղմուկը և ուժեղացնում ազդանշանը:

Մենք ազդանշան ենք վերցնում մարդու մարմնից: Որոշ սխեմաներ թույլ են տալիս օգտագործել ձեր չափման աղբյուրը որպես սնուցման աղբյուր, քանի որ առկա է համարժեք լիցք ՝ առանց վնասների վտանգի: Այնուամենայնիվ, մենք չենք ուզում վնասել մեր մարդկային սուբյեկտներին, ուստի մենք պետք է բուֆեր անենք ազդանշանը, որը մեզ հետաքրքրում է չափել: Գործիքային ուժեղացուցիչները թույլ են տալիս պաշտպանել կենսաբանական ազդանշանները, քանի որ Op Amp-Inputs- ը տեսականորեն անսահման դիմադրողականություն ունի (դա գործնականում այդպես չէ, բայց դիմադրությունը սովորաբար բավականաչափ բարձր է), ինչը նշանակում է, որ ոչ մի հոսանք (տեսականորեն) չի կարող հոսել մուտքի մեջ: տերմինալներ:

Մարդու մարմինը աղմուկ ունի: Մկաններից ստացված ազդանշանները կարող են առաջացնել այս աղմուկի արտահայտումը ԷՍԳ ազդանշաններում: Այս աղմուկը նվազեցնելու համար մենք կարող ենք օգտագործել տարբերության ուժեղացուցիչ `ընդհանուր ռեժիմի աղմուկը նվազեցնելու համար: Ըստ էության, մենք ցանկանում ենք հանել աղմուկը, որը առկա է ձեր նախաբազկի մկաններում ՝ երկու էլեկտրոդների տեղադրման ժամանակ: Գործիքային ուժեղացուցիչը ներառում է տարբերության ուժեղացուցիչ:

Մարդու մարմնում ազդանշանները փոքր են: Մենք պետք է ուժեղացնենք այս ազդանշանները, որպեսզի դրանք չափվեն համապատասխան բանաձևով ՝ օգտագործելով էլեկտրական չափիչ սարքեր: Գործիքային ուժեղացուցիչն ապահովում է դրա համար անհրաժեշտ շահույթը: Գործիքային ուժեղացուցիչների մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար տես կցված հղումը:

www.electronics-tutorial.net/amplifier/instrumentation-amplifier/index.html

B. Notch Filter

ԱՄՆ -ում էլեկտրահաղորդման գծերը արտադրում են «հիմնական աղմուկ» կամ «էլեկտրահաղորդման գծի աղմուկ» ուղիղ 60 Հց հաճախականությամբ: Այլ երկրներում դա տեղի է ունենում 50 Հց հաճախականությամբ: Մենք կարող ենք տեսնել այս աղմուկը ՝ նայելով վերևի պատկերին: Քանի որ մեր ԷԿԳ ազդանշանը դեռ որոշ չափով գտնվում է հետաքրքրության շրջանակում, մենք ցանկանում ենք հեռացնել այս աղմուկը: Այս աղմուկը հեռացնելու համար կարող է օգտագործվել խազ ֆիլտր, որը նվազեցնում է բարձրության հաճախականությունների շահույթը: Որոշ մարդիկ կարող են հետաքրքրված չլինել ԷՍԳ սպեկտրի ավելի բարձր հաճախականությամբ և կարող են ընտրել ցածր անցման ֆիլտր ստեղծել 60 Հց -ից ցածր կտրվածքով: Այնուամենայնիվ, մենք ցանկանում էինք սխալվել անվտանգ կողմում և հնարավորինս շատ ազդանշան ստանալ, ուստի դրա փոխարեն ընտրվեց խազ ֆիլտր և ցածր անցման ավելի բարձր հաճախականությամբ ցածր ֆիլտր:

Կտրուկ զտիչների մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար տես կցված հղումը:

www.electronics-tutorials.ws/filter/band-st…

C. Երկրորդ կարգի Butterworth VCVS Low-Pass Filter

ԷԿԳ ազդանշանի հաճախականությունը կազմում է միայն մինչ այժմ: Մենք ցանկանում ենք վերացնել ավելի մեծ հաճախականությունների ազդանշանները, քանի որ մեր նպատակների համար դրանք պարզապես աղմուկ են: Ձեր բջջային հեռախոսի, կապույտ ատամի սարքի կամ նոութբուքի ազդանշաններն ամենուր են, և դրանք կարող են անընդունելի աղմուկ առաջացնել ԷՍԳ ազդանշանում: Նրանք կարող են վերացվել Butterworth Low-Pass ֆիլտրով: Մեր ընտրած անջատման հաճախականությունը 220 Հց էր, որը հետին տեսանկյունից մի փոքր բարձր էր: Եթե ես նորից ստեղծեի այս սխեման, ես կընտրեի դրանից շատ ավելի ցածր անջատման հաճախականություն, և գուցե նույնիսկ փորձարկեի 60 Հց -ից ցածր անջատման հաճախականությամբ և փոխարենը օգտագործեի ավելի բարձր կարգի զտիչ:

Այս զտիչը երկրորդ կարգի է: Սա նշանակում է, որ շահույթը «գլորվում է» 40 դԲ/տասնամյակ արագությամբ ՝ 20 դԲ/տասնամյակի փոխարեն, ինչպես առաջին կարգի ֆիլտրը: Այս կտրուկ շրջումը ապահովում է բարձր հաճախականության ազդանշանի ավելի մեծ մեղմացում:

Ընտրվել է Butterworth զտիչ, քանի որ այն «առավելագույնս հարթ է» անցման գոտում, ինչը նշանակում է, որ անցումային շերտում խեղաթյուրում չկա: Եթե ձեզ հետաքրքրում է, այս հղումը պարունակում է հիանալի տեղեկություններ երկրորդ կարգի հիմնական զտիչի ձևավորման համար.

www.electronics-tutorials.ws/filter/second-…

Այժմ, երբ մենք խոսեցինք սխեմաների նախագծման մասին, կարող ենք սկսել շինարարությունը:

Քայլ 2. Կառուցեք գործիքավորման ուժեղացուցիչ

Այս սխեման կփրկի մուտքը, կհանի ընդհանուր ռեժիմի աղմուկը և կուժեղացնի ազդանշանը 100 շահումով: Շղթայի սխեմատիկ և ուղեկցող նախագծման հավասարումները ներկայացված են վերևում: Սա ստեղծվել է OrCAD Pspice դիզայների միջոցով և նմանակվել Pspice- ի միջոցով: Սխեման մի փոքր պղտոր է դուրս գալիս, երբ պատճենվում է OrCAD- ից, ուստի ես ներողություն եմ խնդրում դրա համար: Ես խմբագրել եմ պատկերը, հուսով եմ, որ դիմադրության որոշ արժեքներ մի փոքր ավելի պարզ կդառնան:

Հիշեք, որ սխեմաներ ստեղծելիս պետք է ընտրել ողջամիտ դիմադրության և հզորության արժեքներ, որպեսզի հաշվի առնվեն լարման աղբյուրի գործնական դիմադրողականությունը, լարման չափման սարքի գործնական դիմադրողականությունը և դիմադրիչների և կոնդենսատորների ֆիզիկական չափը:

Դիզայնի հավասարումները թվարկված են վերևում: Սկզբում մենք ցանկանում էինք, որ գործիքավորման ուժեղացուցիչի շահույթը լինի x1000, և մենք ստեղծեցինք այս սխեման, որպեսզի կարողանանք ուժեղացնել մոդելավորված ազդանշանները: Այնուամենայնիվ, այն ամրացնելով մեր մարմնին, մենք անվտանգության նկատառումներից ելնելով ցանկանում էինք շահույթը հասցնել 100 -ի, քանի որ տախտակները ճշգրիտ սխեմաների ամենակայուն միջերեսները չեն: Դա արվեց տաք փոխանակման դիմադրող 4-ով, որը պետք է կրճատվի տասը գործոնով: Իդեալում, գործիքավորումների ուժեղացուցիչի յուրաքանչյուր փուլից ձեր շահումը նույնը կլինի, բայց փոխարենը մեր շահույթը դարձավ 31.6 -ի 1 -ին և 3.16 -ի համար `2 -րդ փուլի համար` տալով 100 -ի շահույթ: Ես կցեցի սխեմայի սխեման 100 շահույթի համար: 1000 -ի փոխարեն: Դուք դեռ կտեսնեք մոդելավորված և կենսաբանական ազդանշաններ, որոնք այս մակարդակի հետ միանգամայն լավ են, բայց դա չի կարող իդեալական լինել ցածր թույլտվություն ունեցող թվային բաղադրիչների համար:

Ուշադրություն դարձրեք, որ սխեմայի սխեմայում ես ունեմ «հիմնային մուտքագրում» և «դրական մուտքագրում» բառերը `նկարված նարնջագույն տեքստով: Ես պատահաբար տեղադրեցի ֆունկցիայի մուտքը այնտեղ, որտեղ ենթադրվում է, որ գետնին է: Խնդրում ենք տեղադրել գետնին, որտեղ նշվում է «գրունտի մուտքը», և գործառույթը, որտեղ նշվում է «դրական մուտքագրումը»:

• Ամփոփում

  • Փուլ 1 շահում - 31.6
  • 2 -րդ փուլի շահում `3.16 անվտանգության նկատառումներից ելնելով

Քայլ 3: Կառուցեք Notch զտիչը

Այս խազ ֆիլտրը վերացնում է ԱՄՆ Հոսանքի գծերից 60 Հց աղմուկը: Քանի որ մենք ցանկանում ենք, որ այս ֆիլտրը խզվի ուղիղ 60 Հց արագությամբ, դիմադրության ճիշտ արժեքների օգտագործումը շատ կարևոր է:

Դիզայնի հավասարումները թվարկված են վերևում: Օգտագործվել է 8 -ի որակի գործակից, ինչը հանգեցնում է թուլացման հաճախականության կտրուկ գագաթնակետին: Օգտագործվել է կենտրոնական հաճախականություն (f0) 60 Հց, թողունակությունը (բետա) ՝ 2 ռադ/վրկ, կենտրոնական հաճախականությունից փոքր -ինչ շեղվող հաճախականությունների թուլացում ապահովելու համար: Հիշեցնենք, որ հունական օմեգա (w) տառը ռադ/վ միավորներով է: Hz- ից rad/s փոխակերպելու համար մենք պետք է բազմապատկենք մեր կենտրոնական հաճախականությունը `60 Hz, 2*pi- ով: Բետան նույնպես չափվում է ռադ/վ -ով:

• Արժեքներ դիզայնի հավասարումների համար

  • w0 = 376,99 ռադ/վ
  • Բետա (B) = 2 ռադ/վ
  • Q = 8
• Այստեղից շղթայի կառուցման համար ընտրվել են դիմադրության և հզորության ողջամիտ արժեքներ:

Քայլ 4: Կառուցեք ցածր անցման զտիչ

Lowածր անցումային ֆիլտրը օգտագործվում է այն բարձր հաճախականությունները վերացնելու համար, որոնք մեզ չեն հետաքրքրում, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսի ազդանշանները, bluetooth հաղորդակցությունը և WiFi աղմուկը: Երկրորդ կարգի ակտիվ VCVS Butterworth ֆիլտրը ապահովում է առավելագույն հարթ (մաքուր) ազդանշան ժապավենի անցման շրջանում `թուլացման շրջանում -40 դԲ/տասնամյակ գլորումով:

Դիզայնի հավասարումները թվարկված են վերևում: Այս հավասարումները մի փոքր երկար են, ուստի հիշեք, որ ստուգեք ձեր մաթեմատիկան: Նկատի ունեցեք, որ b և արժեքները խնամքով ընտրված են ՝ բասի հատվածում հարթ ազդանշան ապահովելու և գլորման շրջանում միատեսակ թուլացման համար: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար, թե ինչպես են առաջանում այդ արժեքները, հղում կատարեք 2 -րդ քայլի, բաժնի C- ի «ցածր անցման զտիչ» հղմանը:

C1- ի տեխնիկական բնութագիրը բավականին երկիմաստ է, քանի որ այն պարզապես ավելի քիչ է, քան C2- ի վրա հիմնված արժեքը: Ես հաշվեցի, որ այն փոքր է կամ հավասար է 22 nF, ուստի ընտրեցի 10 nF: Շղթան լավ էր աշխատում, և -3 դԲ կետը շատ մոտ էր 220 Հց -ին, այնպես որ ես դրա համար շատ չէի անհանգստանա: Կրկին հիշեցրեք անկյունային հաճախականությունը (wc) ռադ/վ -ում հավասար է Հց հաճախականության հաճախականությանը (fc) * 2pi:

• Դիզայնի սահմանափակումներ

  • K (շահույթ) = 1
  • բ = 1
  • a = 1.4142
  • Անջատված հաճախականությունը `220 Հց

220 Հց անջատման հաճախականությունը մի փոքր բարձր էր թվում: Եթե ես դա նորից անեի, ես, ամենայն հավանականությամբ, այն կդարձնեի ավելի մոտ 100 Հց, կամ նույնիսկ կխառնվեի ավելի բարձր կարգի ցածր փոխանցումով ՝ 50 Հց կտրվածքով: Ես խրախուսում եմ ձեզ փորձել տարբեր արժեքներ և սխեմաներ:

Քայլ 5. Միացրեք Գործիքավորման ուժեղացուցիչը, Notch Filter- ը և Low Pass Filter- ը

Այժմ պարզապես միացրեք գործիքավորման ուժեղացուցիչի ելքը խազ ֆիլտրի մուտքին: Այնուհետեւ միացրեք խազ ֆիլտրի ելքը ցածր անցման ֆիլտրի մուտքին:

Ես նաև DC հոսանքի աղբյուրից շրջանցող կոնդենսատորներ եմ ավելացրել գետնին ՝ որոշ աղմուկը վերացնելու համար: Այս կոնդենսատորները պետք է լինեն նույն արժեքը յուրաքանչյուր Op-Amp- ի համար և առնվազն 0.1 uF, բայց բացի այդ, ազատ զգացեք օգտագործել ողջամիտ արժեքը:

Ես փորձեցի մի փոքր ծրարի միացում օգտագործել աղմկոտ ազդանշանը «հարթելու» համար, բայց այն նախատեսվածի պես չաշխատեց, և ես ժամանակին ցածր էի, ուստի ես հրաժարվեցի այս գաղափարից և փոխարենը օգտագործեցի թվային մշակումը: Սա հետաքրքիր լրացուցիչ քայլ կլինի, եթե հետաքրքրասեր եք:

Քայլ 6. Միացրեք միացումը, մուտքագրեք ալիքի ձև և չափեք

Շղթայի սնուցման և չափումներ կատարելու ցուցումներ: Քանի որ յուրաքանչյուրի սարքավորումները տարբեր են, չկա մի պարզ միջոց, որը կարող է ձեզ ասել, թե ինչպես մուտքագրել և չափել: Ես այստեղ հիմնական ցուցումներ եմ տվել: Կարգավորման օրինակին դիմեք նախորդ դիագրամին:

1. Միացրեք գործառույթի գեներատորը գործիքավորման ուժեղացուցիչին:

   • Գործիքային ուժեղացուցիչի դիագրամում ստորին Op-Amp- ի ստորին ամրացում
   • Բացասական սեղմիչ գետնին:
   • Գործիքների ուժեղացուցիչի դիագրամում վերին Op-Amp- ի մուտքը կարճացրեք գետնին: Սա կապահովի մուտքային ազդանշանի տեղեկանք: (Կենսաբանական ազդանշաններում այս մուտքը կլինի էլեկտրոդ `ընդհանուր ռեժիմի աղմուկը նվազեցնելու մտադրությամբ):

2. Վերջնական փուլում միացրեք օսլիլոսկոպի դրական սեղմիչը (ցածր անցման ֆիլտրի ելք):

   • դրական տեսահոլովակը թողարկվում է վերջին փուլում
   • բացասական սեղմիչ գետնին
3. Միացրեք ձեր DC սնուցման աղբյուրը ռելսերին `ապահովելով, որ յուրաքանչյուր Op-Amp էներգիայի մուտքը կարճ լինի այն երկաթգծին, որին այն համապատասխանում է:

4. Միացրեք ձեր DC սնուցման աղբյուրի հողային ստորգետնյա հատվածը մնացած ստորգետնյա երկաթուղուն ՝ ապահովելով ձեր ազդանշանի տեղեկանք:

   կարճացրեք ներքևի երկաթուղու հիմքը դեպի վերին երկաթուղային գետնին, ինչը պետք է թույլ տա մաքրել շրջանը

Սկսեք մուտքագրել ալիք և չափումներ կատարելու համար օգտագործեք օսլիլոսկոպը: Եթե ձեր միացումն աշխատում է ըստ նախատեսվածի, դուք պետք է տեսնեք 100 -ի շահույթ: Սա կնշանակի, որ լարման գագաթնակետից մինչև գագաթնակետ պետք է լինի 2 Վ 20 մՎ ազդանշանի համար: Եթե դուք գործում եք որպես շքեղ սրտային ալիքի ձև, փորձեք մուտքագրել այն:

Շփվեք հաճախականությունների և մուտքերի հետ ՝ ապահովելու համար, որ ձեր զտիչը ճիշտ է աշխատում: Փորձեք փորձարկել յուրաքանչյուր փուլ առանձին -առանձին, այնուհետև ստուգեք շրջանը որպես ամբողջություն: Ես կցել եմ փորձարկման օրինակ, որտեղ ես վերլուծել եմ խազ ֆիլտրի գործառույթը: Ես նկատեցի բավարար թուլացում 59.5 Հց -ից մինչև 60.5 Հց, բայց կնախընտրեի, որ մի փոքր ավելի թուլացում ունենայի 59.5 և 60.5 Հց կետերում: Այնուամենայնիվ, ժամանակը կարևոր էր, ուստի ես առաջ շարժվեցի և հասկացա, որ հետագայում կարող եմ թվայնորեն հեռացնել աղմուկը: Ահա մի քանի հարցեր, որոնք ցանկանում եք հաշվի առնել ձեր շրջանի համար.

• Արդյո՞ք շահույթը 100 է:
• Ստուգեք շահույթը 220 Հց -ով: -3 դԲ է, թե մոտ դրան:
• Ստուգեք թուլացումը 60 Հց հաճախականությամբ: Արդյո՞ք դա բավականաչափ բարձր է: Արդյո՞ք այն դեռևս որոշակի թուլացում է ապահովում 60.5 և 59.5 Հց արագությամբ:
• Որքա՞ն արագ է ձեր ֆիլտրը պտտվում 220 Հց -ից: Արդյո՞ք դա -40 դԲ/տասնամյակ է:
• Կա՞ որևէ հոսանք մուտքերից որևէ մեկի մեջ: Եթե այո, ապա այս սխեման հարմար չէ մարդու չափման համար, և, ամենայն հավանականությամբ, ինչ -որ բան սխալ է ձեր դիզայնի կամ բաղադրիչների հետ:

Եթե միացումն աշխատում է ըստ նախատեսվածի, ուրեմն պատրաստ եք առաջ շարժվել: Եթե ոչ, ապա որոշ անելիքներ ունեք անելու: Ստուգեք յուրաքանչյուր փուլի ելքը առանձին: Համոզվեք, որ ձեր Op-Amps- ը սնուցվում և գործում է: Ուսումնասիրեք յուրաքանչյուր հանգույցի լարումը, մինչև չհայտնաբերեք սխեմայի հետ կապված խնդիրը:

Քայլ 7: LabVIEW Սրտի զարկերի չափում

LabVIEW- ը թույլ կտա չափել սրտի բաբախյունը ՝ օգտագործելով տրամաբանական բլոկ-դիագրամ: Ավելի շատ ժամանակ տրամադրելով ՝ ես կնախընտրեի ինքս թվայնացնել տվյալները և ստեղծել կոդ, որը կսահմաներ սրտի աշխատանքը, քանի որ դրա համար անհրաժեշտ չեն համակարգիչներ labVIEW- ով և DAQ- ի ծանրաբեռնված համակարգիչով: Բացի այդ, labVIEW- ում թվային արժեքները ինտուիտիվ կերպով չեն ստացվել: Այնուամենայնիվ, labVIEW- ը սովորելը արժեքավոր փորձ էր, քանի որ բլոկ-դիագրամների տրամաբանությունը օգտագործելն ավելի հեշտ է, քան սեփական տրամաբանությունը կոդավորելը:

Այս հատվածի համար շատ բան չկա ասելու: Միացրեք ձեր սխեմայի ելքը DAQ տախտակին և միացրեք DAQ տախտակը համակարգչին: Ստեղծեք հետևյալ պատկերում ցուցադրված միացում, սեղմեք «գործարկել» և սկսեք հավաքել տվյալները: Համոզվեք, որ ձեր շղթան ստանում է ալիքի ձև:

Սրա որոշ կարևոր կարգավորումներ են.

• նմուշառման արագությունը 500 Հց և պատուհանի չափը 2500 միավոր նշանակում է, որ մենք պատուհանի ներսում 5 վայրկյան արժեք ունեցող տվյալներ ենք գրավում: Սա պետք է բավարար լինի հանգստության ժամանակ 4-5 սրտի բաբախում տեսնելու համար, իսկ ավելի շատ `վարժությունների ընթացքում:
• 0.9 բալը բավարար էր սրտի բաբախյունը հայտնաբերելու համար: Թեև սա կարծես գրաֆիկորեն ստուգվում է, բայց իրականում բավականին ժամանակ պահանջվեց այս արժեքին հասնելու համար: Դուք պետք է խառնվեք դրանով, մինչև ճշգրիտ հաշվարկեք սրտի բաբախյունը:
• «5» -ի լայնությունը, կարծես, բավական էր: Կրկին, այս արժեքը շփոթված էր և կարծես ինտուիտիվ իմաստ չուներ:
• Սրտի հաճախությունը հաշվարկելու համար թվային մուտքագրումը օգտագործում է 60 արժեքը: Ամեն անգամ, երբ նշվում է սրտի բաբախյունը, այն անցնում է ստորին մակարդակի շղթայով և ամեն անգամ, երբ սրտի բաբախյունը վերադառնում է, վերադարձնում է 1: Եթե այս թիվը բաժանենք 60 -ի, ապա ըստ էության ասում ենք «60 -ը բաժանել պատուհանում հաշվարկված հարվածների թվի վրա»: Սա կվերադարձնի ձեր սրտի բաբախյունը ՝ զարկ/րոպեում:

Կցված պատկերը իմ սեփական սրտի բաբախյունն է labVIEW- ում: Որոշեց, որ իմ սիրտը բաբախում է րոպեում 82 րոպեում: Ես բավականին ոգևորված էի, որ վերջապես այս շրջանն աշխատեց:

Քայլ 8: Մարդու չափում

Եթե ինքներդ ձեզ ապացուցեցիք, որ ձեր միացումն անվտանգ և ֆունկցիոնալ է, ապա կարող եք չափել ձեր սեփական սրտի բաբախյունը: Օգտագործելով 3M չափիչ էլեկտրոդներ, դրանք տեղադրեք հետևյալ վայրերում և միացրեք դրանք շղթային: Դաստակի լարերը անցնում են ձեր դաստակի ներսում, նախընտրելի է այնտեղ, որտեղ մազերը քիչ են կամ ընդհանրապես չկան: Հողային էլեկտրոդը անցնում է ձեր կոճի ոսկրային հատվածի վրա: Օգտագործելով ալիգատորների սեղմիչներ, միացրեք դրական հոսքը դեպի դրական մուտքը, բացասականը `դեպի բացասական մուտքը և գրունտային էլեկտրոդը դեպի գետնին (մեծ ուշադրություն դարձրեք, որ դա բացասական էներգիայի ռելս չէ):

Մեկ վերջին կրկնում նշում. «Սա բժշկական սարք չէ: Սա կրթական նպատակների համար է միայն մոդելավորված ազդանշանների օգտագործմամբ: Եթե այս սխեման օգտագործում եք ԷՍԳ իրական չափումների համար, համոզվեք, որ միացումն ու գործիքը միացումն օգտագործում են մեկուսացման համապատասխան տեխնիկա: Դուք ենթադրում եք կրած ցանկացած վնասի ռիսկ »:

Համոզվեք, որ ձեր oscilloscope- ը պատշաճ կերպով միացված է: Համոզվեք, որ հոսանքի հոսանք չի անցնում հոսանքի ուժեղացուցիչ, և որ էլեկտրոդը կցված է գետնին: Համոզվեք, որ ձեր օսլիլոսկոպի պատուհանի չափերը ճիշտ են: Ես դիտեցի մոտ 60 մՎ հզորությամբ QRS համալիր և օգտագործեցի 5s պատուհան: Կցեք ալիգատորների սեղմակները իրենց համապատասխան դրական, բացասական և գրունտային էլեկտրոդներին: Մի քանի վայրկյան հետո դուք պետք է սկսեք տեսնել ԷԿԳ ալիքի ձևը: Հանգստացեք; շարժումներ մի կատարեք, քանի որ ֆիլտրը դեռ կարող է վերցնել մկանների ազդանշանները:

Շղթայի պատշաճ կարգավորմամբ, դուք պետք է տեսնեք նման ելք նախորդ քայլում: Սա ձեր սեփական ԷՍԳ ազդանշանն է: Հաջորդը ես կանդրադառնամ մշակմանը:

Ո NOTՇԱԴՐՈԹՅՈՆ. Դուք առցանց կտեսնեք 3 էլեկտրոդով ԷՍԳ տարբեր կարգավորումներ: Սրանք նույնպես կաշխատեն, բայց դրանք կարող են տալ շրջված ալիքային ձևեր:Այս սխեմայում դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչի տեղադրման եղանակով այս էլեկտրոդի կոնֆիգուրացիան ապահովում է ավանդական դրական-QRS բարդ ալիքի ձև:

Քայլ 9. Ազդանշանի մշակում

Այսպիսով, դուք կապվել եք օսլիլոսկոպի հետ և կարող եք տեսնել QRS համալիրը, բայց ազդանշանը դեռ աղմկոտ է թվում: Հավանաբար այս հատվածի առաջին պատկերի նման մի բան: Սա նորմալ է: Մենք օգտագործում ենք մի սխեմա բաց տախտակի վրա, մի փունջ էլեկտրական բաղադրիչներով, որոնք հիմնականում հանդես են գալիս որպես փոքր ալեհավաքներ: DC հոսանքի աղբյուրները տխրահռչակ աղմկոտ են, և ՌԴ պաշտպանություն չկա: Իհարկե ազդանշանը կլինի աղմկոտ: Ես կարճ փորձ արեցի օգտագործել ծրարների հետագծման սխեման, բայց ժամանակս սպառվեց: Թվային եղանակով դա հեշտ է անել: Պարզապես վերցրեք շարժվող միջին ցուցանիշը: Մոխրագույն/կապույտ գրաֆիկի և սև/կանաչ գրաֆիկի միակ տարբերությունն այն է, որ սև/կանաչ գրաֆիկը օգտագործում է լարման շարժական միջին ՝ 3 ms պատուհանում: Սա այնքան փոքր պատուհան է, քան զարկերի միջև ընկած ժամանակը, բայց դա ազդանշանը դարձնում է այնքան հարթ:

Քայլ 10: Հաջորդ քայլերը:

Այս նախագիծը հիանալի էր, բայց միշտ կարող է ինչ -որ բան ավելի լավ անել: Ահա որոշ մտքերս: Ազատորեն թողեք ձերն ստորև:

• Օգտագործեք անջատման ավելի ցածր հաճախականություն: Սա պետք է վերացնի շղթայում առկա աղմուկի մի մասը: Միգուցե նույնիսկ խաղացեք միայն ցածր փոխանցման ֆիլտրի միջոցով `կտրուկ գլորումով:
• Sոդեք բաղադրիչները և ստեղծեք մշտական բան: Սա պետք է նվազեցնի աղմուկը, ավելի զով և ավելի ապահով:
• Թվայնացրեք ազդանշանը և թողարկեք այն ինքնուրույն ՝ վերացնելով DAQ տախտակի կարիքը և թույլ տալով ձեզ գրել կոդը, որը ձեզ համար կորոշի սրտի բաբախյունը ՝ LabVIEW- ի օգտագործման կարիք չունենալու փոխարեն: Սա թույլ կտա ամենօրյա օգտագործողին հայտնաբերել սրտի բաբախյունը ՝ առանց հզոր ծրագիր պահանջելու:

Ապագա նախագծե՞ր:

• Ստեղծեք սարք, որը մուտքը կցուցադրի անմիջապես էկրանին (հմմմ ազնվամորի պի և էկրանի նախագիծ):
• Օգտագործեք բաղադրիչներ, որոնք միացումն ավելի փոքր կդարձնեն:
• Ստեղծեք համընդհանուր շարժական ԷՍԳ `ցուցադրման և սրտի հաճախության հայտնաբերմամբ:

Սա ավարտում է ուսանելիը: Շնորհակալություն կարդալու համար: Խնդրում ենք թողնել ցանկացած մտքեր կամ առաջարկություններ ստորև: