ელექტროკარდიოგრამა: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

გამარჯობა! ეს არის დაწერილი ორი სტუდენტის მიერ, რომლებიც ამჟამად სწავლობენ ბიოსამედიცინო ინჟინერიას და მონაწილეობენ სქემის კლასში. ჩვენ შევქმენით ეკგ და მოხარული ვართ გაგიზიაროთ იგი.

მარაგები

ძირითადი მარაგები, რაც საჭირო იქნება ამ პროექტისათვის, მოიცავს:

- პურის დაფა

- რეზისტორები

- კონდენსატორები

- ოპერატიული გამაძლიერებლები (LM741)

- ელექტროდები

თქვენ ასევე დაგჭირდებათ ჩამოთვლილი ელექტრონული აღჭურვილობა:

- DC კვების ბლოკი

- ფუნქციის გენერატორი

- ოსცილოსკოპი

ნაბიჯი 1: დიფერენციალური გამაძლიერებელი

რატომ არის საჭირო?

დიფერენციალური გამაძლიერებელი გამოიყენება სიგნალის გასაძლიერებლად და ხმაურის შესამცირებლად, რომელიც შეიძლება მოხდეს ელექტროდებს შორის. ხმაური მცირდება ორი ელექტროდიდან ძაბვის სხვაობის აღებით. იმისათვის, რომ განვსაზღვროთ აუცილებელი რეზისტორის მნიშვნელობები, ჩვენ გადავწყვიტეთ, რომ ჩვენ გვინდოდა, რომ გამაძლიერებელმა შექმნას 1000 -ის მომატება.

როგორ არის აგებული?

ამის მისაღწევად გამოყენებულია დიფერენციალური გამაძლიერებლის მოგების განტოლება, მათემატიკა შეგიძლიათ იხილოთ თანდართულ სურათზე. გაანგარიშებისას დადგინდა, რომ რეზისტორის მნიშვნელობები უნდა იყოს 100Ω და 50kΩ. თუმცა, ვინაიდან ჩვენ არ გვქონდა 50 kΩ რეზისტორი, გამოვიყენეთ 47 kΩ. დიფერენციალური გამაძლიერებლის დაყენება როგორც LTSpice- ისთვის, ასევე პურის დაფისთვის შეგიძლიათ იხილოთ თანდართულ ფოტოში. დიფერენციალური გამაძლიერებელი მოითხოვს დაფის დასაკავშირებლად, 1 x 100Ω რეზისტორს, 6 x 47kΩ რეზისტორს, 3 LM741 გამაძლიერებელს და უამრავ მავთულხლართს.

როგორ შევამოწმოთ?

LTSpice– ზე და ფიზიკურ მოწყობილობაზე ტესტირებისას, დარწმუნებული უნდა იყოთ, რომ ის გამოიმუშავებს 1000 – ს. ეს კეთდება მოგების განტოლების გამოყენებით = Vout/ Vin. Vout არის მწვერვალი მწვერვალამდე, ხოლო Vin არის მწვერვალი მწვერვალამდე. მაგალითად, ფუნქციის გენერატორზე შესამოწმებლად, მე შევიყვანე 10 მვ პიკი-პიკი წრეში, ამიტომ უნდა მივიღო 10 ვ გამომავალი.

ნაბიჯი 2: მაღალი დონის ფილტრი

რატომ არის საჭირო?

ხმაურის აღმოსაფხვრელად იქმნება მაღალი დონის ფილტრი. ვინაიდან შენობების უმეტესობას აქვს 60 Hz AC დენი, რომელიც შექმნის ხმაურს წრეში, ჩვენ გადავწყვიტეთ გავაკეთოთ მაღალი დონის ფილტრი, რომელიც შეამცირებს სიგნალს 60 Hz– ზე.

როგორ ავაშენოთ იგი?

მაღალი დონის ფილტრის დიზაინი ემყარება ზემოთ მოცემულ სურათს. რეზისტორებისა და კონდენსატორების მნიშვნელობების გამოსათვლელად განტოლებები ასევე ჩამოთვლილია ზემოთ. ჩვენ გადავწყვიტეთ გამოვიყენოთ 60 Hz და 0.1 uF კონდენსატორების სიხშირე, რადგან ეს არის კონდენსატორის მნიშვნელობა, რაც ჩვენ გვქონდა. განტოლებების გამოთვლისას აღმოვაჩინეთ, რომ R1 & R2 უდრის 37, 549 kΩ და მნიშვნელობა R3 არის 9021.19 Ω. იმისათვის, რომ შევძლოთ ამ მნიშვნელობების შექმნა ჩვენს მიკროსქემის დაფაზე, ჩვენ გამოვიყენეთ 39 kΩ R1 და R2 და 9.1 kΩ R3. საერთო ჯამში, მაღალი დონის ფილტრი მოითხოვს 1 x 9.1kΩ რეზისტორს, 2 x 39kΩ რეზისტორს, 3 x 0.1 uF კონდენსატორს, 1 LM741 ოპერატიულ გამაძლიერებელს და უამრავ მხტუნავს მავთულს. ზემოთ გამოსახულებაში.

როგორ შევამოწმოთ?

მაღალი დონის ფილტრის ფუნქციონირება შეიძლება შემოწმდეს AC გაწმენდის გზით. ყველა სიხშირე უნდა გაიაროს ფილტრში 60 ჰც -ის გარდა. ამის შემოწმება შესაძლებელია როგორც LTSpice- ზე, ასევე ფიზიკურ წრეზე

ნაბიჯი 3: დაბალი გამავლობის ფილტრი

რატომ არის საჭირო?

დაბალი გამტარი ფილტრი საჭიროა თქვენი სხეულისა და ჩვენს გარშემო არსებული ხმაურის შესამცირებლად. დაბალგამტარი ფილტრისთვის შეწყვეტის სიხშირის გადაწყვეტისას, მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ, რომ გულისცემა ხდება 1 Hz-3Hz– დან და ტალღის ფორმა, რომელიც ქმნის ეკგ – ს, არის 1-50 Hz– ის სიახლოვეს.

როგორ ავაშენოთ იგი?

ჩვენ გადავწყვიტეთ, რომ შეწყვეტის სიხშირე 60 ჰერცი იყოს, ასე რომ ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ ყველა სასარგებლო სიგნალი, მაგრამ ასევე ამოვიღოთ არასაჭირო სიგნალი. როდესაც შეწყვეტის სიხშირე იქნება 70 Hz, ჩვენ გადავწყვიტეთ ავირჩიოთ კონდენსატორის მნიშვნელობა 0.15uF, რადგან ის არის ის, რაც გვქონდა ჩვენს ნაკრებში. კონდენსატორის ღირებულების გაანგარიშება ჩანს სურათზე. გაანგარიშების შედეგი იყო რეზისტორის მნიშვნელობა 17.638 kΩ. ჩვენ ავირჩიეთ გამოვიყენოთ 18 kΩ რეზისტორი. დაბალი გამავლობის ფილტრი მოითხოვს 2 x 18kΩ რეზისტორს, 2x0.15 uF კონდენსატორს, 1 LM741 გამაძლიერებელს და უამრავ მავთულხლართს. დაბალი გამავლობის ფილტრის სქემა, როგორც LTSpice, ასევე ფიზიკური წრე, შეგიძლიათ იხილოთ სურათზე.

როგორ შევამოწმოთ?

დაბალი გამავლობის ფილტრის შემოწმება შესაძლებელია AC გამწმენდის გამოყენებით როგორც LTSpice- ზე, ასევე ფიზიკურ წრეზე. AC გაწმენდისას თქვენ უნდა ნახოთ ქვემოთ მოყვანილი სიხშირეები უცვლელი, მაგრამ გათიშვის ზემოთ სიხშირეები იწყებენ გაფილტვრას.

ნაბიჯი 4: დაასრულეთ პროექტი

როდესაც წრე დასრულებულია, ის გარეგნულად უნდა გამოიყურებოდეს! ახლა თქვენ მზად ხართ ელექტროდები მიამაგროთ თქვენს სხეულს და ნახოთ თქვენი ეკგ! ოსცილოსკოპთან ერთად, ეკგ -ს ჩვენებაც შესაძლებელია არდუინოზე.