Paprastas EKG ir širdies ritmo jutiklis: 10 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

PASTABA: Tai nėra medicinos prietaisas. Tai tik švietimo tikslais, naudojant imituotus signalus. Jei naudojate šią grandinę tikriems EKG matavimams, įsitikinkite, kad grandinėje ir grandinės ir prietaiso jungtyse naudojami tinkami izoliacijos būdai

Šiandien mes apžvelgsime pagrindinę elektrokardiografijos (EKG) schemą ir sukursime grandinę, kuri sustiprins ir filtruos jūsų širdies elektrinį signalą. Tada galime išmatuoti širdies ritmą naudodami „LabVIEW“programinę įrangą. Viso proceso metu aš išsamiai nurodysiu grandinės projektavimo elementus ir kodėl jie įvyko, taip pat šiek tiek biologijos pagrindų. Pavadinimas yra mano širdies elektrinis signalas. Pasibaigus šiam nurodymui, galėsite išmatuoti ir savo. Pradėkime!

EKG yra naudinga diagnostikos priemonė medicinos specialistams. Jis gali būti naudojamas diagnozuoti daugybę širdies ligų, pradedant pagrindiniu širdies priepuoliu (miokardo infarktu) ir baigiant pažengusiais širdies sutrikimais, tokiais kaip prieširdžių virpėjimas, kurių žmonės gali praleisti didžiąją savo gyvenimo dalį nepastebėję. Kiekvienas širdies plakimas, jūsų autonominė nervų sistema sunkiai dirba, kad jūsų širdis plaka. Jis siunčia elektrinius signalus į širdį, kurie iš SA mazgo keliauja į AV mazgą, o po to sinchroniškai į kairįjį ir dešinįjį skilvelius, o galiausiai iš endokardo į epikardą ir purkinje pluoštus - paskutinę širdies gynybos liniją. Ši sudėtinga biologinė grandinė gali turėti problemų bet kurioje jos kelio vietoje, o EKG gali būti naudojama šioms problemoms diagnozuoti. Visą dieną galėčiau kalbėti apie biologiją, bet šia tema jau yra knyga, todėl patikrinkite Nicholas Peters, Michael Gatzoulis ir Romeo Vecht „EKG diagnostika klinikinėje praktikoje“. Ši knyga yra labai lengvai skaitoma ir parodo nuostabų EKG naudingumą.

Norėdami sukurti EKG, jums reikės šių komponentų arba tinkamų pakaitalų.

• Grandinės dizainui:

  • Bandomoji Lenta
  • OP stiprintuvai x 5
  • Rezistoriai
  • Kondensatoriai
  • Laidai
  • Aligatoriaus spaustukai arba kiti stimuliavimo ir matavimo metodai
  • BNC kabeliai
  • Funkcijų generatorius
  • Osciloskopas
  • Nuolatinės srovės maitinimo šaltinį arba baterijas, jei esate po ranka

• Širdies ritmo aptikimui:

  • „LabView“
  • DAQ valdyba

• Biologiniams signalams matuoti*

  • Elektrodai
  • Aligatoriaus spaustukai arba elektrodų laidai

*Aukščiau įdėjau įspėjamąją pastabą ir šiek tiek daugiau aptarsiu elektros komponentų pavojų žmogaus organizmui. Nejunkite šios EKG prie savęs, nebent įsitikinote, kad naudojate tinkamus izoliacijos metodus. Prijungus maitinimo šaltiniu maitinamus įrenginius, tokius kaip maitinimo šaltiniai, osciloskopai ir kompiuteriai, tiesiogiai prie grandinės gali kilti didelė srovė, tekanti per elektros grandinę. Atjunkite grandinę nuo elektros tinklo naudodami akumuliatoriaus energiją ir kitus izoliacijos būdus.

Kitas 'Aš aptarsiu linksmąją dalį; Grandinės dizaino elementai!

1 žingsnis: grandinės projektavimo specifikacijos

Dabar aš kalbėsiu apie grandinės dizainą. Aš nekalbėsiu apie grandinių schemas, nes jos bus pateiktos po šio skyriaus. Šis skyrius skirtas žmonėms, norintiems suprasti, kodėl pasirinkome komponentus, kuriuos padarėme.

Aukščiau pateiktas vaizdas, paimtas iš mano laboratorijos vadovo Purdue universitete, suteikia mums beveik viską, ką turime žinoti, kad sukurtume pagrindinę EKG grandinę. Tai yra nefiltruoto EKG signalo dažnio sudėtis, turinti bendrąją „amplitudę“(y ašis), lyginamuoju tikslu nurodant be matmenų skaičių. Dabar pakalbėkime apie dizainą!

A. Prietaisų stiprintuvas

Prietaisų stiprintuvas bus pirmasis grandinės etapas. Šis universalus įrankis apsaugo signalą, sumažina įprasto režimo triukšmą ir sustiprina signalą.

Mes priimame signalą iš žmogaus kūno. Kai kurios grandinės leidžia naudoti matavimo šaltinį kaip maitinimo šaltinį, nes yra pakankamai įkrovimo ir nėra jokios žalos. Tačiau mes nenorime pakenkti savo žmonėms, todėl turime buferizuoti signalą, kurį norime išmatuoti. Prietaisų stiprintuvai leidžia buferizuoti biologinius signalus, nes „Op Amp“įėjimai teoriškai turi begalinę varžą (praktiškai taip nėra, tačiau varža paprastai yra pakankamai didelė), o tai reiškia, kad į įvestį negali patekti srovė (teoriškai) terminalai.

Žmogaus kūnas turi triukšmą. Raumenų signalai gali sukelti šį triukšmą EKG signalais. Norėdami sumažinti šį triukšmą, galime naudoti skirtumų stiprintuvą, kad sumažintume bendro režimo triukšmą. Iš esmės mes norime atimti triukšmą, kuris yra jūsų dilbio raumenyse dviejose elektrodų vietose. Prietaisų stiprintuvas apima skirtumų stiprintuvą.

Signalai žmogaus kūne yra nedideli. Turime sustiprinti šiuos signalus, kad juos būtų galima išmatuoti tinkama raiška naudojant elektrinius matavimo prietaisus. Prietaisų stiprintuvas suteikia tam reikalingą pelną. Daugiau informacijos apie prietaisų stiprintuvus rasite pridedamoje nuorodoje.

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

B. Įpjovos filtras

JAV elektros linijos skleidžia „tinklo dūzgimą“arba „elektros linijos triukšmą“tiksliai 60 Hz dažniu. Kitose šalyse tai vyksta 50 Hz dažniu. Šį triukšmą galime pamatyti žiūrėdami į aukščiau esantį vaizdą. Kadangi mūsų EKG signalas vis dar yra tam tikroje srityje, norime pašalinti šį triukšmą. Norėdami pašalinti šį triukšmą, galite naudoti įpjovos filtrą, kuris sumažina stiprumą įpjovos dažniuose. Kai kurie žmonės gali nesidomėti aukštesniais EKG spektro dažniais ir gali sukurti žemo dažnio filtrą, kurio ribinė vertė yra mažesnė nei 60 Hz. Tačiau norėjome klysti saugiai ir gauti kuo daugiau signalo, todėl vietoj to buvo pasirinktas įpjovos filtras ir žemo dažnio filtras su didesniu išjungimo dažniu.

Daugiau informacijos apie įpjovų filtrus rasite pridedamoje nuorodoje.

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

C. Antros eilės Butterworth VCVS žemo dažnio filtras

Iki šiol EKG signalo dažnio sudėtis tęsiasi. Mes norime pašalinti aukštesnio dažnio signalus, nes mūsų tikslais jie yra tik triukšmas. Signalai iš jūsų mobiliojo telefono, mėlyno danties įrenginio ar nešiojamojo kompiuterio yra visur, ir šie signalai sukeltų nepriimtiną EKG signalo triukšmą. Jie gali būti pašalinti naudojant „Butterworth Low-Pass“filtrą. Mūsų pasirinktas ribinis dažnis buvo 220 Hz, o tai, žvelgiant atgal, buvo šiek tiek aukštas. Jei aš vėl sukurtų šią grandinę, aš pasirinkčiau daug mažesnį išjungimo dažnį ir galbūt net eksperimentuosiu su ribiniu dažniu, mažesniu nei 60 Hz, ir vietoj to naudoju aukštesnės eilės filtrą!

Šis filtras yra antros eilės. Tai reiškia, kad padidėjimas „nusileidžia“40 db per dešimtmetį, o ne 20 db per dešimtmetį, kaip tai būtų pirmosios eilės filtras. Šis staigesnis nusileidimas labiau sušvelnina aukšto dažnio signalą.

Buvo pasirinktas „Butterworth“filtras, nes jis yra „maksimaliai plokščias“praėjimo juostoje, o tai reiškia, kad praėjimo juostoje nėra jokių iškraipymų. Jei jus domina, šioje nuorodoje yra nuostabios informacijos apie pagrindinį antros eilės filtro dizainą:

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

Dabar, kai jau kalbėjome apie grandinės projektavimą, galime pradėti statyti.

2 žingsnis: sukurkite instrumentų stiprintuvą

Ši grandinė buferizuos įvestį, atims įprasto režimo triukšmą ir sustiprins signalą, kai padidės 100. Grandinės schema ir pridedamos projektavimo lygtys pateiktos aukščiau. Tai buvo sukurta naudojant „OrCAD Pspice“dizainerį ir imituota naudojant „Pspice“. Schema pasirodo šiek tiek neryški, kai nukopijuojama iš „OrCAD“, todėl atsiprašau už tai. Redagavau vaizdą, kad, tikiuosi, kai kurios rezistorių vertės būtų šiek tiek aiškesnės.

Atminkite, kad kuriant grandines, pagrįstos varžos ir talpos vertės turėtų būti parenkamos taip, kad būtų atsižvelgta į praktinę įtampos šaltinio varžą, praktinę įtampos matavimo prietaiso varžą ir fizinį rezistorių ir kondensatorių dydį.

Projektavimo lygtys išvardytos aukščiau. Iš pradžių norėjome, kad prietaisų stiprintuvo pelnas būtų x1000, ir sukūrėme šią grandinę, kad galėtume sustiprinti imituotus signalus. Tačiau, pritvirtindami jį prie savo kūno, saugumo sumetimais norėjome sumažinti padidėjimą iki 100, nes duonos plokštės nėra būtent stabiliausios grandinės sąsajos. Tai buvo padaryta karšto keitimo rezistoriumi 4, kad būtų sumažintas dešimt kartų. Idealiu atveju jūsų pelnas iš kiekvieno instrumentinio stiprintuvo etapo būtų toks pat, tačiau vietoj to mūsų pelnas tapo 31,6 1 pakopai ir 3,16 2 etapui, suteikiant 100 pelną. Pridedu grandinės schemą, kad padidėtų 100 vietoj 1000. Jūs vis tiek matysite simuliuotus ir biologinius signalus, puikiai tinkančius esant tokiam stiprinimo lygiui, tačiau jis gali būti netinkamas mažos skiriamosios gebos skaitmeniniams komponentams.

Atkreipkite dėmesį, kad grandinės schemoje aš turiu žodžius „įvestis į žemę“ir „teigiamas įėjimas“, nubrėžtus oranžiniu tekstu. Netyčia įdėjau funkcijos įvestį ten, kur turėtų būti žemė. Įdėkite žemę ten, kur pažymėta „įvestis ant žemės“, ir funkciją, kurioje pažymėta „teigiama įvestis“.

• Santrauka
  • 1 etapo padidėjimas - 31.6
  • 2 etapo padidėjimas - 3,16 dėl saugumo

3 žingsnis: sukurkite įpjovos filtrą

Šis įpjovos filtras pašalina 60 Hz triukšmą iš JAV elektros linijų. Kadangi norime, kad šis filtras įbrėžtų tiksliai 60 Hz dažniu, labai svarbu naudoti teisingas varžos vertes.

Projektavimo lygtys išvardytos aukščiau. Buvo naudojamas kokybės koeficientas 8, todėl susilpnėjimo dažnis pasiekia aukštesnę smailę. Buvo naudojamas 60 Hz centrinis dažnis (f0), kurio pralaidumas (beta) buvo 2 rad/s, kad būtų užtikrintas slopinimas dažniu, kuris šiek tiek skiriasi nuo centrinio dažnio. Prisiminkite, kad graikų raidė omega (w) yra rad/s vienetais. Norėdami konvertuoti iš Hz į rad/s, turime padauginti savo centrinį dažnį, 60 Hz, iš 2*pi. Beta taip pat matuojama rad/s.

• Dizaino lygčių vertės

  • w0 = 376,99 rad/s
  • Beta (B) = 2 rad/s
  • Q = 8
• Iš čia grandinei sukurti buvo pasirinktos pagrįstos varžos ir talpos vertės.

4 žingsnis: Sukurkite žemo dažnio filtrą

Žemo dažnio filtras naudojamas pašalinti aukštus dažnius, kurių mums nesvarbu matuoti, pvz., Mobiliųjų telefonų signalus, „Bluetooth“ryšį ir „WiFi“triukšmą. Aktyvus antros eilės VCVS Butterworth filtras suteikia maksimaliai plokščią (švarų) signalą juostos praėjimo srityje, o slopinimo srityje -40 dB per dešimtmetį.

Projektavimo lygtys išvardytos aukščiau. Šios lygtys yra šiek tiek ilgos, todėl nepamirškite patikrinti savo matematikos! Atkreipkite dėmesį, kad b ir reikšmės yra kruopščiai parinktos, kad būtų užtikrintas plokščias signalas žemųjų dažnių srityje ir vienodas silpninimas riedėjimo srityje. Daugiau informacijos apie tai, kaip atsiranda šios vertės, rasite 2 veiksmo C skyriaus „Žemo pralaidumo filtras“nuorodoje.

C1 specifikacija yra gana dviprasmiška, nes ji yra tiesiog mažesnė už C2 pagrįstą vertę. Apskaičiavau, kad jis yra mažesnis arba lygus 22 nF, todėl pasirinkau 10 nF. Grandinė veikė gerai, o -3 db taškas buvo labai arti 220 Hz, todėl per daug dėl to nesijaudinčiau. Dar kartą prisiminkite, kad kampinis dažnis (wc) rad/s yra lygus ribiniam dažniui Hz (fc) * 2pi.

• Dizaino apribojimai

  • K (padidėjimas) = 1
  • b = 1
  • a = 1,4142
  • Išjungimo dažnis - 220 Hz

220 Hz išjungimo dažnis atrodė šiek tiek aukštas. Jei tai daryčiau dar kartą, greičiausiai priartinčiau jį prie 100 Hz arba net susipainiočiau su aukštesnės eilės žemu pralaidumu, kurio ribinė vertė 50 Hz. Kviečiu išbandyti įvairias vertybes ir schemas!

5 veiksmas: prijunkite prietaisų stiprintuvą, įpjovos filtrą ir žemo dažnio filtrą

Dabar tiesiog prijunkite prietaisų stiprintuvo išvestį prie įpjovos filtro įvesties. Tada prijunkite išpjovos filtro išvestį prie žemo dažnio filtro įvesties.

Aš taip pat pridėjau aplinkkelio kondensatorius iš nuolatinės srovės maitinimo šaltinio, kad pašalinčiau triukšmą. Šie kondensatoriai turėtų būti vienodi kiekvienam „Op-Amp“stiprintuvui ir ne mažesni kaip 0,1 uF, tačiau, išskyrus tai, nedvejodami naudokite bet kokią pagrįstą vertę.

Bandžiau naudoti nedidelę vokų grandinę, kad „išlygintų“triukšmingą signalą, tačiau jis neveikė taip, kaip numatyta, ir man trūko laiko, todėl atsisakiau šios idėjos ir vietoj to panaudojau skaitmeninį apdorojimą. Tai būtų puikus papildomas žingsnis, jei jums įdomu!

6 veiksmas: įjunkite grandinę, įveskite bangos formą ir išmatuokite

Instrukcijos, kaip įjungti grandinę ir atlikti matavimus. Kadangi kiekvieno žmogaus įranga yra skirtinga, nėra paprasto būdo pasakyti, kaip įvesti ir išmatuoti. Čia daviau pagrindines instrukcijas. Sąrankos pavyzdį rasite ankstesnėje diagramoje.

1. Prijunkite funkcijų generatorių prie prietaisų stiprintuvo.

   • Teigiamas klipas prie apatinio „Op-Amp“prietaisų stiprintuvo diagramoje
   • Neigiamas klipas prie žemės.
   • Prietaiso stiprintuvo schemoje viršutinio Op-Amp įvestį prijunkite prie žemės. Tai bus nuoroda į gaunamą signalą. (Biologinių signalų atveju šis įėjimas bus elektrodas, siekiant sumažinti bendro režimo triukšmą.)

2. Prijunkite teigiamą osciloskopo spaustuką prie išėjimo paskutiniame etape (žemo dažnio filtro išvestis).

   • teigiamas klipas, kuris bus išvestas paskutiniame etape
   • neigiamas klipas prie žemės
3. Prijunkite nuolatinės srovės maitinimo šaltinį prie bėgių, užtikrindami, kad kiekvienas „Op-Amp“maitinimo šaltinis būtų sutrumpintas iki atitinkamo bėgelio.

4. Prijunkite nuolatinės srovės maitinimo šaltinio įžeminimą prie likusio apatinio bėgio, kad gautumėte signalą.

   sutrumpinkite apatinio bėgio įžeminimą iki viršutinio bėgio įžeminimo, kuris turėtų leisti išvalyti grandinę

Pradėkite įvesti bangą ir naudokite osciloskopą matavimams atlikti! Jei jūsų grandinė veikia taip, kaip numatyta, turėtumėte pamatyti 100 stiprinimą. Tai reikštų, kad 20 mV signalo didžiausia įtampa turėtų būti 2 V. Jei esate funkcijų generatorius kaip išgalvota širdies bangos forma, pabandykite ją įvesti.

Tvarkykitės naudodami dažnius ir įvestis, kad įsitikintumėte, jog jūsų filtras veikia tinkamai. Pabandykite išbandyti kiekvieną etapą atskirai, o tada išbandykite visą grandinę. Pridėjau pavyzdinį eksperimentą, kuriame išanalizavau išpjovos filtro funkciją. Pastebėjau pakankamą slopinimą nuo 59,5 Hz iki 60,5 Hz, tačiau norėčiau turėti šiek tiek didesnį slopinimą 59,5 ir 60,5 Hz taškuose. Nepaisant to, laikas buvo labai svarbus, todėl ėjau toliau ir supratau, kad vėliau galėsiu pašalinti triukšmą skaitmeniniu būdu. Štai keletas klausimų, kuriuos norite apsvarstyti savo grandinėje:

• Ar pelnas 100?
• Patikrinkite 220 Hz stiprumą. Ar tai -3 db ar arti to?
• Patikrinkite slopinimą 60 Hz dažniu. Ar jis pakankamai aukštas? Ar jis vis dar slopina 60,5 ir 59,5 Hz?
• Kaip greitai jūsų filtras nusileidžia nuo 220 Hz? Ar tai -40 db per dešimtmetį?
• Ar į bet kurią įvestį patenka srovė? Jei taip, ši grandinė netinka žmogaus matavimui ir gali būti, kad kažkas negerai su jūsų konstrukcija ar komponentais.

Jei jūsų grandinė veikia taip, kaip numatyta, tuomet esate pasiruošę judėti toliau! Jei ne, turite atlikti trikčių šalinimą. Patikrinkite kiekvieno etapo išvestį atskirai. Įsitikinkite, kad „Op-Amps“yra maitinamas ir veikia. Patikrinkite kiekvieno mazgo įtampą, kol rasite problemą su grandine.

7 žingsnis: „LabVIEW“širdies ritmo matavimas

„LabVIEW“leis mums išmatuoti širdies ritmą naudojant loginę blokinę diagramą. Turėdamas daugiau laiko, būčiau norėjęs pats suskaitmeninti duomenis ir sukurti kodą, kuris nustatytų širdies ritmą, nes tam nereikėtų kompiuterių, kuriuose įdiegta „LabVIEW“ir didelė DAQ plokštė. Be to, „LabVIEW“skaitinės vertės nebuvo gautos intuityviai. Nepaisant to, išmokti „LabVIEW“buvo vertinga patirtis, nes blokinių diagramų logikos naudojimas yra daug lengvesnis, nei sukoduoti savo logiką.

Šiam skyriui nėra daug ką pasakyti. Prijunkite savo grandinės išvestį prie DAQ plokštės ir prijunkite DAQ plokštę prie kompiuterio. Sukurkite grandinę, parodytą šiame paveikslėlyje, paspauskite „paleisti“ir pradėkite rinkti duomenis! Įsitikinkite, kad jūsų grandinė gauna bangos formą.

Kai kurie svarbūs nustatymai yra šie:

• 500 Hz atrankos dažnis ir 2500 vienetų langas reiškia, kad mes užfiksuojame 5 sekundžių vertės duomenis lango viduje. To turėtų pakakti, kad ramybės būsenoje matytumėte 4-5 širdies plakimus, o treniruotės metu-daugiau.
• Širdies susitraukimų dažniui nustatyti užteko 0,9 piko. Nors atrodo, kad tai tikrinama grafiškai, iš tikrųjų prireikė nemažai laiko, kad gautume šią vertę. Turėtumėte tai painioti, kol tiksliai apskaičiuosite širdies plakimą.
• Atrodo, kad pakanka „5“pločio. Vėlgi, ši vertė buvo apmąstyta ir neatrodė intuityvi.
• Skaitinė įvestis širdies ritmui apskaičiuoti naudojama 60. Kiekvieną kartą, kai rodomas širdies plakimas, jis eina per žemesnio lygio grandinę ir kiekvieną kartą, kai širdis plaka, grąžina 1. Jei padalinsime šį skaičių iš 60, mes iš esmės sakome „padalinkite 60 iš lango apskaičiuotų dūžių skaičiaus“. Tai sugrąžins jūsų širdies ritmą, dūžiais/min.

Pridedamas vaizdas yra mano širdies plakimas laboratorijoje „VIEW“. Tai nustatė, kad mano širdis plaka 82 BPM. Man buvo labai malonu pagaliau, kad ši grandinė veiktų!

8 žingsnis: žmogaus matavimas

Jei įrodėte sau, kad jūsų grandinė yra saugi ir funkcionali, tuomet galite išmatuoti savo širdies plakimą. Naudodami 3M matavimo elektrodus, padėkite juos toliau nurodytose vietose ir prijunkite prie grandinės. Riešo laidai eina riešo vidinėje pusėje, geriausia ten, kur yra mažai plaukų arba jų nėra. Įžeminimo elektrodas eina ant jūsų kulkšnies kaulinės dalies. Naudodami aligatoriaus spaustukus, prijunkite teigiamą laidą prie teigiamo įėjimo, neigiamą laidą prie neigiamo įėjimo ir įžeminimo elektrodą prie įžeminimo bėgio (atkreipkite dėmesį, kad tai nėra neigiamas maitinimo bėgis)).

Paskutinė pakartojimo pastaba: Tai nėra medicinos prietaisas. Tai skirta tik edukaciniams tikslams, naudojant imituotus signalus. Jei naudojate šią grandinę tikriems EKG matavimams, įsitikinkite, kad grandinė ir grandinės-prietaiso jungtys naudoja tinkamus izoliacijos metodus. Jūs prisiimate bet kokios žalos riziką “.

Įsitikinkite, kad osciloskopas yra tinkamai prijungtas. Įsitikinkite, kad į stiprintuvą neteka srovė ir kad įžeminimo elektrodas yra pritvirtintas prie žemės. Įsitikinkite, kad osciloskopo lango dydžiai yra teisingi. Stebėjau maždaug 60 mV QRS kompleksą ir naudojau 5s langą. Pritvirtinkite aligatoriaus spaustukus prie atitinkamų teigiamų, neigiamų ir įžeminimo elektrodų. Po poros sekundžių turėtumėte pradėti matyti EKG bangos formą. Atsipalaiduoti; nedarykite jokių judesių, nes filtras vis tiek gali priimti raumenų signalus.

Tinkamai nustatę grandinę, ankstesniame žingsnyje turėtumėte pamatyti kažką panašaus į tą išvestį! Tai yra jūsų paties EKG signalas. Toliau paliesiu apdorojimą.

PASTABA: internete matysite skirtingas 3 elektrodų EKG sąrankas. Tai taip pat veiktų, tačiau jie gali suteikti apverstų bangų formas. Atsižvelgiant į tai, kaip šioje grandinėje yra nustatytas diferencialinis stiprintuvas, ši elektrodo konfigūracija suteikia tradicinę teigiamo QRS komplekso bangos formą.

9 žingsnis: Signalo apdorojimas

Taigi jūs prisikabinote prie osciloskopo ir matote QRS kompleksą, tačiau signalas vis tiek atrodo triukšmingas. Tikriausiai kažkas panašaus į pirmąjį vaizdą šiame skyriuje. Tai normalu. Mes naudojame atviros duonos lentos grandinę su daugybe elektros komponentų, kurie iš esmės veikia kaip mažos antenos. Nuolatinės srovės maitinimo šaltiniai yra garsiai triukšmingi ir nėra RF ekranavimo. Žinoma, signalas bus triukšmingas. Trumpai bandžiau naudoti vokų sekimo grandinę, bet pritrūko laiko. Tačiau tai lengva padaryti skaitmeniniu būdu! Tiesiog paimkite slenkantį vidurkį. Vienintelis skirtumas tarp pilkos/mėlynos spalvos grafiko ir juodos/žalios spalvos grafiko yra tas, kad juoda/žalia schema naudoja slenkantį įtampos vidurkį 3 ms lange. Tai yra toks mažas langas, palyginti su laiku tarp smūgių, tačiau dėl to signalas atrodo daug sklandžiau.

10 veiksmas: tolesni veiksmai?

Šis projektas buvo šaunus, bet visada galima kažką padaryti geriau. Štai keletas mano minčių. Nesivaržykite palikti savo žemiau!

• Naudokite mažesnį išjungimo dažnį. Tai turėtų pašalinti dalį grandinėje esančio triukšmo. Galbūt net pažaisti naudojant tik žemo dažnio filtrą su stačiu nuleidimu.
• Lituokite komponentus ir sukurkite kažką nuolatinio. Tai turėtų sumažinti triukšmą, vėsinti ir saugiau.
• Skaitmeninkite signalą ir išveskite jį savarankiškai, pašalindami DAQ plokštės poreikį ir leisdami rašyti kodą, kuris nustatys jūsų širdies plakimą, užuot naudojęs „LabVIEW“. Tai leis kasdieniam vartotojui aptikti širdies plakimą nereikalaujant galingos programos.

Ateities projektai?

• Sukurkite įrenginį, kuris rodys įvestį tiesiai ekrane (hmmmm aviečių pi ir ekrano projektas?)
• Naudokite komponentus, kurie sumažins grandinę.
• Sukurkite „viskas viename“nešiojamą EKG su ekranu ir širdies ritmo aptikimu.

Tai baigia pamokymą! Ačiū, kad skaitėte. Prašome palikti bet kokias mintis ar pasiūlymus žemiau.