Электрокардиограмын хэлхээ: 4 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Сайн уу? Үүнийг био анагаахын инженерийн чиглэлээр суралцаж, хэлхээний ангид суралцаж буй хоёр оюутан бичсэн болно. Бид ЭКГ хийсэн бөгөөд үүнийг та бүхэнтэй хуваалцахдаа маш их баяртай байна.

Хангамж

Энэхүү төсөлд шаардлагатай үндсэн хангамжид дараахь зүйлс орно.

- талхны самбар

- резистор

- конденсатор

- үйл ажиллагааны өсгөгч (LM741)

- электродууд

Мөн танд жагсаасан электрон төхөөрөмж хэрэгтэй болно.

- DC цахилгаан хангамж

- Функцийн генератор

- Осциллограф

Алхам 1: Дифференциал өсгөгч

Энэ яагаад хэрэгтэй вэ?

Дифференциал өсгөгч нь дохиог өсгөх, электродуудын хооронд үүсч болох дуу чимээг багасгахад ашиглагддаг. Хоёр электродоос хүчдэлийн ялгааг авснаар дуу чимээг бууруулдаг. Резисторын шаардлагатай утгыг тодорхойлохын тулд бид өсгөгчийг 1000 -ийн ашиг олохыг хүсч байна гэж шийдсэн.

Энэ нь хэрхэн бүтээгдсэн бэ?

Үүнийг хийхийн тулд дифференциал өсгөгчийн ашиг орлогын тэгшитгэлийг ашигласан бөгөөд математикийг хавсаргасан зургаас олж болно. Тооцоолохдоо резисторын утга 100Ω ба 50кОм байх ёстойг олж тогтоосон. Гэсэн хэдий ч бидэнд 50 кОм эсэргүүцэл байхгүй тул 47 кОм ашигласан. LTSpice болон талхны хавтангийн дифференциал өсгөгчийн тохируулгыг хавсаргасан зургаас харж болно. Дифференциал өсгөгч нь үүнийг холбохын тулд талхны самбар, 1 x 100Ω эсэргүүцэл, 6 x 47kΩ эсэргүүцэл, 3 LM741 ажиллагааны өсгөгч, олон тооны холбогч утас шаарддаг.

Үүнийг хэрхэн шалгах вэ?

LTSpice болон физик төхөөрөмж дээр тест хийхдээ 1000 -ийн ашиг олдог эсэхийг шалгахыг хүсч байна. Үүнийг ашиг = Vout/ Vin -ийн ашиг орлогын тэгшитгэлийг ашиглан хийдэг. Vout бол гарцын оргилоос оргил үе бөгөөд Вин оргилоос оргил хүртэлх оргил юм. Жишээлбэл, функц генератор дээр туршихын тулд би хэлхээнд 10 мВ-ийн оргилоос оргил хүртэл оруулдаг тул 10 В-ийн гаралтыг авах ёстой.

Алхам 2: Ховилын шүүлтүүр

Энэ яагаад хэрэгтэй вэ?

Дуу чимээг арилгахын тулд ховилын шүүлтүүрийг бий болгодог. Ихэнх барилгууд 60 Гц гүйдлийн гүйдэлтэй байдаг бөгөөд энэ нь хэлхээнд дуу чимээ үүсгэдэг тул бид 60 Гц давтамжтай дохиог сулруулдаг ховилын шүүлтүүр хийхээр шийдсэн.

Үүнийг яаж бүтээх вэ?

Ховилын шүүлтүүрийн загварыг дээрх зураг дээр үндэслэв. Резистор ба конденсаторын утгыг тооцоолох тэгшитгэлийг дээр дурдсан болно. Бид 60 Гц давтамж, 0.1 уФ конденсаторыг ашиглахаар шийдсэн. Тэгшитгэлийг тооцоолохдоо бид R1 & R2 -ийг 37, 549 кОм, R3 -ийн утга 9021.19 Ω байна. Эдгээр утгыг хэлхээний самбар дээр бий болгохын тулд бид R1 ба R2 -ийн хувьд 39 кОм, R3 -ийн хувьд 9.1 кОм ашигласан. Ерөнхийдөө ховилын шүүлтүүрт 1 x 9.1kΩ эсэргүүцэл, 2 x 39kΩ резистор, 3 x 0.1 uF конденсатор, 1 LM741 ашиглалтын өсгөгч, олон тооны холбогч утас шаардагддаг. дээрх зураг дээр.

Үүнийг хэрхэн шалгах вэ?

Ховилын шүүлтүүрийн ажиллагааг AC цэвэрлэгээ хийх замаар шалгаж болно. 60 Гц -ээс бусад бүх давтамж шүүлтүүрээр дамжих ёстой. Үүнийг LTSpice болон физик хэлхээний аль алинд нь туршиж үзэх боломжтой

Алхам 3: Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр

Энэ яагаад хэрэгтэй вэ?

Таны бие болон бидний эргэн тойрон дахь өрөөнөөс гарах дуу чимээг багасгахын тулд бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр хэрэгтэй. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийн таслах давтамжийг тодорхойлохдоо зүрхний цохилт 1 Гц-3 Гц давтамжтай, ЭКГ-ийг бүрдүүлдэг долгионы хэлбэр 1-50 Гц орчим байдаг гэдгийг анхаарч үзэх нь чухал юм.

Үүнийг яаж бүтээх вэ?

Бид 60 Гц давтамжтай болгохоор шийдсэн бөгөөд ингэснээр бүх хэрэгтэй дохиог авах боломжтой болохоос гадна шаардлагагүй дохиог таслах болно. Хязгаарлах давтамжийг 70 Гц байх үед тодорхойлохдоо 0.15uF конденсаторыг сонгохоор шийдсэн бөгөөд энэ нь бидний иж бүрдэлд байсан юм. Конденсаторын утгыг тооцоолохыг зураг дээрээс харж болно. Тооцооллын үр дүн нь резисторын утга 17.638 кОм байв. Бид 18 кОм эсэргүүцэл ашиглахаар шийдсэн. Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр нь 2 x 18kΩ эсэргүүцэл, 2x0.15 uF конденсатор, 1 LM741 үйлдлийн өсгөгч, олон тооны холбогч утас шаарддаг. LTSpice болон физик хэлхээний хувьд бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийн схемийг зураг дээрээс олж болно.

Үүнийг хэрхэн шалгах вэ?

Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг LTSpice болон физик хэлхээний аль алинд нь AC цэвэрлэгч ашиглан шалгаж болно. Хувьсах гүйдлийн шүүрийг ажиллуулахдаа таслах хүртэлх давтамж өөрчлөгдөөгүй байх ёстой, гэхдээ таслалтаас дээш давтамжийг шүүж эхэлнэ.

Алхам 4: Төслийг дуусгах

Хэлхээ дуусахад энэ нь дээрх зураг шиг харагдах ёстой! Та одоо электродыг биедээ холбож, ЭКГ -ээ үзэхэд бэлэн боллоо! Осциллографын хажуугаар ЭКГ -ийг Arduino дээр харуулах боломжтой.