ЭКГ -ийн дижитал дэлгэц ба хэлхээг зохион бүтээх: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Энэ бол эмнэлгийн хэрэгсэл биш юм. Энэ нь зөвхөн дууриамал дохиог ашиглан боловсролын зорилгоор хийгдсэн болно. Хэрэв та энэ хэлхээг ЭКГ-ийн бодит хэмжилтэд ашиглаж байгаа бол хэлхээ ба хэлхээний багажны холболт зөв тусгаарлах аргыг ашиглаж байгаа эсэхийг шалгаарай

Энэхүү төслийн зорилго нь электрокардиограм гэж нэрлэгддэг ЭКГ -ийн дохиог олшруулж, шүүх чадвартай хэлхээг бий болгох явдал юм. Зүрхний мөчлөгийн янз бүрийн үе шатанд зүрхний янз бүрийн хэсгээр дамждаг цахилгаан дохиог илрүүлэх чадвартай тул зүрхний цохилт, зүрхний хэмнэлийг тодорхойлохын тулд ЭКГ ашиглаж болно. Энд бид ЭКГ -ийг олшруулж, шүүхийн тулд багаж хэрэгслийн өсгөгч, ховилын шүүлтүүр, бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг ашигладаг. Дараа нь LabView ашиглан минутанд цохилтыг тооцоолж, ЭКГ -ийн график дүрслэлийг харуулна. Бэлэн бүтээгдэхүүнийг дээрээс харж болно.

Алхам 1: Хэмжих хэрэгслийн өсгөгч

Багаж хэрэгслийн өсгөгчийн хувьд шаардлагатай хүчдэл нь 1000 В/В. Энэ нь ирж буй дохиог хамаагүй бага хэмжээгээр нэмэгдүүлэх боломжийг олгоно. Хэмжих хэрэгслийн өсгөгчийг 1 -р үе шат ба 2 -р үе гэж хоёр хэсэгт хуваасан бөгөөд үе шат бүрийн ашиг (K) ижил байх ёстой бөгөөд ингэснээр хамтад нь үржүүлэхэд ашиг нь ойролцоогоор 1000 болно. Доорх тэгшитгэлийг ашиг орлогыг тооцоолоход ашиглана.

K1 = 1 + ((2*R2)/R1)

K2 = -R4/R3

Эдгээр тэгшитгэлээс R1, R2, R3, R4 гэсэн утгыг олсон. Зураг дээр үзүүлсэн хэлхээг бий болгохын тулд гурван uA741 ажиллагааны өсгөгч ба резистор ашигласан. Op amps нь тогтмол гүйдлийн тэжээлээс 15V хүчээр тэжээгддэг. Хэмжих хэрэгслийн өсгөгчийн оролт нь функц үүсгүүрт, гаралт нь осциллографт холбогдсон байв. Дараа нь AC гүйлгээг авч, багаж хэрэгслийн өсгөгчийн ашиг олсон болохыг дээрх "Хэмжих хэрэгслийн өсгөгчийн ашиг" -аас харж болно. Эцэст нь хэлхээг LabView дээр дахин бүтээсэн бөгөөд ашиг орлогын симуляцийг ажиллуулсныг дээрх хар зурган дээрээс харж болно. Үр дүн нь хэлхээ зөв ажиллаж байгааг батлав.

Алхам 2: Ховилын шүүлтүүр

Ховилын шүүлтүүрийг 60 Гц давтамжтай дуу чимээг арилгахад ашигладаг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн утгыг доорх тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолж болно. 8 -ийн чанарын хүчин зүйл (Q) ашигласан. Боломжтой конденсаторыг харгалзан C -г сонгосон.

R1 = 1/(2*Q*ω*C)

R2 = 2*Q/(ω*C)

R3 = (R1*R2)/(R1+R2)

Резистор ба конденсаторын утгыг олж, дээрх хэлхээг бий болгосон бөгөөд тооцоолсон утгыг тэндээс харж болно. Ашиглалтын өсгөгч нь DC тэжээлийн хангамжаар тэжээгддэг бөгөөд оролт нь функциональ генератортой, гаралт нь осциллографтой холбогддог. AC Хөтөч ажиллуулахад 60 Гц давтамжийг хассан болохыг харуулсан "ховилын шүүлтүүрийг AC цэвэрлэх" схем гарч ирэв. Үүнийг батлахын тулд үр дүнг баталгаажуулсан LabView симуляцийг ажиллуулсан.

Алхам 3: Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр

250 Гц давтамжтай, хоёрдогч захиалгатай Butterworth бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг ашигладаг. Резистор ба конденсаторын утгыг тодорхойлохын тулд доорх тэгшитгэлийг ашигласан болно. Эдгээр тэгшитгэлийн хувьд Гц дэх хязгаарын давтамжийг рад/сек болгож өөрчилсөн бөгөөд энэ нь 1570.8 байна. K = 1 олз ашигласан. A ба b -ийн утгыг тус тус 1.414214 ба 1 болгон нийлүүлсэн.

R1 = 2 / (wc (a C2 + sqrt (a^2 + 4 b (K - 1)) C2^2 - 4 b C1 C2))

R2 = 1/ (b C1 C2 R1 wc^2)

R3 = K (R1 + R2) / (K - 1)

R4 = K (R1 + R2)

C1 = (C2 (a^2 + 4 b (K-1)) / (4 b)

C2 = (10 / fc)

Утгыг тооцоолсны дараа хэлхээг утгуудын дагуу бүтээсэн бөгөөд үүнийг дээрх зургуудын аль нэгээс харж болно. 1 -ийн ашиг ашигласнаас хойш R3 -ийг нээлттэй хэлхээгээр, R4 -ийг богино холболтоор сольсныг тэмдэглэх нь зүйтэй. Уг хэлхээг угсарсны дараа op өсгөгч нь тогтмол гүйдлийн тэжээлээс 15V хүчээр тэжээгддэг. Бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэгэн адил оролт, гаралт нь функциональ генератор ба осциллографт холбогдсон байв. Дээрх "Бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг AC цэвэрлэх" хэсэгт үзүүлсэн АС -ийн шүүрдэх схемийг бүтээсэн. LabView хэлхээний симуляци дахь хар өнгийн схем нь бидний үр дүнг баталгаажуулж байна.

Алхам 4: LabVIEW

Зурагт үзүүлсэн LabVIEW програм нь минутанд цохилтыг тооцоолох, оролтын ЭКГ -ийн харааны дүрслэлийг харуулахад ашиглагддаг. DAQ туслах нь оролтын дохиог олж, түүвэрлэх параметрүүдийг тохируулдаг. Долгионы хэлбэрийн график нь DAQ -ийг хэрэглэгчид үзүүлэхийн тулд UI дээр хүлээн авсан оролтыг төлөвлөдөг. Оруулсан өгөгдөлд олон шинжилгээ хийдэг. Оруулсан өгөгдлийн хамгийн их утгыг Max/Min Identifier ашиглан олдог бөгөөд оргилуудыг илрүүлэх параметрүүдийг Peak Detection ашиглан тохируулдаг. Оргилуудын байршлын индекс массив, Цагийн өөрчлөлтийн бүрэлдэхүүн хэсгийн өгсөн хамгийн их утга ба янз бүрийн арифметик үйлдлүүдийн хоорондох хугацааг ашиглан АД -ыг тооцоолж тоон гаралт болгон харуулна.

Алхам 5: Дууссан тойрог

Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбосны дараа бүрэн системийг загварчилсан ЭКГ дохиогоор туршиж үзсэн. Дараа нь уг хэлхээг дээр дурдсан LabView програмаар дамжуулан гарсан үр дүнг ашиглан хүний ЭКГ -ийг шүүж, олшруулахад ашигласан. Электродыг баруун бугуй, зүүн бугуй, зүүн шагайнд холбосон. Зүүн бугуй ба баруун бугуй нь багажны өсгөгчийн оролтод холбогдсон бол зүүн шагай нь газарт холбогдсон байв. Бага дамжуулалтын шүүлтүүрийн гаралтыг DAQ Туслахтай холбосон. Өмнөх ижил LabView блок диаграмыг ашиглан програмыг ажиллуулсан. Хүний ЭКГ дамжин өнгөрөхөд бүрэн системийн гаралтаас тодорхой бөгөөд тогтвортой дохио харагдсан бөгөөд үүнийг дээрх зургаас харж болно.