Design og opbyg et EKG -kredsløb: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Elektrokardiogrammet (EKG) viser generel adfærd, typisk for et menneskehjerte. Ved at observere spændingen over hjertets tid kan læger få en generel fornemmelse af patientens helbred, da mange åndedræts- og hjerteproblemer optræder i og potentielt forvrænger EKG -signalet. Her forklarer vi trinene i hvert trin, der er nødvendige for at konstruere dit eget EKG -kredsløb og derefter optager et EKG -signal.

Trin 1: Instrumenteringsdifferentialforstærker

Først skal der oprettes en instrumentationsdifferentialforstærker for at tage højde for en forstærkning på omkring 1000. En forstærkning er vigtig for at forstærke signalet for at sikre det mere klare, læselige signal. Denne specifikke forstærker giver dig to indgange, som giver dig mulighed for korrekt at opsætte elektroderne i slutningen af konstruktionen og læse EKG -signalet.

Komponenter:

- (3) uA741 Op -forstærker

- (4) 10 kohm modstande

- (3) 5 kohm modstande

Trin 2: Tilføjelse af buffer

Mellem hvert trin er det vigtigt at tilføje en buffer for at bevare signalet, der forlader hvert trin. Dette vil bidrage til at reducere støj under hele kredsløbets konstruktion.

Komponenter:

- uA741 Op -forstærker

Trin 3: Båndpasfilter

Konstruktionen af et båndpasfilter er vigtig for kun at lade et bestemt frekvensområde passere gennem kredsløbet til udgangen. For et EKG er et område på omkring 0,1 Hz til 250 Hz ideelt. Lavpasfilteret tillader signaler under 250 Hz igennem og højpasfilter tillader signaler over 0,1 Hz igennem. Afskæringsfrekvensligningen fc = 1/2piRC kan bruges til at beregne modstands- og kondensatorværdier.

Komponenter:

- (1) uA741 Op -forstærker

- (1) 6,8 kohm modstand

- (1) 160 kohm modstand

- (2) 0,1 uF kondensator

Trin 4: Hakfilter

Et Twin Notch Filter bør derefter konstrueres til at blokere frekvensen 60 Hz fra at gå gennem kredsløbet. Denne frekvens bør udelukkes, fordi den normalt er forbundet med elledninger, og derfor kan den muligvis forårsage interferens med EKG -signalet. For at vælge komponenterne kan ligningen 1/4piRC bruges.

Komponenter:

- (2) 27 kohm modstand

- (1) 13 kohm modstand

- (2) 50 nF kondensator

- (1) 100 nF kondensator

Trin 5: Byg dit kredsløb

Tilslut endelig alle faser sammen! Husk tilføjelse af bufferen mellem hvert trin for at sikre bevarelse af signalet. Konstruktionen kan tage nogle forsøg og fejl for at sikre, at alle komponenterne er korrekt placeret i brødbrættet. Det kan hjælpe at teste hvert enkelt trin på et oscilloskop for at se, om hvert trin giver de ønskede resultater.

Trin 6: Test EKG på mennesker

Du kan derefter teste dit konstruerede EKG -kredsløb ved hjælp af et oscilloskop. Fastgør to elektroder til dine ankler og en til dit højre håndled. Det positive bly går til venstre ankel, det negative bly går til højre ankel, og jorden går til højre håndled. Sørg for at kontrollere, om dine ledninger fungerer, som du bruger til at drive kredsløbet såvel som de ledninger, der er tilsluttet output.