Sadə EKQ Qeyd Dövrü və LabVIEW Nəbz Monitoru: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Bu tibbi bir cihaz deyil. Bu, yalnız simulyasiya edilmiş siqnallardan istifadə etməklə təhsil məqsədlidir. Bu dövrəni real EKQ ölçmələri üçün istifadə edirsinizsə, zəhmət olmasa dövrənin və dövrə-cihaz əlaqələrinin düzgün izolyasiya üsullarından istifadə etdiyinə əmin olun

Müasir sağlamlığın ən əsas aspektlərindən biri, EKQ və ya elektrokardioqram istifadə edərək ürək dalğasını tutma qabiliyyətidir. Bu üsullar, ürəkdən yayılan müxtəlif elektrik nümunələrini ölçmək üçün səth elektrodlarından istifadə edir, belə ki, çıxış müxtəlif taxikardiya, budaq bloku və hipertrofiya kimi ürək və ağciyər xəstəliklərinin diaqnostikası üçün istifadə edilə bilər. Bu şərtləri müəyyən etmək üçün çıxış dalğa forması normal bir EKQ siqnalı ilə müqayisə edilir.

EKQ dalğa formasını əldə edə biləcək bir sistem yaratmaq üçün əvvəlcə siqnal gücləndirilməlidir və sonra səs -küyü aradan qaldırmaq üçün uyğun şəkildə süzülməlidir. Bunu etmək üçün OP amper istifadə edərək üç mərhələli bir dövrə qurula bilər.

Bu Təlimat, səth elektrodlarından istifadə edərək EKQ siqnalını yaza bilən və daha sonra emal etmək və təhlil etmək üçün bu siqnalı süzə bilən sadə bir dövrə qurmaq və qurmaq üçün lazım olan məlumatları təmin edəcək. Bundan əlavə, bu Təlimat, dövrə çıxışının qrafik təsvirini yaratmaq üçün bu siqnalın təhlili üçün istifadə olunan bir texnikanı və EKQ dalğa dövrə çıxışından nəbzin hesablanması üsulunu təsvir edəcək.

Qeyd: hər bir mərhələni tərtib edərkən, istədiyiniz dövrə davranışını təmin etmək üçün həm eksperimental olaraq, həm də simulyasiyalarla AC süpürgələri apardığınızdan əmin olun.

Addım 1: Cihaz Gücləndiricisini Dizayn edin və Qurun

Bu EKQ dövrəsinin ilk mərhələsi üç OP amperdən ibarət olan bir cihaz gücləndiricisidir. İlk iki OP amperi tamponlu girişlərdir, sonra diferensial gücləndirici kimi işləyən üçüncü bir OP gücləndiricisinə verilir. Bədəndən gələn siqnallar tamponlanmalıdır, əks halda bədən çox cərəyan verə bilmədiyi üçün çıxış azalacaq. Diferensial gücləndirici, ölçülə bilən bir potensial fərq təmin etmək üçün eyni vaxtda ümumi səs -küyü aradan qaldırmaq üçün iki giriş mənbəyi arasındakı fərqi götürür. Bu mərhələ, 1000 m qazanc əldə edərək tipik mV -ni daha oxunaqlı bir gərginliyə yüksəldir.

Alət gücləndiricisi üçün 1000 dövrəli qazanc, göstərilən tənliklər ilə hesablanır. Alət gücləndiricisinin 1 -ci mərhələ qazancı (2) ilə, alət gücləndiricisinin 2 -ci mərhələ qazancı (3) ilə hesablanır. K1 və K2, bir -birindən 15 dəyərindən çox fərqlənməyəcək şəkildə hesablandı.

1000 qazanc əldə etmək üçün K1 40 və K2 25 olaraq təyin edilə bilər. Rezistor dəyərlərinin hamısı hesablana bilər, ancaq bu xüsusi cihaz gücləndiricisi aşağıdakı müqavimət dəyərlərini istifadə etmişdir:

R1 = 40 kΩ

R2 = 780 kΩ

R3 = 4 kΩ

R4 = 100 kΩ

Addım 2: Çentik Filtrini Dizayn edin və Qurun

Növbəti mərhələ, elektrik prizindən gələn 60 Hz siqnalını çıxarmaq üçün bir çentik filtridir.

Çentik filtrində R1 müqavimət dəyəri (4), R2 dəyəri (5) və R3 dəyəri (6) ilə hesablanır. Dövrün keyfiyyət faktoru Q, 8 -ə təyin edilmişdir, çünki bu, real olaraq dəqiq olarkən ağlabatan bir səhv marjası verir. Q dəyəri (7) ilə hesablana bilər. Çentik filtrinin son idarəetmə tənliyi bant genişliyinin hesablanması üçün istifadə olunur və (8) ilə təsvir edilmişdir. 8 keyfiyyət faktoruna əlavə olaraq, çentik filtrinin digər dizayn xüsusiyyətləri də var idi. Bu filtr, siqnalı dəyişdirməmək üçün 60 Hz siqnalını aradan qaldırmaq üçün 1 qazanc əldə etmək üçün hazırlanmışdır.

Bu tənliklərə görə R1 = 11.0524 kΩ, R2 = 2.829 MΩ, R3 = 11.009 kΩ və C1 = 15 nF

Addım 3: 2-ci Sifariş Butterworth Low-Pass Filtrini Dizayn Edin və Qurun

Son mərhələ, WiFi səs-küyü kimi EKQ dalğasının ən yüksək tezlik komponentinin üstündə meydana gələ biləcək bütün siqnalları və maraq siqnalından yayındıra biləcək digər ətraf siqnallarını çıxarmaq üçün aşağı keçidli bir filtrdir. Bu mərhələ üçün -3dB nöqtəsi 150 Hz ətrafında və ya yaxın olmalıdır, çünki EKQ dalğasında standart siqnal aralığı 0.05 Hz -dən 150 Hz -ə qədərdir.

Aşağı keçidli ikinci dərəcəli Butterworth filtrini tərtib edərkən, dövrənin daha sadə bir dövrə dizaynına imkan verən qazanc 1 olaraq təyin olunur. Əlavə hesablamalar aparmadan əvvəl, aşağı keçid filtrinin istənilən kəsmə tezliyinin 150 Hz -ə təyin olunduğunu qeyd etmək vacibdir. Kondansatör 2, C2 dəyərini hesablamaqla başlamaq ən asandır, çünki digər tənliklər bu dəyərdən asılıdır. C2 (9) ilə hesablana bilər. C2 -nin hesablanmasına əsasən, C1 (10) ilə hesablana bilər. Bu aşağı keçid filtrində, a və b əmsalları a = 1.414214 və b = 1. burada R1 müqavimət dəyəri (11), R2 müqavimət dəyəri (12) ilə hesablanır..

Aşağıdakı dəyərlər istifadə edilmişdir:

R1 = 13.842kΩ

R2 = 54.36kΩ

C1 = 38 nF

C1 = 68 nF

Addım 4: Məlumat Alma və Analiz üçün İstifadə Edilən LabVIEW Proqramını Qurun

Bundan sonra, LabView kompüter proqramı, EKQ siqnalından ürək döyüntüsünün qrafik təsvirini yaradacaq və eyni siqnaldan ürək dərəcəsini hesablayacaq bir vəzifə yaratmaq üçün istifadə edilə bilər. LabView proqramı bunu əvvəlcə rəqəmsal çeviriciyə analoq kimi çıxış edən DAQ lövhəsindən analoq girişi qəbul etməklə həyata keçirir. Bu rəqəmsal siqnal daha sonra həm təhlil edilir, həm də qurulur, burada süjet DAQ lövhəsinə daxil olan siqnalın qrafik təsvirini göstərir. Siqnal dalğa forması, qəbul edilən rəqəmsal siqnalın maksimum dəyərlərinin 80% -ni alaraq təhlil edilir və sonra siqnalın bu zirvələrini aşkar etmək üçün pik detektor funksiyasından istifadə edir. Eyni zamanda, proqram dalğa formasını alır və dalğa formasının zirvələri arasındakı vaxt fərqini hesablayır. Pik aşkarlama, 1 və ya 0 -ın müşayiət olunan dəyərləri ilə birləşir, burada 1 zirvələrin yerləşmə indeksini yaratmaq üçün bir zirvəni təmsil edir və bu indeks sonra ürək dərəcəsini riyazi olaraq hesablamaq üçün zirvələr arasındakı vaxt fərqi ilə birlikdə istifadə olunur. dəqiqədə vuruş (BPM). LabView proqramında istifadə olunan blok diaqramı göstərilir.

Addım 5: Tam Quraşdırma

Bütün sxemlərinizi və LabVIEW proqramınızı qurduqdan və hər şeyin düzgün işlədiyini təmin etdikdən sonra EKQ siqnalını yazmağa hazırsınız. Şəkil, tam dövrəli sistem qurğusunun mümkün bir sxemidir.

Müsbət elektrodu sağ biləyinizə və dairəvi alət gücləndiricisinin girişlərindən birinə, mənfi elektrodu isə sol biləyinizə və şəkildəki kimi digər cihaz gücləndirici girişinə bağlayın. Elektrod giriş qaydasının əhəmiyyəti yoxdur. Nəhayət, ayaq biləyinizə bir torpaq elektrodu qoyun və dövrənizdə yerə qoşulun. Tebrik edirik, qeyd və EKQ siqnalı üçün lazım olan bütün addımları tamamladınız.