Design og bygg en EKG -krets: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Elektrokardiogrammet (EKG) viser generell oppførsel, vanligvis for et menneskehjerte. Ved å observere spenningen over hjertets tid, kan leger få en generell følelse av pasientens helse, ettersom mange luftveis- og hjerteproblemer dukker opp og potensielt kan forvride EKG -signalet. Her forklarer vi trinnene i hvert trinn som er nødvendig for å konstruere din egen EKG -krets, og registrerer deretter et EKG -signal.

Trinn 1: Instrumenterings differensialforsterker

Først bør en instrumentasjonsdifferensialforsterker opprettes for å gjøre rede for en gevinst på rundt 1000. En forsterkning er viktig for å forsterke signalet for å sikre det mer klare, lesbare signalet. Denne spesifikke forsterkeren gir deg to innganger som lar deg sette opp elektrodene riktig på slutten av konstruksjonen og lese EKG -signalet.

Komponenter:

- (3) uA741 Op amp

- (4) 10 kohm motstander

- (3) 5 kohm motstander

Trinn 2: Buffer -tillegg

Mellom hvert trinn er det viktig å legge til en buffer for å bevare signalet som forlater hvert trinn. Dette vil bidra til å redusere støy gjennom konstruksjonen av kretsen.

Komponenter:

- uA741 Op -forsterker

Trinn 3: Båndpassfilter

Konstruksjonen av et båndpassfilter er viktig for å la bare et visst frekvensområde passere gjennom kretsen til utgangen. For et EKG er et område på rundt 0,1 Hz til 250 Hz ideelt. Lavpassfilteret vil tillate signaler under 250 Hz gjennom og High Pass Filter vil tillate signaler over 0,1 Hz gjennom. Cutoff -frekvensligningen fc = 1/2piRC kan brukes til å beregne motstands- og kondensatorverdiene.

Komponenter:

- (1) uA741 Op amp

- (1) 6,8 kohm motstand

- (1) 160 kohm motstand

- (2) 0,1 uF kondensator

Trinn 4: Hakkfilter

Et Twin Notch Filter bør deretter konstrueres for å blokkere frekvensen 60 Hz fra å gå gjennom kretsen. Denne frekvensen bør utelukkes fordi den ofte er forbundet med kraftledninger, og derfor kan den forårsake forstyrrelser i EKG -signalet. For å velge komponentene kan ligningen 1/4piRC brukes.

Komponenter:

- (2) 27 kohm motstand

- (1) 13 kohm motstand

- (2) 50 nF kondensator

- (1) 100 nF kondensator

Trinn 5: Bygg kretsen din

Til slutt kobler du alle trinnene sammen! Husk tillegg av buffer mellom hvert trinn for å sikre bevaring av signalet. Konstruksjonen kan ta litt prøving og feiling for å sikre at alle komponentene er riktig plassert i brødbrettet. Det kan hjelpe å teste hvert enkelt trinn på et oscilloskop for å se om hvert trinn gir ønskede resultater.

Trinn 6: Test EKG på mennesker

Du kan deretter teste din konstruerte EKG -krets ved hjelp av et oscilloskop. Fest to elektroder til anklene og en til høyre håndledd. Den positive ledningen går til venstre ankel, den negative ledningen går til høyre ankel, og bakken går til høyre håndledd. Sørg for å sjekke om ledningene dine fungerer som du bruker for å drive kretsen, så vel som ledningene som er koblet til utgangen.