Jenga ECG yako mwenyewe !: Hatua 10

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Hii sio kifaa cha matibabu. Hii ni kwa madhumuni ya kielimu tu kwa kutumia ishara zilizoigwa. Ikiwa unatumia mzunguko huu kwa vipimo halisi vya ECG, tafadhali hakikisha mzunguko na unganisho la mzunguko-kwa-chombo zinatumia mbinu sahihi za kujitenga

Mapigo ya moyo yana minyororo ya densi iliyodhibitiwa na uwasilishaji wa hiari wa kupungua kwa umeme katika myocyte ya moyo (seli za misuli ya moyo). Shughuli kama hizo za umeme zinaweza kunaswa kwa kuweka elektroni za kurekodi ambazo hazina uvamizi katika sehemu tofauti za mwili. Hata kwa uelewa wa utangulizi wa mzunguko na bioelectricity, ishara hizi zinaweza kunaswa kwa urahisi. Katika Agizo hili tunaanzisha mbinu rahisi ambayo inaweza kutumika kunasa ishara ya elektroni na vifaa vya vitendo na vya bei rahisi. Katika kipindi chote, tutaangazia mazingatio muhimu katika kupatikana kwa ishara kama hizo, na mbinu za sasa za uchambuzi wa ishara za programu.

Hatua ya 1: Muhtasari wa Vipengele

Kifaa unachojenga kitatumika kupitia huduma zifuatazo:

1. Rekodi za elektroni
2. Amplifier ya vifaa
3. Kichujio cha noti
4. Kichujio cha kupitisha chini
5. Analog-to-digital ubadilishaji
6. Uchambuzi wa ishara kwa kutumia LabView

Vipengele muhimu utahitaji:

1. Tazama NI
2. Bodi ya upatikanaji wa data ya NI (kwa pembejeo kwa LabView)
3. Ugavi wa umeme wa DC (kwa nguvu za amplifiers za kufanya kazi)
4. Usafi wa elektroni ya ngozi kwa rekodi za elektroni
5. AU jenereta ya kazi ambayo inaweza kuunda ishara ya ECG iliyoigwa

Tuanze!

Hatua ya 2: Buni Kichujio cha Kupita Chini

ECG ya kawaida ina sifa zinazotambulika katika muundo wa wimbi la ishara inayoitwa wimbi la P, tata ya QRS, na wimbi la T. Vipengele vyote vya ECG vitaonekana katika masafa chini ya 250 Hz, na kwa hivyo, ni muhimu kunasa tu sifa za kupendeza wakati wa kurekodi ECG kutoka kwa elektroni. Kichujio cha kupitisha chini na masafa ya cutoff ya 250 Hz itahakikisha kuwa hakuna kelele ya masafa ya juu iliyokamatwa kwenye ishara

Hatua ya 3: Tengeneza Kichujio cha Notch

Kichujio cha notch kwa masafa ya 60 Hz ni muhimu kuondoa kelele kutoka kwa usambazaji wowote wa umeme unaohusishwa na kurekodi ECG. Masafa ya cutoff kati ya 56.5 Hz na 64 Hz yataruhusu ishara zilizo na masafa nje ya safu hiyo kupita. Sababu ya ubora wa 8 ilitumika kwa kichujio. Uwezo wa 0.1 uF ulichaguliwa. Vipinga vya majaribio vilichaguliwa kama ifuatavyo: R1 = R3 = 1.5 kOhms, R2 = 502 kOhms. Thamani hizi zilitumika kujenga kichujio cha notch.

Hatua ya 4: Buni Amplifier ya Ala

Amplifier ya vifaa na faida ya 1000 V / V itaongeza ishara zote zilizochujwa ili kuruhusu urahisi wa kipimo. Amplifier hutumia safu ya viboreshaji vya utendaji na imegawanywa katika hatua mbili (kushoto na kulia) na faida husika K1 na K2. Picha hapo juu inaonyesha muundo wa mzunguko ambao unaweza kufikia matokeo haya na Mchoro 6 maelezo mahesabu yaliyofanywa.

Hatua ya 5: Unganisha yote Pamoja

Hatua tatu za kukuza na kuchuja zimejumuishwa kwenye Mchoro 7 hapa chini. Amplifier ya vifaa huongeza pembejeo ya masafa ya sinusoidal na faida ya 1000V / V. Ifuatayo, kichujio cha notch huondoa masafa yote ya ishara ya 60 Hz na sababu ya ubora wa 8. Mwishowe, ishara hupita kwenye kichujio cha kupitisha cha chini ambacho hupunguza ishara zaidi ya masafa ya 250 Hz. Takwimu hapo juu inaonyesha mfumo kamili ulioundwa kwa majaribio.

Hatua ya 6:… na Hakikisha Inafanya Kazi

Ikiwa una jenereta ya kazi, unapaswa kujenga safu ya majibu ya masafa ili kuhakikisha majibu sahihi. Picha hapo juu inaonyesha mfumo kamili na mzunguko wa majibu ya masafa ambayo unapaswa kutarajia. Ikiwa mfumo wako unaonekana unafanya kazi, basi uko tayari kuhamia hatua inayofuata: kubadilisha ishara ya analogi kuwa dijiti!

Hatua ya 7: (Hiari) Tazama ECG yako kwenye Oscilloscope

ECG inarekodi ishara na elektroni mbili na hutumia elektroni ya tatu kama ardhi. Ukiwa na elektroni zako za kurekodi za ECG, ingiza moja kwenye pembejeo moja ya kipaza sauti cha vifaa, na ingine kwenye ingizo lingine la vifaa, na unganisha ya tatu chini kwenye ubao wako wa mkate. Ifuatayo, weka elektroni moja kwenye mkono mmoja, na nyingine kwenye mkono mwingine, na uweke chini kwenye kifundo cha mguu wako. Hii ni usanidi wa Kiongozi 1 wa ECG. Ili kuibua ishara kwenye oscilloscope yako, tumia uchunguzi wa oscilloscope kupima pato lako la hatua ya tatu.

Hatua ya 8: Pata Takwimu na Vyombo vya Kitaifa DAQ

Ikiwa unataka kuchambua ishara yako katika LabView, utahitaji njia fulani ya kukusanya data ya Analog kutoka ECG yako na kuihamisha kwa kompyuta. Kuna kila aina ya njia za kupata data! Vyombo vya Kitaifa ni kampuni inayojishughulisha na vifaa vya upatikanaji wa data na vifaa vya uchambuzi wa data. Wao ni mahali pazuri pa kutafuta zana za kukusanya data. Unaweza pia kununua analog yako ya bei rahisi kwa chip ya kubadilisha dijiti, na tumia Raspberry Pi kusambaza ishara yako! Hii labda ni chaguo cha bei rahisi. Katika kesi hii, tayari tulikuwa na moduli ya NI DAQ ya NI ADC na LabView ndani ya nyumba, kwa hivyo tulikwama na vifaa na programu madhubuti ya Vyombo vya Kitaifa.

Hatua ya 9: Ingiza Takwimu kwenye LabVIEW

LabVIEW ya lugha ya programu ya kuona ilitumika kuchambua data iliyokusanywa kutoka kwa mfumo wa kukuza analog / kuchuja. Takwimu zilikusanywa kutoka kwa kitengo cha NI DAQ na Msaidizi wa DAQ, kazi ya ukusanyaji wa data iliyojengwa katika LabVIEW. Kutumia udhibiti wa LabView, idadi ya sampuli na muda wa ukusanyaji wa sampuli zilibainishwa kwa mpango. Udhibiti unabadilishwa kwa mikono, ikiruhusu mtumiaji kusawazisha vigezo vya kuingiza kwa urahisi. Kwa jumla ya sampuli na muda wa muda unaojulikana, vector ya muda iliundwa na kila nambari ya faharisi inayowakilisha wakati unaolingana kwa kila sampuli kwenye ishara iliyonaswa.

Hatua ya 10: Umbiza, Changanua, na Umemaliza

Takwimu kutoka kwa kazi ya msaidizi wa DAQ ilibadilishwa kuwa fomati inayoweza kutumika. Ishara hiyo ilibadilishwa tena kama safu ya 1D ya maradufu kwa kubadilisha kwanza aina ya data ya pato la DAQ kuwa aina ya data ya wimbi na kisha kugeuza kuwa jozi iliyounganishwa ya (X, Y). Kila thamani Y kutoka kwa jozi ya (X, Y) ilichaguliwa na kuingizwa kwenye safu tupu ya 1D ya maradufu kwa msaada wa muundo wa kitanzi. Safu ya 1D ya mara mbili na vector inayofanana ilipangwa kwenye grafu ya XY. Sambamba, thamani ya juu ya safu ya 1D ya mara mbili ilitambuliwa na kazi ya kitambulisho cha thamani ya juu. Sita kumi ya thamani ya juu ilitumika kama kizingiti cha hesabu ya kilele cha kugundua kilichojengwa kwa LabView. Thamani za juu za safu ya 1D ya maradufu zilitambuliwa na kazi ya kugundua kilele. Pamoja na maeneo ya kilele yanayojulikana, tofauti ya wakati kati ya kila kilele ilihesabiwa. Tofauti ya wakati huu, kwa vitengo vya sekunde kwa kila kilele, ilibadilishwa kuwa kilele kwa dakika. Thamani iliyosababishwa ilizingatiwa kuwakilisha kiwango cha moyo kwa kupigwa kwa dakika.

Hiyo ndio! Sasa umekusanya na kuchambua ishara ya ECG!