Электрокардиограф и монитор частоты сердечных сокращений


В данном проекте мы создадим портативный электрокардиограф и монитор частоты сердечных сокращений. Разумеется, устройство можно использовать в медицинских целях.

ПРИМИТЕ ВО ВНИМАНИЕ: Во избежание опасности поражения электрическим током, используйте только источник батарейного питания. Электроды изолированы от общей схемы с помощью измерительного усилителя, однако все равно соблюдайте крайнюю осторожность. Создатель устройства не несет ответственность за возможные несчастные случаи.

Схема устройства очень простая, ее можно разместить на односторонней плате.

Шаг 1: Список компонентов



— (1) Измерительный усилитель INA128
— (1) Операционный усилитель серии 741
— (1) Микроконтроллер Arduino Uno
— (1) ЖК-дисплей 16x2
— (1) Стабилизатор 7805
— (1) Мини-динамик сопротивлением 8 Ом
— (1) Ультраяркий светодиод (В проекте используется 10 мм светодиод)
— (1) Диод 1N3064
— (2) 9В батарея с коннекторами
— Макетная плата
— Проволочные перемычки

Резисторы:
— (2) 100 Ом, 1/4 Вт
— (1) 470 Ом, 1/4 Вт
— (1) 1 кОм, 1/4 Вт
— (2) 10 кОм, 1/4 Вт
— (2) 100 кОм, 1/4 Вт
— (1) 1 МОм, 1/4 Вт

Конденсаторы:
— (1) 10 нФ
— (1) 47 нФ

Для электродов:
— Один метр провода
— Антистатический браслет
— Медицинский пластырь
— Фольга
— (2) скребки
— Гель для душа (как замена для геля для снятия электрокардиограмм)

Опциональный компонент:
-Осциллограф, для отображения ЭКГ.

Шаг 2: Создание схемы



Ниже представлено схемное решение данного проекта. Два электрода подключаются к входам 2 и 3 измерительного усилителя INA128. Дополнительный электрод сравнения (антистатический браслет, размещается на вашей правой ноге) подключается к земле. Это позволит использовать в проекте неэкранированный кабель.

Наилучший сигнал снимается после фильтра нижних частот (между двумя резисторами величиной 100 кОм). Я предполагаю в этой точке подключать щуп осциллографа для демонстрации картинки, хотя осциллограф можно использовать и для проверки других контрольных точек.

Шаг 3: Загрузка программного кода в Arduino
Загрузите прикрепленные файлы на ваш компьютер, откройте в среде разработки arduino IDE, подключите ваш arduino, и загрузите скетч!

Шаг 4: Изготовление электродов

Надежно прикрепите две скребки на кончики пары оголенных проводников. Отрежьте кусочки фольги требуемого размера и прикрепите к скребкам. У вас должно получиться так, как показано на фото. Вы можете поэкспериментировать с конструкцией для получения наилучших результатов.
Когда все готово, нанесите некоторые количество геля на электроды и используйте медицинский пластырь для надежного прикрепления к грудной клетке.

Шаг 5: Размещение электродов и проверка работоспособности устройства!





Наденьте антистатический браслет на правую ногу и подключите к заземлению.

Поместите электроды на грудную клетку и разместите так, чтобы получить наилучший сигнал. Это займет некоторое время, из-за флуктуации электрического соединения.

Ниже показано видео работы электрокардиографа:


В качестве эксперимента можно помещать электроды в различные места тела, чтобы получить другой сигнал. Профессиональные электрокардиографы используют 10 электродов для создания карты сигналов. На фото видно приблизительное расположение электродов. Данная конфигурация работает безукоризненно, поскольку я выбрал вентрикулярные всплески для измерения частоты.

Также вы можете увидеть шумовые сигналы, вызванные движением мышц, поскольку электроды улавливают подобные сигналы. Если вы хотите избавиться от подобных сигналов, тогда не шевелитесь!

По материалам сайта

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.