Yooj Yim ECG Circuit thiab LabVIEW Lub Plawv Qhov Kev Pab Cuam: 6 Cov Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:29

Ib qho Electrocardiogram, lossis txuas ntxiv mus hu ua ECG, yog qhov muaj txiaj ntsig zoo tshaj plaws rau kev kuaj mob thiab tshuaj xyuas uas siv hauv txhua qhov kev kho mob. ECG tau siv los tshuaj xyuas cov hluav taws xob ua haujlwm ntawm lub plawv teeb duab txhawm rau txheeb xyuas qhov txawv txav hauv lub plawv lossis teeb liab hluav taws xob.

Los ntawm kev nyeem ECG, cov neeg mob lub plawv dhia tuaj yeem txiav txim siab los ntawm lub sijhawm sib nrug ntawm QRS txoj kev nyuaj. Ib qho ntxiv, lwm yam xwm txheej kev kho mob tuaj yeem kuaj pom xws li lub plawv nres tseem tos los ntawm ST ntu nce siab. Kev nyeem ntawv zoo li no tuaj yeem yog qhov tseem ceeb rau kev kuaj mob thiab kho tus neeg mob kom raug. P nthwv dej tau qhia qhov kev sib cog lus ntawm lub plawv atrium, QRS nkhaus yog lub plawv qis qis, thiab T nthwv dej yog kev hloov pauv ntawm lub plawv. Paub txawm tias cov ntaub ntawv yooj yim xws li qhov no tuaj yeem kuaj mob rau cov neeg mob sai rau lub plawv tsis ua haujlwm.

Tus txheej txheem ECG siv hauv kev kho mob muaj xya qhov hluav taws xob uas tau muab tso rau hauv cov qauv me me nyob ib puag ncig ib puag ncig qis hauv plawv. Kev tso cov electrodes no tso cai rau suab nrov tsawg thaum sau thiab tseem tso cai rau ntsuas ntau dua. Rau peb lub hom phiaj ntawm kev tsim ECG Circuit Court, peb tsuas yog siv peb lub tshuab hluav taws xob. Qhov ntsuas hluav taws xob zoo yuav muab tso rau ntawm lub dab teg sab xis, qhov tsis zoo siv hluav taws xob yuav muab tso rau ntawm lub dab teg sab laug, thiab hauv av hluav taws xob yuav txuas nrog rau pob taws. Qhov no yuav tso cai rau kev nyeem ntawv hla lub plawv nrog qhov txheeb ze raug. Nrog rau qhov kev tso hluav taws xob no txuas nrog lub ntsuas hluav taws xob, lub lim qis dhau, thiab lim dej kom pom, ECG cov qauv hluav taws xob yuav tsum yooj yim sib txawv raws li cov teeb liab tso tawm los ntawm kev tsim hluav taws xob.

NCO TSEG: Qhov no tsis yog khoom siv kho mob. Qhov no yog rau lub hom phiaj kev kawm tsuas yog siv cov cim ntsuas. Yog tias siv qhov kev ntsuas no rau kev ntsuas ECG tiag tiag, thov xyuas kom lub Circuit Court thiab Circuit-to-instrument txuas tau siv cov txheej txheem cais tawm kom raug

Kauj Ruam 1: Txhim Kho Cov Khoom Siv Hluav Taws Xob

Txhawm rau tsim cov cuab yeej siv ntau ntau nrog qhov nce ntawm 1000, lossis 60 dB, qhov sib npaug hauv qab no yuav tsum tau siv.

Tau = (1+2*R1/Rgain)

R1 yog sib npaug rau txhua tus resistors siv hauv qhov ntsuas qhov ntsuas hluav taws xob ib sab ntawm qhov nce resistor uas yuav nyob rau hauv kev nkag siab ua rau txhua qhov tau txais kev koom tes hauv thawj theem ntawm lub tshuab raj. Qhov no tau xaiv los ua 50.3 kΩ. Txhawm rau suav qhov nce tus neeg tawm tsam, tus nqi no tau txuas rau qhov sib npaug saum toj no.

1000 = (1+2*50300/Rgain)

Cov = 100.7

Tom qab tus nqi no tau suav, cov cuab yeej siv suab nrov tuaj yeem tsim ua raws li cov lus qhia hauv qab no qhia hauv theem no. OP/AMPs yuav tsum tau siv nrog qhov zoo thiab tsis zoo 15 volts raws li qhia hauv daim duab kab lus. Kev hla dhau lub tshuab hluav taws xob rau txhua OP/AMP yuav tsum tau muab tso ze rau OP/AMP hauv koob nrog lub zog xa hluav taws xob txhawm rau txhawm rau txhawm rau cov teeb liab AC los ntawm lub zog los rau hauv av kom tiv thaiv OP/AMPs los ntawm kib thiab muaj suab nrov ntxiv uas tuaj yeem pab txhawb mus rau lub teeb liab. Tsis tas li, txhawm rau ntsuas cov khoom siv hluav taws xob tau txais txiaj ntsig, qhov zoo ntawm cov hluav taws xob zoo yuav tsum tau muab cov tswv yim sine yoj thiab qhov tsis zoo ntawm cov electrode yuav tsum txuas nrog hauv av. Qhov no yuav tso cai kom tau txais qhov txiaj ntsig ntawm qhov Circuit kom pom tseeb nrog lub teeb liab nkag ntawm tsawg dua 15 mV ncov mus rau qhov siab.

Kauj Ruam 2: Txhim Kho Qhov Kev Txiav Txim Thib Ob Tsawg Tsawg Lim

Qhov kev txiav txim zaum thib ob qis dhau tau siv los tshem tawm suab nrov ntau dua qhov txaus siab rau ECG teeb liab uas yog 150 Hz.

K tus nqi siv hauv kev suav rau qhov kev txiav txim zaum thib ob qis dhau lim yog qhov nce. Vim tias peb tsis xav tau ib qho txiaj ntsig hauv peb lub lim, peb tau xaiv tus nqi nce ntawm 1 uas txhais tau tias qhov ntsuas hluav taws xob yuav sib npaug rau qhov tso zis hluav taws xob.

K = 1

Txog qhov kev txiav txim thib ob Butterworth lim uas yuav siv rau hauv Circuit Court no, a thiab b coefficients tau piav qhia hauv qab no. ib = 1.414214 b = 1

Ua ntej, tus nqi hluav taws xob thib ob raug xaiv los ua lub zog loj uas tau npaj muaj hauv chav kuaj thiab lub ntiaj teb tiag.

C2 = 0.1F

Txhawm rau xam thawj tus neeg tua hluav taws, kev sib raug zoo hauv qab no ntawm nws thiab lub tshuab hluav taws xob thib ob yog siv. K, a, thiab b coefficients tau txuas rau hauv qhov sib npaug los xam seb tus nqi no yuav tsum yog dab tsi.

C1 <= C2*[a^2+4b (K-1)]/4b

C1 <= (0.1*10^-6 [1.414214^2+4*1 (1-1)]/4*1

C1 <= 50 nF

Vim tias thawj lub capacitor tau suav kom tsawg dua lossis sib npaug rau 50 nF, tus nqi hluav taws xob hauv qab no tau xaiv.

C1 = 33 nF

Txhawm rau xam thawj tus tiv thaiv xav tau rau qhov kev txiav txim zaum thib ob qis dhau lim nrog txiav tawm ntawm 150 Hz, cov kab zauv hauv qab no tau daws siv ob qho kev suav tus nqi hluav taws xob thiab cov coefficients K, a, thiab b. R1 = 2/[(txiav tawm zaus)*[aC2*sqrt ([(a^2+4b (K-1)) C2^2-4bC1C2])]

R1 = 9478 AWM

Txhawm rau laij tus tiv thaiv thib ob, cov kab zauv hauv qab no tau siv. Kev txiav tawm zaus dua yog 150 Hz thiab b coefficient yog 1.

R2 = 1/[bC1C2R1 (txiav tawm zaus)^2]

R2 = 35.99 kOhm Tom qab suav cov txiaj ntsig saum toj no rau cov neeg tawm tsam thiab cov khoom siv xav tau rau qhov kev txiav txim siab thib ob txiav txim siab, cov hauv qab no tau tsim los qhia qhov ua haujlwm qis dhau lim uas yuav siv. OP/AMP tau tsav nrog qhov zoo thiab tsis zoo 15 volts raws li qhia hauv daim duab. Bypass capacitors tau txuas nrog lub zog siv kom txhua lub teeb liab AC uas tawm los ntawm qhov chaw tau hloov mus rau hauv av kom ntseeg tau tias OP/AMP tsis tau kib los ntawm lub teeb liab no. Txhawm rau ntsuas theem ntawm ECG Circuit no, lub teeb liab nkag mus yuav tsum txuas nrog lub sine wave thiab AC cheb los ntawm 1 Hz txog 200 Hz yuav tsum tau ua kom pom tias lub lim dej ua haujlwm li cas.

Kauj Ruam 3: Txhim Kho Lub Tshuab Ntsis

Lub taub lim dej yog qhov tseem ceeb tshaj plaws ntawm ntau lub voj voog rau ntsuas cov cim qis zaus. Ntawm qhov tsawg zaus, 60 Hz AC suab nrov yog qhov tsis tshua muaj tshwm sim vim nws yog qhov zaus ntawm AC tam sim no khiav los ntawm cov tsev hauv Tebchaws Meskas. Qhov 60 Hz suab nrov yog qhov tsis yooj yim vim tias nws nyob hauv nruab nrab ntawm txoj kab hla rau ECG, tab sis lub ntsej muag lim tuaj yeem tshem tawm cov zaus tshwj xeeb thaum khaws cia cov cim tseg. Thaum tsim cov lim dej no, nws yog ib qho tseem ceeb heev kom muaj qhov ua tau zoo, Q, txhawm rau kom ntseeg tau tias txoj kev txiav tawm ntawm qhov txiav tawm yog ntse nyob ib puag ncig ntawm qhov kev txaus siab. Hauv qab no qhia ntxaws txog kev suav suav siv los tsim cov lim dej siab tshaj plaws uas yuav siv hauv ECG Circuit.

Thawj qhov kev txaus siab, 60 Hz yuav tsum hloov pauv los ntawm Hz rau rad/s.

zaus = 2*pi*zaus

zaus = 376.99 rad/thib ob

Tom ntej no, qhov bandwidth ntawm qhov txiav tawm zaus yuav tsum raug xam. Cov txiaj ntsig no tau txiav txim siab hauv kev zam uas ua kom ntseeg tau tias lub hauv paus tseem ceeb ntawm kev txaus siab, 60 Hz, raug txiav tawm tag thiab tsuas yog qee qhov ib puag ncig ib puag ncig cuam tshuam me ntsis.

Bandwidth = Txiav tawm 2-Txiav tawm 1

Bandwidth = 37.699 Qhov zoo tshaj yuav tsum tau txiav txim siab tom ntej. Qhov zoo tshaj txiav txim siab tias qhov ntse npaum li cas yog qhov nqaim thiab qhov txiav tawm pib li cas. Qhov no suav nrog siv bandwidth thiab zaus ntawm kev txaus siab. Q = zaus/Band Dav

Q = 10 hli

Tus nqi muaj peev xwm nkag tau yooj yim tau xaiv rau lub lim dej no. Lub capacitor tsis tas yuav tsum loj thiab yuav tsum tsis txhob me me.

C = 100 nF

Txhawm rau xam thawj tus tiv thaiv siv nyob rau hauv lub tshuab lim dej no, kev sib raug zoo hauv qab no tau siv nrog qhov ua tau zoo, qhov ntau ntawm kev txaus siab, thiab lub peev xwm xaiv.

R1 = 1/[2QC*zaus]

R1 = 1326.29 AWM

Tus tiv thaiv thib ob uas siv hauv lub lim dej no yog xam siv cov kev sib raug zoo hauv qab no.

R2 = 2Q/[zaus*C]

R2 = 530516 AWG

Qhov kawg tus tiv thaiv rau lub lim dej no tau suav nrog siv ob qhov txiaj ntsig yav dhau los. Nws tau cia siab tias yuav zoo ib yam rau thawj tus tiv thaiv suav nrog.

R3 = R1*R2/[R1+R2]

R3 = 1323 AWM

Tom qab txhua qhov kev tivthaiv qhov tseemceeb tau suav nrog kev ua zauv piav qhia saum toj no, cov lim dej hauv qab no yuav tsum tau tsim kom raug lim tawm 60 Hz AC lub suab nrov uas yuav cuam tshuam lub teeb liab ECG. OP/AMP yuav tsum tau siv nrog qhov zoo thiab tsis zoo 15 volts raws li qhia hauv kab lus hauv qab no. Bypass capacitors tau txuas nrog los ntawm lub zog siv hluav taws xob ntawm OP/AMP yog li txhua lub teeb liab AC uas los ntawm lub zog siv hluav taws xob tau hloov mus rau hauv av kom ntseeg tau tias OP/AMP tsis kib. yuav tsum txuas nrog lub sine wave thiab AC cheb yuav tsum ua los ntawm 40 Hz txog 80 Hz kom pom cov lim dej ntawm 60 Hz teeb liab.

Kauj Ruam 4: Tsim Txoj Haujlwm LabVIEW txhawm rau Xeem Lub Plawv

LabVIEW yog cov cuab yeej muaj txiaj ntsig zoo rau kev ntsuas cov cuab yeej nrog rau khaws cov ntaub ntawv. Txhawm rau sau ECG cov ntaub ntawv, DAQ pawg thawj coj tau siv uas yuav nyeem cov lus tawm tswv yim ntawm qhov piv txwv ntawm 1 kHz. Cov tswv yim hluav taws xob no yog tom qab ntawd tso rau hauv cov phiaj uas tau siv los tso saib ECG cov ntaubntawv povthawj siv. Cov ntaub ntawv uas tau sau tom qab ntawd dhau los ntawm tus nrhiav pom uas tshaj tawm qhov siab tshaj plaws nyeem. Cov txiaj ntsig no tso cai rau qhov siab tshaj qhov pib los ntawm 98% ntawm qhov tso tawm ntau tshaj plaws. Tom qab, lub ntsuas ntsuas siab tau siv los txiav txim siab thaum twg cov ntaub ntawv ntau dua li qhov pib. Cov ntaub ntawv no nrog rau lub sijhawm nruab nrab ntawm qhov siab tuaj yeem siv los txiav txim siab lub plawv dhia. Qhov kev suav yooj yim no kom raug yuav txiav txim siab lub plawv los ntawm cov ntsuas hluav taws xob nyeem los ntawm DAQ pawg thawj coj.

Kauj ruam 5: Xeem

Tom qab tsim koj cov circuits koj tau npaj los ua haujlwm! Ua ntej, txhua theem yuav tsum tau ntsuas nrog AC cheb ntawm zaus ntawm 0.05 Hz txog 200 Hz. Cov tswv yim hluav taws xob yuav tsum tsis pub ntau tshaj 15 mV ncov mus rau qhov siab tshaj plaws kom lub teeb liab tsis raug cuam tshuam los ntawm OP/AMP cov kev txwv. Tom ntej no, txuas tag nrho cov kab hluav taws xob thiab khiav tag nrho AC sweep dua kom ntseeg tau tias txhua yam ua haujlwm tau zoo. Tom qab koj txaus siab nrog qhov tshwm sim ntawm koj qhov kev ua tiav Circuit nws lub sijhawm los txuas koj tus kheej rau nws. Muab qhov hluav taws xob zoo tso rau ntawm koj lub dab teg sab xis thiab qhov hluav taws xob tsis zoo ntawm koj lub dab teg sab laug. Muab cov electrode hauv av tso rau ntawm koj pob taws. Txuas cov txiaj ntsig ntawm kev ua tiav Circuit Court rau koj daim phiaj DAQ thiab ua haujlwm LabVIEW program. Tam sim no koj lub teeb liab ECG yuav tsum pom ntawm lub teeb duab ntawm lub khoos phis tawj. Yog tias nws tsis yog los yog cuam tshuam sim ua kom poob qhov nce ntawm qhov Circuit Court mus txog 10 los ntawm kev hloov pauv qhov nce resistor raws li. Qhov no yuav tsum tso cai rau lub teeb liab nyeem los ntawm txoj haujlwm LabVIEW.