ออกแบบและสร้างวงจร ECG: 6 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

คลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) แสดงพฤติกรรมทั่วไป โดยทั่วไปสำหรับหัวใจมนุษย์ การสังเกตแรงดันไฟฟ้าในช่วงเวลาต่างๆ ของหัวใจ แพทย์สามารถรับรู้ถึงสุขภาพของผู้ป่วยได้โดยทั่วไป เนื่องจากปัญหาระบบทางเดินหายใจและหัวใจจำนวนมากปรากฏขึ้น และอาจบิดเบือนสัญญาณ ECG ในที่นี้ เราจะอธิบายขั้นตอนของแต่ละขั้นตอนที่จำเป็นในการสร้างวงจร ECG ของคุณเอง จากนั้นจึงบันทึกสัญญาณ ECG

ขั้นตอนที่ 1: เครื่องมือขยายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล

ขั้นแรก ควรสร้างเครื่องขยายสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลเพื่อให้ได้รับประมาณ 1,000 อัตราขยายมีความสำคัญในการขยายสัญญาณเพื่อให้แน่ใจว่าได้สัญญาณที่ชัดเจนและอ่านได้ชัดเจนยิ่งขึ้น แอมพลิฟายเออร์เฉพาะนี้จะให้อินพุตสองช่องแก่คุณ ซึ่งจะช่วยให้คุณตั้งค่าอิเล็กโทรดได้อย่างเหมาะสมเมื่อสิ้นสุดการก่อสร้าง และอ่านสัญญาณ ECG

ส่วนประกอบ:

- (3) uA741 ออปแอมป์

- (4) ตัวต้านทาน 10 โอห์ม

- (3) ตัวต้านทาน 5 โอห์ม

ขั้นตอนที่ 2: การเพิ่มบัฟเฟอร์

ระหว่างแต่ละขั้นตอน จำเป็นต้องเพิ่มบัฟเฟอร์เพื่อรักษาสัญญาณที่ออกจากแต่ละขั้นตอน ซึ่งจะช่วยลดเสียงรบกวนตลอดการสร้างวงจร

ส่วนประกอบ:

- uA741 ออปแอมป์

ขั้นตอนที่ 3: ตัวกรองแบนด์พาส

การสร้างตัวกรองแบนด์พาสมีความสำคัญในการอนุญาตให้ช่วงความถี่บางช่วงเท่านั้นที่จะผ่านวงจรไปยังเอาต์พุตได้ สำหรับ ECG ช่วงที่เหมาะสมคือประมาณ 0.1 Hz ถึง 250 Hz ตัวกรองความถี่ต่ำจะอนุญาตสัญญาณที่ต่ำกว่า 250 Hz ผ่าน และตัวกรองความถี่สูงจะอนุญาตสัญญาณที่สูงกว่า 0.1 Hz ผ่าน สมการความถี่ตัด fc=1/2piRC สามารถใช้ในการคำนวณค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ

ส่วนประกอบ:

- (1) uA741 ออปแอมป์

- (1) ตัวต้านทาน 6.8 kohm

- (1) ตัวต้านทาน 160 kohm

- (2) ตัวเก็บประจุ 0.1 ยูเอฟ

ขั้นตอนที่ 4: ตัวกรองรอย

ควรทำการสร้างตัวกรอง Twin Notch เพื่อป้องกันความถี่ 60 Hz ไม่ให้ผ่านวงจร ควรแยกความถี่นี้ออกเนื่องจากมักเกี่ยวข้องกับสายไฟ และอาจทำให้เกิดการรบกวนสัญญาณ ECG ได้ ในการเลือกส่วนประกอบ สามารถใช้สมการ 1/4piRC ได้

ส่วนประกอบ:

- (2) ตัวต้านทาน 27 kohm

- (1) ตัวต้านทาน 13 kohm

- (2) 50 nF ตัวเก็บประจุ

- (1) 100 nF ตัวเก็บประจุ

ขั้นตอนที่ 5: สร้างวงจรของคุณ

สุดท้าย เชื่อมต่อทุกด่านเข้าด้วยกัน! อย่าลืมเพิ่มบัฟเฟอร์ระหว่างแต่ละขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่ามีการรักษาสัญญาณไว้ การก่อสร้างอาจต้องใช้การทดลองและข้อผิดพลาดเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบทั้งหมดอยู่ในเขียงหั่นขนมอย่างถูกต้อง อาจช่วยทดสอบแต่ละขั้นตอนบนออสซิลโลสโคปเพื่อดูว่าแต่ละขั้นตอนให้ผลลัพธ์ที่ต้องการหรือไม่

ขั้นตอนที่ 6: ทดสอบ ECG กับมนุษย์

จากนั้นคุณสามารถทดสอบวงจร ECG ที่สร้างขึ้นโดยใช้ออสซิลโลสโคป แนบอิเล็กโทรดสองอันที่ข้อเท้าและอีกอันที่ข้อมือขวา ตะกั่วบวกไปที่ข้อเท้าซ้าย ตะกั่วลบไปที่ข้อเท้าขวา และพื้นไปที่ข้อมือขวา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟของคุณกำลังทำงานที่คุณใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรรวมถึงสายไฟที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุต