สารบัญ:
- ขั้นตอนที่ 1: ออกแบบเครื่องขยายสัญญาณเครื่องมือ
- ขั้นตอนที่ 2: ออกแบบ Notch Filter
- ขั้นตอนที่ 3: ออกแบบ Low-pass Filter
- ขั้นตอนที่ 4: ทดสอบวงจร
- ขั้นตอนที่ 5: วงจร ECG บน LabView
- ขั้นตอนที่ 6: ECG และอัตราการเต้นของหัวใจ
![วิธีสร้าง ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 6 ขั้นตอน วิธีสร้าง ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 6 ขั้นตอน](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-17-j.webp)
วีดีโอ: วิธีสร้าง ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 6 ขั้นตอน
![วีดีโอ: วิธีสร้าง ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 6 ขั้นตอน วีดีโอ: วิธีสร้าง ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 6 ขั้นตอน](https://i.ytimg.com/vi/MFFeQesbt9g/hqdefault.jpg)
2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07
![วิธีการสร้าง ECG และ Heart Rate Digital Monitor วิธีการสร้าง ECG และ Heart Rate Digital Monitor](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-18-j.webp)
![วิธีการสร้าง ECG และ Heart Rate Digital Monitor วิธีการสร้าง ECG และ Heart Rate Digital Monitor](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-19-j.webp)
คลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) วัดกิจกรรมทางไฟฟ้าของการเต้นของหัวใจเพื่อแสดงว่าหัวใจเต้นเร็วแค่ไหนและจังหวะของมัน มีแรงกระตุ้นไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าคลื่นที่เดินทางผ่านหัวใจเพื่อให้กล้ามเนื้อหัวใจสูบฉีดเลือดในแต่ละครั้ง หัวใจห้องบนขวาและซ้ายสร้างคลื่น P แรก และช่องล่างขวาและล่างซ้ายสร้าง QRS คอมเพล็กซ์ คลื่น T สุดท้ายมาจากการกู้คืนด้วยไฟฟ้าสู่สถานะพัก แพทย์ใช้สัญญาณ ECG ในการวินิจฉัยภาวะหัวใจ ดังนั้นการได้ภาพที่ชัดเจนจึงเป็นสิ่งสำคัญ
เป้าหมายของคำแนะนำนี้คือการรับและกรองสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) โดยการรวมเครื่องขยายสัญญาณเครื่องมือ ตัวกรองรอยบาก และตัวกรองความถี่ต่ำผ่านในวงจร จากนั้นสัญญาณจะผ่านตัวแปลง A/D ไปยัง LabView เพื่อสร้างกราฟแบบเรียลไทม์และการเต้นของหัวใจใน BPM
"นี่ไม่ใช่อุปกรณ์ทางการแพทย์ แต่มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาโดยใช้สัญญาณจำลองเท่านั้น หากใช้วงจรนี้สำหรับการวัด ECG จริง โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรและการเชื่อมต่อระหว่างวงจรกับเครื่องมือใช้เทคนิคการแยกที่เหมาะสม"
ขั้นตอนที่ 1: ออกแบบเครื่องขยายสัญญาณเครื่องมือ
![ออกแบบเครื่องขยายสัญญาณเครื่องมือวัด ออกแบบเครื่องขยายสัญญาณเครื่องมือวัด](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-20-j.webp)
![ออกแบบเครื่องขยายสัญญาณเครื่องมือวัด ออกแบบเครื่องขยายสัญญาณเครื่องมือวัด](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-21-j.webp)
ในการสร้างแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัด เราต้องการออปแอมป์ 3 ตัวและตัวต้านทานที่แตกต่างกัน 4 ตัว แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัดจะเพิ่มเกนของคลื่นเอาท์พุต สำหรับการออกแบบนี้ เรามุ่งเป้าไปที่เกน 1000V เพื่อรับสัญญาณที่ดี ใช้สมการต่อไปนี้เพื่อคำนวณตัวต้านทานที่เหมาะสมโดยที่ K1 และ K2 เป็นค่าเกน
ด่าน 1: K1 = 1 + (2R2/R1)
ด่าน 2: K2 = -(R4/R3)
สำหรับการออกแบบนี้ R1 = 20.02Ω, R2 = R4 = 10kΩ, R3 = 10Ωถูกใช้
ขั้นตอนที่ 2: ออกแบบ Notch Filter
![ออกแบบตัวกรองรอย ออกแบบตัวกรองรอย](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-22-j.webp)
![ออกแบบตัวกรองรอย ออกแบบตัวกรองรอย](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-23-j.webp)
ประการที่สอง เราต้องสร้างตัวกรองรอยบากโดยใช้ออปแอมป์ ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุ ส่วนประกอบนี้มีจุดประสงค์เพื่อกรองสัญญาณรบกวนที่ 60 Hz เราต้องการกรองที่ 60 Hz อย่างแม่นยำ ดังนั้นทุกอย่างที่อยู่ด้านล่างและเหนือความถี่นี้จะผ่านไป แต่แอมพลิจูดของรูปคลื่นจะต่ำที่สุดที่ 60 Hz ในการกำหนดพารามิเตอร์ของตัวกรอง เราใช้อัตราขยาย 1 และปัจจัยด้านคุณภาพเท่ากับ 8 ใช้สมการด้านล่างเพื่อคำนวณค่าตัวต้านทานที่เหมาะสม Q คือปัจจัยด้านคุณภาพ w = 2*pi*f, f คือความถี่กลาง (Hz), B คือแบนด์วิดท์ (rad/วินาที) และ wc1 และ wc2 คือความถี่ตัด (rad/วินาที)
R1 = 1/(2QwC)
R2 = 2Q/(wC)
R3 = (R1+R2)/(R1+R2)
Q = w/B
B = wc2 - wc1
ขั้นตอนที่ 3: ออกแบบ Low-pass Filter
![ออกแบบฟิลเตอร์โลว์พาส ออกแบบฟิลเตอร์โลว์พาส](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-24-j.webp)
![ออกแบบฟิลเตอร์ Low-pass ออกแบบฟิลเตอร์ Low-pass](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-25-j.webp)
จุดประสงค์ของส่วนประกอบนี้คือเพื่อกรองความถี่ที่อยู่เหนือความถี่ตัดผ่าน (wc) โดยพื้นฐานแล้วจะไม่อนุญาตให้ผ่าน เราตัดสินใจกรองที่ความถี่ 250 Hz เพื่อหลีกเลี่ยงการตัดใกล้กับความถี่เฉลี่ยที่ใช้ในการวัดสัญญาณ ECG (150 Hz) มากเกินไป ในการคำนวณค่าที่เราจะใช้สำหรับองค์ประกอบนี้ เราจะใช้สมการต่อไปนี้:
C1 <= C2(a^2 + 4b(k-1)) / 4b
C2 = 10/ความถี่ตัด (Hz)
R1 = 2 / (wc (a*C2 + (a^2 + 4b(k-1)C2^2 - 4b*C1*C2)^(1/2))
R2 = 1 / (b*C1*C2*R1*wc^2)
เราจะตั้งค่าเกนเป็น 1 ดังนั้น R3 จะกลายเป็นวงจรเปิด (ไม่มีตัวต้านทาน) และ R4 จะกลายเป็นไฟฟ้าลัดวงจร (แค่ลวด)
ขั้นตอนที่ 4: ทดสอบวงจร
![ทดสอบวงจร ทดสอบวงจร](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-26-j.webp)
![ทดสอบวงจร ทดสอบวงจร](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-27-j.webp)
![ทดสอบวงจร ทดสอบวงจร](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-28-j.webp)
![ทดสอบวงจร ทดสอบวงจร](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-29-j.webp)
จะมีการกวาดกระแสสลับสำหรับแต่ละส่วนประกอบเพื่อกำหนดประสิทธิภาพของตัวกรอง การกวาดกระแสสลับจะวัดขนาดของส่วนประกอบที่ความถี่ต่างกัน คุณคาดว่าจะเห็นรูปร่างที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับส่วนประกอบ ความสำคัญของการกวาดกระแสสลับคือการทำให้แน่ใจว่าวงจรทำงานอย่างถูกต้องเมื่อสร้างเสร็จ เพื่อทำการทดสอบนี้ในห้องปฏิบัติการ เพียงแค่บันทึก Vout/Vin ที่ช่วงความถี่ต่างๆ สำหรับแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือวัด เราได้ทดสอบตั้งแต่ 50 ถึง 1,000 Hz เพื่อให้ได้ช่วงกว้าง สำหรับตัวกรองรอยบาก เราทดสอบตั้งแต่ 10 ถึง 90 Hz เพื่อทำความเข้าใจว่าส่วนประกอบตอบสนองอย่างไรในช่วง 60 Hz สำหรับตัวกรองความถี่ต่ำ เราทดสอบตั้งแต่ 50 ถึง 500 Hz เพื่อทำความเข้าใจว่าวงจรมีปฏิกิริยาอย่างไรเมื่อมันควรจะผ่านและเมื่อใดที่มันควรจะหยุด
ขั้นตอนที่ 5: วงจร ECG บน LabView
![วงจร ECG บน LabView วงจร ECG บน LabView](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-30-j.webp)
ถัดไป คุณต้องการสร้างบล็อกไดอะแกรมใน LabView ที่จำลองสัญญาณ ECG ผ่านตัวแปลง A/D แล้วแปลงสัญญาณบนคอมพิวเตอร์ เราเริ่มต้นด้วยการตั้งค่าพารามิเตอร์ของสัญญาณบอร์ด DAQ โดยกำหนดอัตราการเต้นของหัวใจเฉลี่ยที่เราคาดหวัง เราเลือก 60 ครั้งต่อนาที จากนั้นใช้ความถี่ 1kHz เราสามารถระบุได้ว่าเราต้องแสดงประมาณ 3 วินาทีเพื่อให้ได้ค่า ECG สูงสุด 2-3 จุดในแผนภาพรูปคลื่น เราแสดงเวลา 4 วินาทีเพื่อให้แน่ใจว่าเราจับจุดสูงสุดของ ECG ได้เพียงพอ บล็อกไดอะแกรมจะอ่านสัญญาณที่เข้ามาและใช้การตรวจจับจุดสูงสุดเพื่อกำหนดความถี่ที่หัวใจเต้นเต็มที่
ขั้นตอนที่ 6: ECG และอัตราการเต้นของหัวใจ
![ECG และอัตราการเต้นของหัวใจ ECG และอัตราการเต้นของหัวใจ](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9502-31-j.webp)
การใช้รหัสจากแผนภาพบล็อก ECG จะปรากฏในกล่องรูปคลื่น และจะแสดงจังหวะต่อนาทีอยู่ข้างๆ ตอนนี้คุณมีเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจแล้ว! หากต้องการท้าทายตัวเองให้มากขึ้น ลองใช้วงจรและอิเล็กโทรดเพื่อแสดงอัตราการเต้นของหัวใจแบบเรียลไทม์!
แนะนำ:
วิธีสร้าง Arduino Sound Reactive Led: 7 ขั้นตอน
![วิธีสร้าง Arduino Sound Reactive Led: 7 ขั้นตอน วิธีสร้าง Arduino Sound Reactive Led: 7 ขั้นตอน](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-1709-j.webp)
วิธีสร้าง Arduino Sound Reactive Led: นี่คือการสอนง่ายๆ เกี่ยวกับวิธีการสร้าง Arduino Sound Reactive Led หากคุณชอบคำแนะนำนี้ โปรดสมัครรับข้อมูลจากช่องของฉัน https://www.youtube.com/ZenoModiff
วิธีสร้าง Tone Control LM358 สำหรับแอมพลิฟายเออร์ 2.1: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
![วิธีสร้าง Tone Control LM358 สำหรับแอมพลิฟายเออร์ 2.1: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ) วิธีสร้าง Tone Control LM358 สำหรับแอมพลิฟายเออร์ 2.1: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-350-j.webp)
วิธีสร้าง Tone Control LM358 สำหรับเครื่องขยายเสียง 2.1: ดังนั้นในช่อง Youtube ของฉัน หลายคนถามถึงวิธีการรวมแอมพลิฟายเออร์สองตัวเข้าด้วยกันเป็นหนึ่งเดียว แอมพลิฟายเออร์ตัวแรกใช้สำหรับลำโพงแซทเทิลไลท์และแอมพลิฟายเออร์ตัวที่สองใช้สำหรับลำโพงซับวูฟเฟอร์ การกำหนดค่าการติดตั้งแอมพลิฟายเออร์นี้สามารถเรียกได้ว่า Amp
วิธีสร้าง UML สำหรับ Java ใน Microsoft Visio: 4 ขั้นตอน
![วิธีสร้าง UML สำหรับ Java ใน Microsoft Visio: 4 ขั้นตอน วิธีสร้าง UML สำหรับ Java ใน Microsoft Visio: 4 ขั้นตอน](https://i.howwhatproduce.com/images/002/image-4788-j.webp)
วิธีสร้าง UML สำหรับ Java ใน Microsoft Visio: ในตอนแรก การสร้าง UML อาจดูน่ากลัวเล็กน้อย มีสไตล์สัญกรณ์ที่ซับซ้อนมากมาย และรู้สึกเหมือนไม่มีแหล่งข้อมูลที่ดีในการจัดรูปแบบ UML ที่สามารถอ่านได้และแม่นยำ อย่างไรก็ตาม Microsoft Visio ทำให้การสร้าง UML qu
ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 6 ขั้นตอน
![ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 6 ขั้นตอน ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 6 ขั้นตอน](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9495-60-j.webp)
ECG และ Heart Rate Monitor: คลื่นไฟฟ้าหรือที่เรียกว่า ECG เป็นการทดสอบที่ตรวจจับและบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าของหัวใจมนุษย์ ตรวจจับอัตราการเต้นของหัวใจ ความแรง และเวลาของแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่ไหลผ่านแต่ละส่วนของหัวใจ ซึ่งสามารถระบุ
ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
![ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ) ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9824-15-j.webp)
ECG และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจ: ประกาศ: นี่ไม่ใช่อุปกรณ์ทางการแพทย์ นี่เป็นเพื่อการศึกษาโดยใช้สัญญาณจำลองเท่านั้น หากใช้วงจรนี้สำหรับการวัด ECG จริง โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรและการเชื่อมต่อระหว่างวงจรกับเครื่องมือใช้การแยกที่เหมาะสม