تصميم وبناء دائرة تخطيط كهربية القلب: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

يُظهر مخطط كهربية القلب (ECG) السلوك العام ، عادةً لقلب الإنسان. من خلال مراقبة الجهد على مدار الوقت للقلب ، يمكن للأطباء الحصول على إحساس عام بصحة المريض ، حيث تظهر العديد من مشاكل الجهاز التنفسي والقلب في إشارة مخطط كهربية القلب وربما تشوهها. هنا ، نوضح خطوات كل مرحلة مطلوبة لإنشاء دائرة ECG الخاصة بك ثم تسجيل إشارة ECG.

الخطوة 1: المضخم التفاضلي للأجهزة

أولاً ، يجب إنشاء مكبر تفاضلي للأجهزة لحساب مكاسب تبلغ حوالي 1000. يعتبر الكسب مهمًا في تضخيم الإشارة لضمان إشارة أكثر وضوحًا وقابلية للقراءة. سيعطيك هذا مكبر الصوت المحدد مدخلين يسمحان لك بإعداد الأقطاب بشكل صحيح في نهاية البناء وقراءة إشارة ECG.

عناصر:

- (3) uA741 Op amp

- (4) 10 مقاومات أوم

- (3) 5 مقاومات أوم

الخطوة 2: إضافة المخزن المؤقت

بين كل مرحلة ، من المهم إضافة مخزن مؤقت للحفاظ على الإشارة التي تغادر كل مرحلة. سيساعد هذا في تقليل الضوضاء خلال بناء الدائرة.

عناصر:

- uA741 المرجع أمبير

الخطوة 3: مرشح ممر الموجة

يعد إنشاء مرشح ممر النطاق أمرًا مهمًا في السماح فقط بنطاق معين من الترددات بالمرور عبر الدائرة إلى الخرج. بالنسبة لتخطيط القلب ، فإن النطاق من حوالي 0.1 هرتز إلى 250 هرتز مثالي. سيسمح مرشح التمرير المنخفض بإشارات أقل من 250 هرتز وسيسمح مرشح التمرير العالي بإشارات أعلى من 0.1 هرتز. يمكن استخدام معادلة تردد القطع fc = 1 / 2piRC لحساب قيم المقاوم والمكثف.

عناصر:

- (1) uA741 Op amp

- (1) 6.8 كيلو أوم المقاوم

- (1) 160 كيلو أوم المقاوم

- (2) مكثف 0.1 فائق التوهج

الخطوة 4: تصفية الشق

يجب بعد ذلك إنشاء مرشح مزدوج الشق لمنع التردد 60 هرتز من المرور عبر الدائرة. يجب استبعاد هذا التردد لأنه يرتبط بشكل شائع بخطوط الطاقة وبالتالي قد يتسبب في حدوث تداخل مع إشارة مخطط كهربية القلب. من أجل تحديد المكونات ، يمكن استخدام المعادلة 1/4piRC.

عناصر:

- (2) 27 كيلو أوم المقاوم

- (1) 13 كيلو أوم المقاوم

- (2) 50 nF مكثف

- (1) مكثف 100 nF

الخطوة الخامسة: بناء دائرتك

أخيرًا ، اربط كل المراحل معًا! تذكر إضافة المخزن المؤقت بين كل مرحلة لضمان الحفاظ على الإشارة. قد يستغرق البناء بعض التجربة والخطأ في ضمان وضع جميع المكونات بشكل صحيح في اللوح. قد يساعد اختبار كل مرحلة على حدة على الذبذبات لمعرفة ما إذا كانت كل مرحلة تؤدي إلى النتائج المرجوة.

الخطوة 6: اختبر تخطيط القلب على الإنسان

يمكنك بعد ذلك اختبار دائرة مخطط كهربية القلب الخاصة بك باستخدام راسم الذبذبات. قم بتوصيل قطبين كهربائيين بكاحليك وواحد بمعصمك الأيمن. يذهب التقدم الموجب إلى الكاحل الأيسر ، ويتجه السالب إلى الكاحل الأيمن ، والأرض تذهب إلى المعصم الأيمن. تأكد من التحقق مما إذا كانت الأسلاك الخاصة بك تعمل والتي تستخدمها لتشغيل الدائرة وكذلك الأسلاك المتصلة بالإخراج.