Projetar e construir um circuito de ECG: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

O eletrocardiograma (ECG) mostra o comportamento geral, geralmente do coração humano. Ao observar a voltagem do coração ao longo do tempo, os médicos podem ter uma noção geral da saúde do paciente, já que muitos problemas respiratórios e cardíacos aparecem e podem distorcer o sinal de ECG. Aqui, explicamos as etapas de cada estágio necessário para construir seu próprio circuito de ECG e, em seguida, gravar um sinal de ECG.

Etapa 1: Amplificador diferencial de instrumentação

Primeiro, um amplificador diferencial de instrumentação deve ser criado para contabilizar um ganho de cerca de 1000. Um ganho é importante na amplificação do sinal para garantir um sinal mais claro e legível. Este amplificador específico fornecerá duas entradas que permitirão que você configure adequadamente os eletrodos no final da construção e leia o sinal de ECG.

Componentes:

- (3) amp op uA741

- (4) resistores de 10 kohm

- (3) resistores de 5 kohm

Etapa 2: Adição de tampão

Entre cada estágio, é importante adicionar um Buffer para preservar o sinal que sai de cada estágio. Isso ajudará a reduzir o ruído durante a construção do circuito.

Componentes:

- amp op uA741

Etapa 3: filtro passa-banda

A construção de um filtro passa-banda é importante para permitir que apenas uma determinada faixa de frequências passe pelo circuito para a saída. Para um ECG, uma faixa de cerca de 0,1 Hz a 250 Hz é o ideal. O filtro passa-baixas permitirá sinais abaixo de 250 Hz e o filtro passa-altas permitirá sinais acima de 0,1 Hz. A equação da frequência de corte fc = 1 / 2piRC pode ser usada para calcular os valores do resistor e do capacitor.

Componentes:

- (1) amp op uA741

- (1) resistor de 6,8 kohm

- (1) resistor de 160 kohm

- (2) capacitor 0,1 uF

Etapa 4: Filtro de entalhe

Um filtro Twin Notch deve ser construído para bloquear a frequência de 60 Hz de passar pelo circuito. Essa frequência deve ser excluída porque está comumente associada a linhas de energia e, portanto, pode causar interferência no sinal de ECG. Para selecionar os componentes, pode-se usar a equação 1 / 4piRC.

Componentes:

- (2) resistor de 27 kohm

- (1) resistor de 13 kohm

- (2) capacitor 50 nF

- (1) capacitor 100 nF

Etapa 5: construir seu circuito

Finalmente, conecte todos os estágios juntos! Lembre-se da adição do buffer entre cada estágio para garantir a preservação do sinal. A construção pode exigir algumas tentativas e erros para garantir que todos os componentes sejam colocados corretamente na placa de ensaio. Pode ser útil testar cada estágio individual em um osciloscópio para ver se cada estágio está produzindo os resultados desejados.

Etapa 6: teste o ECG em humanos

Você pode então testar seu circuito de ECG construído usando um osciloscópio. Prenda dois eletrodos em seus tornozelos e um em seu pulso direito. O cabo positivo vai para o tornozelo esquerdo, o cabo negativo vai para o tornozelo direito e o aterramento vai para o pulso direito. Certifique-se de verificar se os fios que você está usando para alimentar o circuito estão funcionando, bem como os fios conectados à saída.