'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Der chaotische Hauptfaden

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Unterspannung
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'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Beitrag von Unterspannung »

Hallo!

Ich möchte als Gimmik und um mal wieder was löten zu können ein quasi EKG ohne Microcontroller aufbauen.

Das ganze sollte nach meiner Vorstellung auch mit Batterie laufen können und nicht über IR sondern wirklich über Elektroden den Herzschlag 1:1 auf eine LED übersetzen sollen.

Dazu als Anhaltspunkt gefunden habe ich: http://www.ti.com/lit/an/slaa486a/slaa486a.pdf

Soweit ich es verstehe bräuchte ich einen bandpass filter hinter die Elektrode geschaltet für den Bereich 0.5-4Hz und eine Verstärkerschaltung aus Op Amps dahinter um die 1mV genügend zu verstärken um einen Mosfet anzusteuern.

Da das ganze kompakt bleiben sollte scheidet wohl eine LC Filterung aus da ich dann 2F und 0.8H bräuchte (?) [fo=0.5*Pi*sqrt(LC)]
Auch habe ich keine Ahnung wie präzise der Filter sich aufbauen ließe oder wie groß die Bandbreite wäre...
Sollte ich demnach dann dem Schema des "4th order Sallen Key Filter" folgen oder gäbe es da zuverlässigere/einfachere Methoden?
Der Link oben giebt wohl auch eine Verstärkerschaltung an mit dem IAN332 als Herzstück. Brauchbar oder ungeeignet?
Wofür wäre dann der Pin: Shutdown gedacht? Stromsparen oder ist der über den Controller mit zu verwenden?

Beim schreiben und nochmaligen sichten sehe ich das die Schaltungen wohl erst verstärken und dann filtern sollen... macht für mich mit meinem geringen Verständniss zwar keinen Sinn aber vllt springt der Filter ja auf geringste Spannungen nicht an ^^.

Mein Hilfegesuch richtet sich vor allem auf das auswählen der richtigen Schaltung/Bauteile/Werte. Löten und Bauteile auf Plänen erkennen und einigermaßen verstehen kann ich. Wie Op-Amps im allgemeinen funktionieren weis ich auch.

Was ich wohl nicht wohl nicht in dem PDF finde ist der Part nach dem filter, der eine LED für einen sichtbaren Zeitraum schalten würde. Also nicht nur ein kurzes blitzen und auch kein dauer Ein mit kurzen aussetzern.

Würde mich sehr über eine einfache Anleitung/Hilfe zu dem Thema freuen!
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Finger
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Re: 'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Beitrag von Finger »

Unterspannung
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Re: 'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Beitrag von Unterspannung »

Das relativiert dann ja schon meine Erwartungshaltung ^^

"Alle Versuche von "Freizeitbastlern" sind von vornherein zum Scheitern verurteilt."

Werde wohl mal beim C stöbern was sich dort an op amps auftreiben lässt und einfach mal versuchen die Schaltungen korrect aufzubauen.
Mit der Suchfunktion und den Kategorien komme ich schonmal im Bereich der IC's nicht zurecht...
Muss jetzt auch an die Spielzeuge die es zu dem Thema Hirnwellen giebt denken! Vllt. finde ich die Tage dazu auch eine Quelle die darlegt wie sich das ganze Low-Cost gestalten lassen kann.

Ob ich dann auch eine Funktion festellen kann beszweifliche ich nunmehr :)

Hoffe mal das man sich als junger Mann keine Gedanken um einen Todmannschalter machen muss ;)

EDIT: INA332 Ersatz
"small signal level low freq. aplications"
TLV274PW Ersatz
4 opamps in dip package, genau weis ich dort die Anforderungen nicht ^^
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ferdimh
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Re: 'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Beitrag von ferdimh »

Wir haben ein EKG mal an der TU aufgenommen. Direkt mitm Oszi an den Händen. und ner Massefessel am Fuß.
Das geht scheiße. Aber es geht.
Ich habe dann mal den Gegenversuch mit nem Differenzverstärker gemacht. Die genaue Schaltung weiß ich nicht mehr. Aber da wurde ausschließlich Bastel"kisten"material verwurstet. Ich glaube, das war nen Differenzverstärker aus darlington-BC547 oder so.
Die Spannung beträgt ca. 1mV und ist bei gegebener geringer Bandbreite und AC-Kopplung überhaupt nicht problematisch.
Wenn man ein gescheites EKG haben will, sind 3 Grundsätze zu betrachten:
a) die Elektroden müssen an der richtigen Stelle sitzen
b) der Verstärker muss einen großen Gleichtakteingangsbereich haben
c) Es braucht ein Tiefpassfilter, das 50Hz und Oberwellen entsorgt.

Man KANN ein EKG mit Elektroden an Händen und Füßen machen. Da sind aber (willentliche) Muskelbewegungen der Arme dann viel stärker drauf.
Für gescheite Elektroden und Tipps zur Platzierung derselben macht es Sinn, einen Sanitäter o.Ä. zu kennen. Ich habe mir daher schon mal Material und Anleitung besorgt, aber ich weiß nicht mehr wie es war.
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Harley
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Re: 'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Beitrag von Harley »

Hi,
in der Elektor Juli/August 2013 und September 2013 wird ein EKG beschrieben.
Sehr ausführlich, der Signalteil ist rein analog.
Die Daten können sich sehenlassen:
Bild
Gruß, Harley
the_placebo
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Re: 'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Beitrag von the_placebo »

ferdimh hat geschrieben: Man KANN ein EKG mit Elektroden an Händen und Füßen machen. Da sind aber (willentliche) Muskelbewegungen der Arme dann viel stärker drauf.
Für gescheite Elektroden und Tipps zur Platzierung derselben macht es Sinn, einen Sanitäter o.Ä. zu kennen. Ich habe mir daher schon mal Material und Anleitung besorgt, aber ich weiß nicht mehr wie es war.
Ich hab die klassische "12er EKG" Klebetechnik x-mal gemacht und teilweise im halbschlaf ;) Guurgl sollte unter "EKG Punkte" genügend Bilder zu den Positionen rausrücken. Prinzipiell nur Rippen abzählen und richtig hinkleben.
Wegen der Elektroden wird dir mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit die nächste RotKreuz Stelle aushelfen denn die Dinger sind nur so 2-3 Jahre 100%ig steril, nachher gehen die als Schulungsmaterial durch und du bekommst sicher auch ein Säckchen. Konraktiert wird das alles über Druckknöpfe wie mans von der Kleidung kennt.
Achtung: Die Dinger kleben echt wie Hölle und sorgen für punktuelle Brustenthaarung xDD

Mfg Placebo
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felixh
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Re: 'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Beitrag von felixh »

hey leute!

ich hab das mit dem Oszilloskop letztes Semester auch gemacht. (TU Darmstadt, Praktikum Messtechnik, 2 Versuch)
Ich hab das eben nochmal daheim nachvollzogen:
EKG
EKG
Newfile6.png (56.7 KiB) 1383 mal betrachtet
(ich hoffe, das war jetzt wirklich der Puls, und nicht irgendwas anderes :D )

Ich hab einfach 3 Europaplatinen genommen, und da drähte drangelötet.
Im Praktikum hatten wir da Elektroden aus Aluminium, mit 4mm Bananenstecker, Durchmeser vll 4cm.
Wir haben 2 Elektroden in je eine hand genommen, und die dritte verbunden mit Masse an den Nacken gehalten bekommen.

Scope auf maximale empfindlichkeit, HighRes Modus aktivieren, Math-modus auf Subtrahieren und ab dafür...

Ich hatte leider keine möglichkeit, die masseelektrode gescheit im nacken oder am Fuss zu befestigen, also hab ich sie einfach in den Hosenbund gesteckt...

das Funktioniert echt! Man sollte aber wirklich locker da stehen, und die elektroden mit nem lappen anfeuchten, und dann erstmal ein paar sekunden warten, ehe da was brauchbares rauskommt.

Ich hab hier irgendwo noch nen Instrumentenverstärker rumfliegen, und nen haufen OPAMPS, da probier ich das nochmal!
Unterspannung
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Re: 'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Beitrag von Unterspannung »

Naja 88,2 Schläge pro Minute pass ja noch zu keine Anspannung oder Anstrengung.

Die kommende Hardware ist zu mir auf den Weg! Nun muss ich mir ein Lochraster Layout um die 14 Beine frickeln ^^
Versuche das ganze auf Karopapier nach Mitternacht hinzubekommen führten zu: "Jetzt hab doch noch was übersehen *durchstreich*"
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xoexlepox
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Re: 'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Beitrag von xoexlepox »

Für diese "Primitivmethode" ist das m.E. schon ein recht gutes Ergebnis (selbst die "T-Welle" ist ansatzweise erkennbar).
felixh hat geschrieben:...und die dritte verbunden mit Masse an den Nacken gehalten bekommen.
Für diesen Zweck habe ich bei ähnlichen Experimenten eine Krokoklemme am Ohrläppchen (unterlegt mit einigen Lagen Alufolie -damit es weniger schmerzhaft wird-) verwendet ;)
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Bastelbruder
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Re: 'diskret' aufgebautes EKG. Wie könnt mans machen?

Beitrag von Bastelbruder »

Zufällig habe ich in A DESIGNER†™S GUIDE TO INSTRUMENTATION AMPLIFIERS bei 6-21 eine Profi-Schaltung zum Thema EKG gefunden, die für den hier geforderten Zweck natürlich vollkommen überkanditelt ist. Trotzdem macht es Sinn, die Funktionsweise und die Dimensionierung der Filterblöcke zu studieren.

Wenn das EKG wie angedeutet batteriebetrieben ist und unmittelbar am Körper getragen wird, fällt die ganze Verkabelung mit den Brummeinstreuungen und damit auch die dritte Elektrode weg. Es braucht auch keinen In-Amp, ein einfacher NF-Verstärker mit hochohmigem Eingang und unterer Grenzfrequenz 0,1Hz funktioniert. In den Supermarkt-Pulsuhren mit Brustgurt ist auch bloß die allerbilligste Schaltungstechnik enthalten. Der dort verwendete Graphitierte Kunststoff für die Elektroden ist zwar etwas hochohmiger, das stört aber nicht. Ich vermute sogar daß mangels elektrolytischer Zersetzungsprodukte deshalb auch weniger Störgeräusche das Signal überlagern. Zumindest in meinen Versuchen mit dem Signalverfolger ist das Brutzeln deutlich geringer wenn ich statt Platinenmaterial ESD-Moosgummi oder schwarze Tüten als Elektrodenmaterial verwende.
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