Pulsometr optyczny odbiciowy

Jul 31, 2010 9 Replies

Podczas wakacyjnej przygody z elektroniką chciałbym zmontować sobie kilka urządzeń, a przede wszystkim nauczyć się korzystania z opampów i mikroprocesorów. Jakkolwiek to drugie wychodzi nieźle, bo jest sporo przykładów i programuję od dłuższego czasu w C, to kwestia kombinacji elektroniki analogowej i cyfrowej jest znacznie gorzej opisana.



----- zasada działania Chcę zbudować pulsometr w oparciu o prawo Lamberta-Beera. Wiązka czewieni/podczerwieni przechodząc przez ukrwioną tkankę ulega pochłanianiu i rozpraszaniu. Detekcja frakcji zmian intensywności IR/ RED pozwala na ustalenie poziomu utlenowania Hb (oksymetr). Mi jednak wystarczą zmiany intensywności w czasie w dowolnym z tych pasm (pulsometr). Wybrałem RED, ponieważ jest to dla mnie bardziej intuicyjne, widzę jak zachowuje się dioda i jak wygląda mój oświetlony palec :)



----- podłączenia Sensor składa się z szeregowego połączenia fototranzystora i opornika



1MOhm. Napięcie na "dzielniku" rośnie, kiedy tranzystor się otwiera. Dzielnik podpiąłem pod ADC w ATMEGA16 i zobaczyłem prawidłowy rezultat konwersji dzięki kol. Michoo, który pomógł mi poradzić sobie z ustawieniem ADC. Rezultat konwersji jest 10bitowy, a palec po oświetleniu daje w detektorze numeryczny wynik około 300/1023. Nie widać zmian w czasie, a jedynie składową stałą (składowa zmienna w czasie jest bardzo niewielka w porównaniu ze stałą).

Widziałem realizacje pulsoksymetrów i są dość skomplikowane, opierają się o hardware'owe filtry aktywne, a ja chciałbym wykorzystać 1 opamp. Kupiłem LM358. Zasilać chciałbym go pojedynczo 5v. Odfiltrowanie składowej stałej chciałbym zrobić przy pomocy kondensatora sprzęgającego dzielnik z wejściem OPAMP'a. Wzmocnienie ustalić przy pomocy pętli sprzężenia zwrotnego (stała) i tranzystora (regulowana przez mikroproc). Czy da się to lepiej/inaczej zrobić ? Jak sterować tranzystor, żeby uzyskać zmienne wzmocnienie OPAMP'a, najlepiej bez użycia DAC ?


na plaze sobie jedz, albo na kurs latania i poszukaj lepszej pracy - nie bedziesz mial glupich zachcianek i bedzie cie na nie stac :-)

A widzisz jak pulsuje ? Byc moze to jest twoja zachcianka zeby widziec, i trzeba uzyc IR, w dodatku jakiejs konkretnej

O ile pamietam to najlepiej bylo mierzyc na platku ucha - cienkie i bez kosci i dobrze znosi klipsy :-)

Ale jest ? moze wystarczy do zmierzenia pulsu.

Tak w ogolnosci mi sie wydaje ze 1M to dosc sporo jak na fototranzystory. Uzyj mocy .. do zasilania LED :-)

Mozna by tez sie doczytac czy nie jest to za duzo jak na ADC - niektore czerpia jakis prad ..

Moze prosciej sie nie da :-) Poszukaj jeszcze w patentach - dla amatorow ciekawe zrodlo wiadomosci.

Tobie mniej trzeba zmiennego wzmocnienia - ty sie musisz uwolnic od skladowej stalej. Ktora w dodatku jest zmienna. Tak zeby skladowa zmienna wzmocnic, a skladowa stala nie zablokowala ci wzmacniacza. Prosty kondensator to za malo. Teoretycznie dobra jest cewka - ale nie przy tych czestotliwosciach :-)

Zaczalbym od obciazenia zrodlem pradowym, regulowanym w sprzezeniu zwrotnym.

J.

Jeśli interesuje Cię tylko ogladanie "lini elektrokardiogramu" to standardowa dioda oświetlająca palec (czerwona) + fotorezystor w dzielniku i byle jaki wzmacniacz operacyjny nastawiony na dość spore wzmocnienie generuje wykres prześliczny (w sensie: zaskakująco dobry jak na podzespoły za 3zł). W najbardziej prymitywnej formie wciskałem elektrolit pomiedzy dzielnik z fotorezystorem a opamp. "Ładowalo się" kilka sekund po wetknięciu na palec, ale potem wykres był gładki i śliczny.

Zrobiłem kilka takich zabawek (bez zadnej interpretacji medycznej, tylko żeby sobie pooglądać) i wsadzałem tam standardowe TL0x2.

I pamiętaj: żarówki enegooszczędne twój wróg. Dają szeroki warkocz 100Hz po wzmocnieniu i interesujący Cie sygnał gubi się bez prawidlowej filtracji.

Jan Górski pisze:

Zobacz, czy projekty z ImagineCup są gdzieś szerzej dostępne - ludzie od nas robili coś mierzącego skurcze macicy ale na wykresie puls był idealnie widoczny. (Przy czym *chyba* użyli po prostu 2 elektrod i wzmacniacza.)

moze i da sie, ale najlepiej zrob tak jak na dana chwile uwazasz ze potrafisz.z tego co piszesz potrzeba ci wzmocnienia rzedu 10x , wzmacniacz operacyjny tej klasy spokojnie zapewni bardzo liniowe wzmocnienie w takim zakresie.

ad. regulacji wzmocnienia - zastanow sie czy jest to faktycznie konieczne? czy nie prosciej po prostu trzymac sie stalego wzmocnienia, a na wejscie ADC procesora zainstalowac dodatkowy tlumik (np 1:10, zwykly rezystancyjny) - zalaczany po prostu przez jedna z wolnych nog procesora w razie potrzeby.

takie rozwiazanie przede wszystkim wyeliminuje wplyw temperatury na tranzystor, a co za tym idzie zapewni 'stabilna' prace i proporcje pomiarow.

--

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required