Cum să construiți un dispozitiv ECG low cost: 26 de pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Bună tuturor!

Numele meu este Mariano și sunt inginer biomedical. Am petrecut câteva weekenduri pentru a proiecta și realiza un prototip de dispozitiv ECG cu cost redus bazat pe placa Arduino conectată prin Bluetooth la un dispozitiv Android (smartphone sau tabletă). Aș dori să vă împărtășesc proiectul „ECG SmartApp” cu dvs. și veți găsi toate instrucțiunile și software-ul pentru a construi dispozitivul ECG. Dispozitivul este destinat doar ca proiect de cercetare a proiectării și NU este un dispozitiv medical, așa că vă rugăm să citiți avertismentele înainte de a continua. Dispozitivul este compus dintr-o placă hardware pentru a obține semnalele ECG de la corp și o aplicație Android pentru a înregistra, procesa și stoca semnalele.

Proiectarea și aspectul circuitului simplu reprezintă un compromis bun pentru a avea atât un cost redus (puține componente), cât și o performanță bună. Prin excluderea Smartphone-ului și a pieselor de unică folosință (electrozi și baterii), costul întregului dispozitiv este de aproximativ 40 de euro (43 de dolari SUA).

Acest proiect de dispozitiv ECG este conceput doar ca proiect de cercetare a proiectării și NU este un dispozitiv medical, așa că vă rugăm să citiți Avertismentele și problemele de siguranță din pasul următor înainte de a continua.

Pasul 1: avertismente

Acest proiect de dispozitive ECG este destinat doar ca proiect de cercetare a proiectării și NU este un dispozitiv medical. Folosiți DOAR bateria (tensiune maximă: 9V). NU folosiți nici o sursă de curent alternativ, niciun transformator sau orice altă sursă de tensiune pentru a evita răniri grave și șocuri electrice pentru dvs. sau pentru alții. Nu conectați niciun instrument sau dispozitiv alimentat de linia AC la dispozitivul ECG propus aici. Dispozitivul ECG este conectat electric la o persoană și trebuie folosite numai baterii de joasă tensiune (max 9V) pentru măsuri de siguranță și pentru a preveni deteriorarea dispozitivului. Amplasarea electrozilor pe corp oferă o cale excelentă pentru fluxul de curent. Când corpul este conectat la orice dispozitiv electronic, trebuie să fiți foarte atenți, deoarece poate provoca un șoc electric grav și chiar fatal. Autorii nu pot fi responsabili pentru daunele cauzate de utilizarea oricăruia dintre circuitele sau procedurile descrise în acest manual. Autorii nu susțin că circuitele sau procedurile sunt sigure. Folosiți pe propria răspundere. Este imperativ ca oricine dorește să construiască acest dispozitiv să aibă o bună înțelegere a utilizării energiei electrice într-un mod sigur și controlat.

Pasul 2: Fișiere software necesare (aplicația Android și Arduino Sketch)

Dispozitivul ECG poate fi construit cu ușurință și sunt necesare doar cunoștințe de bază despre electronică pentru realizarea circuitului hardware. Nu sunt necesare cunoștințe de programare software, deoarece tot ce aveți nevoie este să instalați aplicația deschizând fișierul apk de pe un smartphone Andriod și să încărcați schița Arduino furnizată pe placa Arduino (acest lucru se poate face cu ușurință utilizând Arduino Software IDE și unul dintre numeroasele tutoriale disponibile pe web).

O versiune 2.0 a aplicației este, de asemenea, disponibilă, incluzând noi funcții de calibrare pentru măsurători ECG și alte filtre digitale de trecere joasă la 100 Hz și 150 Hz). Versiunea 1.0 a fost testată pe Android 4 și 6, în timp ce versiunea 2.0 a fost testată pe Android 6 și 10.

Pasul 3: Descriere

Dispozitivul este alimentat de baterie și constă dintr-un circuit frontal pentru a achiziționa semnalele ECG (numai cablurile membrelor) prin electrozi comuni și o placă Arduino pentru a digitaliza semnalul analogic și a-l transmite unui smartphone Android prin protocolul Bluetooth. Aplicația aferentă vizualizează semnalul ECG în timp real și oferă posibilitatea de a filtra și stoca semnalul într-un fișier.

Pasul 4: Manual de asamblare și Manual de utilizare

Toate instrucțiunile detaliate pentru a construi dispozitivul ECG pot fi, de asemenea, găsite în fișierul Manual de asamblare, în timp ce toate informațiile pentru utilizarea acestuia sunt descrise în fișierul Manual de utilizare.

Pasul 5: DESCRIERE HARDWARE

Proiectarea și aspectul simplu al circuitului reprezintă un compromis bun pentru a avea atât un cost redus (puține componente), cât și o performanță bună.

Bateria furnizează (+ Vb) placa Arduino și ledul L1 când dispozitivul este pornit (R12 = 10 kOhm controlează curentul L1); restul dispozitivului este furnizat de ieșirea de tensiune Arduino 5 V (+ Vcc). Practic dispozitivul funcționează între 0 V (-Vcc) și 5 V (+ Vcc), cu toate acestea singura sursă este convertită în sursă duală de un divizor de tensiune cu rezistențe egale (R10 și R11 = 1 MOhm), urmat de un tampon de câștig de unitate (1/2 TL062). Ieșirea are 2,5 V (tensiunea medie a sursei de alimentare TL062: 0-5 V); șinele de putere pozitive și negative dau apoi o sursă dublă (± 2,5 V) în raport cu terminalul comun (valoarea de referință). Condensatorii C3 (100 nF), C4 (100 nF), C5 (1 uF, electrolitic) și C6 (1 uF, electrolitic) fac alimentarea cu tensiune mai stabilă. Din motive de siguranță, fiecare electrod este conectat la dispozitiv printr-un rezistor de protecție de 560 kOhm (R3, R4, R13) pentru a limita curentul care curge în pacient în cazul unei defecțiuni în interiorul dispozitivului. Aceste rezistențe înalte (R3, R4, R13) ar trebui utilizate împotriva situației rare în care puterea de joasă tensiune (6 sau 9 V, în funcție de tensiunea de alimentare utilizată a bateriei) vine direct la pacient, conduce accidental sau din cauza componentei INA eșuând. În plus, două filtre de trecere înaltă CR (C1-R1 și C2-R2), plasate la două intrări, blochează curentul de curent continuu și reduc zgomotul nedorit de curent continuu și de joasă frecvență generat de potențialele de contact ale electrozilor. Semnalul ECG este atât de înalt filtrat filtrat înainte de etapa de amplificare cu o frecvență de tăiere în jur de 0,1 Hz (la -3 dB). Prezența lui R1 (ca R2) reduce impendența de intrare a etapei de pre-amplificare, astfel încât semnalul să fie redus cu un factor în funcție de valoarea lui R1 și R3 (ca R2 și R4); un astfel de factor poate fi aproximat ca:

R1 / (R1 + R3) = 0,797 dacă R1 = 2,2 MOhm și R2 = 560 kOhm

Este mai indicat să alegeți cuplul C1 - C2 (1 uF, condensator de film) cu valori ale capacității foarte apropiate, cuplul R1- R2 (2,2 MOhm) cu valori de rezistență foarte apropiate și aceleași pentru cuplul R3 - R4. În acest fel, un offset nedorit este redus și nu amplificat de amplificatorul de instrumentație (INA128). Orice nepotrivire între parametrii circuitului componentelor din circuitul de intrare dublă contribuie la o degradare a CMRR; astfel de componente ar trebui să fie foarte bine potrivite (chiar și aspectul fizic), astfel încât toleranța lor să fie aleasă cât mai scăzută posibil (alternativ, operatorul își poate măsura valorile manual cu un multimetru pentru a alege componentele cu valori cât mai apropiate posibil). R5 (2,2 kOhm) definește câștigul INA128 conform formulei:

G_INA = 1 + (50 kΩ / R5)

Semnalul ECG este astfel amplificat de INA și succesiv trecerea înaltă filtrată de C7 și R7 (cu o frecvență de întrerupere de -3 dB în jur de 0,1 Hz dacă C7 = 1 uF și R7 = 2,2 MOhm) pentru a elimina orice tensiune de decalare continuă înainte de ultima și amplificare mai mare realizată de amplificatorul de funcționare (1/2 TL062) într-o configurație fără inversare cu un câștig:

G_TL062 = 1 + (R8 / (Rp + R6))

Pentru a permite utilizatorului să modifice câștigul în timpul rulării, operatorul poate alege să utilizeze un rezistor variabil (trimmer / potențiometru) în locul Rp sau o bandă de priză feminină pentru un rezistor care poate fi modificat (deoarece nu este lipit). Cu toate acestea, în primul caz nu este posibil să se cunoască exact câștigul efectiv al semnalului ECG (valorile în mV ale datelor nu vor fi corecte) în timp ce în al doilea caz este posibil să existe valorile corecte în mV prin specificarea valoarea Rp din formula „Gain” din secțiunea „Setare” a aplicației (vezi Manualul utilizatorului). Condensatorul C8 creează un filtru trece jos cu o frecvență de întrerupere de -3 dB în jur de 40 Hz ca filtru RC compus din R9 și C9. Valoarea frecvenței de tăiere este dată de formula:

f = 1 / (2 * π * C * R).

Pentru filtrele de trecere joasă la 40 Hz [1], valorile componentelor RC sunt:

R8 = 120 kOhm, C8 = 33 nF, R9 = 39 kOhm, C9 = 100 nF

Semnalul ECG este astfel filtrat într-o bandă între 0,1 și 40 Hz și amplificat cu un câștig egal cu:

Câștig = 0,797 * G_INA * G_TL062

Deoarece R5 = 2, 2 kOhm, R8 = 120 kOhm, R6 = 100 Ohm, Rp = 2, 2 KOhm, Câștig = 0,797 * (1 + 50000/2200) * (1 + 120000 / (2200 + 100)) = 1005

Pentru a avea valori precise pentru frecvențele de întrerupere a filtrului, componentele filtrului RC ar trebui să aibă o toleranță cât mai mică posibil (alternativ, operatorul își poate măsura valorile manual cu un multimetru pentru a le alege pe cele mai apropiate de valoarea dorită).

Semnalul analogic este digitalizat de placa Arduino (canal de intrare A0) și apoi transmis modulului HC-06 de pinii de comunicație seriali; în cele din urmă, datele sunt trimise către smartphone prin Bluetooth.

Electrodul de referință (negru) este opțional și poate fi exclus prin îndepărtarea jumperului J1 (sau operatorul poate folosi un comutator în locul jumperului). Configurația circuitului este proiectată să funcționeze și cu doi electrozi; cu toate acestea, electrodul de referință trebuie utilizat pentru a avea o calitate a semnalului mai bună (zgomot mai mic).

Pasul 6: COMPONENTE

Prin excluderea Smartphone-ului și a pieselor de unică folosință (electrozi și baterii), costul întregului dispozitiv este de aproximativ 43 de dolari SUA (considerat aici singurul produs; în cazul unei cantități mai mari, prețul ar scădea).

Pentru o listă detaliată a tuturor componentelor (descriere și costuri aproximative), vă rugăm să consultați fișierul Manual de asamblare.

Pasul 7: Aveți nevoie de instrumente

- Aveți nevoie de instrumente: tester, tăietoare, lipitor, sârmă de lipit, șurubelniță și clește.

Pasul 8: CUM SE CONSTRUIE - Pasul 1

- Pregătiți o placă prototip perforată cu 23x21 găuri (aproximativ 62 mm x 55 mm)

- Conform aspectului de sus al PCB prezentat în figuri, lipirea: rezistențe, fire de conectare, prize femele (pentru Rp) prize, conectori antet bărbați și femele (poziția conectorilor antet feminin raportată aici în figuri este potrivită pentru Arduino Nano sau Arduino Micro), condensatori, Led

Pasul 9: CUM SE CONSTRUIE - Pasul 2

- Conectați toate componentele în conformitate cu aspectul inferior PCB prezentat aici.

Pasul 10: CUM SE CONSTRUIE - Pasul 3

- Realizați un conector de sârmă pentru baterie utilizând cureaua / suportul bateriei, conectorii antet feminin și tubulatura termocontractabilă; conectați-l la PCB „con1” (conector1)

Pasul 11: CUM SE CONSTRUIE - Pasul 4

- Realizați trei cabluri de electrozi (folosind cablul coaxial, conectori de cap femelă, tuburi termocontractabile, clemă de aligator) și conectați-le la PCB strângându-le la bord cu niște cabluri rigide

Pasul 12: CUM SE CONSTRUIE - Pasul 5

- Realizați un comutator (folosind comutatorul glisant, conectorii de cap femelă, tuburile termocontractabile) și conectați-l la PCB

- Așezați rezistorul INA128, TL062 și Rp în prizele corespondente

- Programați (a se vedea secțiunea Descrierea software-ului) și conectați placa Arduino Nano (placa prototip perforată și conectorii antet feminin trebuie reglați pe PCB dacă se utilizează o altă placă Arduino (de ex. UNO sau Nano))

- Conectați modulul HC-06 la PCB „con2” (conector2)

Pasul 13: CUM SE CONSTRUIE - Pasul 6

- Conectați jumperul J1 pentru a utiliza electrodul de referință

- Conectați bateria

Pasul 14: CUM SE CONSTRUIE - Pasul 7

- Așezați circuitul într-o cutie adecvată cu orificii pentru Led, cabluri și comutator.

O descriere mai detaliată este prezentată în fișierul Manual de asamblare.

Pasul 15: ALTE OPȚIUNI

- Semnalul ECG pentru monitorizarea aplicației este filtrat între 0,1 și 40 Hz; limita de bandă superioară a filtrului trece jos poate fi mărită prin schimbarea R8 sau C8 și R9 sau C9.

- În loc de rezistența Rp, poate fi folosit un dispozitiv de tundere sau potențiometru pentru a schimba câștigul (și a amplifica semnalul ECG) în timpul rulării.

- Dispozitivul ECG poate funcționa și cu diferite plăci Arduino. Arduino Nano și Arduino UNO au fost testate. Pot fi utilizate și alte plăci (cum ar fi Arduino Micro, Arduino Mega etc.), însă fișierul de schiță Arduino furnizat necesită modificări în funcție de caracteristicile plăcii.

- Dispozitivul ECG poate funcționa și cu modulul HC-05 în loc de unul HC-06.

Pasul 16: DESCRIERE SOFTWARE

Nu sunt necesare cunoștințe de programare software.

Programare Arduino: fișierele de schițe Arduino pot fi încărcate cu ușurință pe placa Arduino instalând Arduino Software IDE (descărcare gratuită de pe site-ul oficial Arduino) și urmând tutorialul disponibil pe site-ul oficial Arduino. Este furnizat un singur fișier de schiță („ECG_SmartApp_skecht_arduino.ino”) atât pentru Arduino Nano, cât și pentru Arduino UNO (schița a fost testată cu ambele plăci). Aceeași schiță ar trebui să funcționeze și cu Arduino Micro (această placă nu a fost testată). Pentru alte plăci Arduino, fișierul schiță poate necesita modificări. Instalarea ECG SmartApp: Pentru a instala aplicația, copiați fișierul apk furnizat „ECG_SmartApp_ver1.apk” (sau „ECG_SmartApp_ver1_upTo150Hz.apk” în cazul versiunii pentru lățimea de bandă la 150 Hz) pe memoria smartphone-ului, deschideți-l și urmați instrucțiunile de la acceptarea permisiunilor. O versiune 2.0 este, de asemenea, disponibilă, incluzând noi funcții de etrier pentru măsurători ECG și alte filtre digitale de trecere joasă la 100 Hz și 150 Hz).

Versiunea 1.0 a fost testată pe Android 4 și 6, în timp ce versiunea 2.0 a fost testată pe Android 6 și 10.

Înainte de instalare, poate fi necesar să modificați setările smartphone-ului permițând instalarea aplicației din surse necunoscute (bifați caseta opțiunii „Surse necunoscute” din meniul „Securitate”). Pentru a conecta dispozitivul ECG cu modulul Bluetooth HC-06 (sau HC-05), codul de asociere sau parola pot fi solicitate în cazul primei conexiuni Bluetooth cu modulul: introduceți „1234”. Dacă aplicația nu găsește modulul Bluetooth, încercați să asociați smartphone-ul cu modulul Bluetooth HC-06 (sau HC-05) utilizând Setarea Bluetooth a smartphone-ului (codul de asociere „1234”); această operațiune este necesară o singură dată (prima conexiune).

Pasul 17: Fișiere sursă

Pentru a modifica sau personaliza aplicația, fișierele sursă opționale sunt disponibile aici:

Sunt necesare abilități de programare Android. Fișierele.zip includ fișiere sursă, cum ar fi: activitate Java, desenabil, manifest Android, aspect, meniu - fișiere brute (unele înregistrări de exemplu ECG). Puteți crea propriul proiect incluzând și personalizând astfel de fișiere.

Pasul 18: Porniți cu ECG SMARTAPP - Pasul 1

- Asigurați-vă că bateria (tensiune maximă: 9V) conectată la dispozitiv este încărcată

- Curățați pielea înainte de a plasa electrozi. Stratul de piele moartă uscată, prezent de obicei la suprafața corpului nostru, și posibilele goluri de aer dintre piele și electrozi nu facilitează transmiterea semnalului ECG către electrozi. Deci este necesară o stare umedă între electrod și piele. Pielea trebuie curățată (cârpă de țesut îmbibată cu alcool sau cel puțin apă) înainte de a plasa tampoanele cu gel pentru electrod (de unică folosință).

- Așezați electrozii conform tabelului de mai jos. În cazul unui electrod de unică folosință, gelul conductiv al electrodului (disponibil comercial) trebuie utilizat între piele și electrodul metalic sau cel puțin un tampon de țesut înmuiat în apă de la robinet sau în soluție salină.

Dispozitivul permite înregistrarea ECG (LI, LII sau LIII) și prin utilizarea a doar 2 electrozi; electrodul de referință (negru) este opțional și poate fi exclus prin utilizarea unui comutator sau scoaterea jumperului J1 (vezi Manualul de asamblare). Cu toate acestea, electrodul de referință trebuie utilizat pentru a avea o calitate a semnalului mai bună (zgomot mai mic).

Pasul 19: Porniți cu ECG SMARTAPP - Pasul 2

- Porniți dispozitivul ECG utilizând comutatorul (ledul roșu se aprinde)

- Rulați aplicația pe smartphone

- Apăsați butonul „PORNIT” pentru a conecta smartphone-ul la dispozitivul ECG (aplicația vă va cere permisiunea de a activa Bluetooth: apăsați „Da”) și așteptați descoperirea Bluetooth HC-06 (sau HC-05) Modulul dispozitivului ECG. Codul de asociere sau parola pot fi solicitate în cazul primei conexiuni Bluetooth cu modulul: introduceți „1234”. Dacă aplicația nu găsește modulul Bluetooth, încercați să asociați smartphone-ul cu modulul Bluetooth HC-06 (sau HC-05) utilizând Setarea Bluetooth a smartphone-ului (codul de asociere „1234”); această operație este necesară o singură dată (prima conexiune)

- Când conexiunea este stabilită, semnalul ECG va apărea pe ecran; în cazul LI (plumbul implicit este LI, pentru a schimba plumbul, vă rugăm să mergeți la paragraful „Setare”) ritmul cardiac (HR) va fi estimat în timp real. Semnalul va fi actualizat la fiecare 3 secunde

- Pentru a aplica un filtru digital, apăsați butonul „Filtru” și alegeți un filtru din listă. În mod implicit, se aplică un filtru low-pass @ 40 Hz și un filtru de notch (conform preferințelor salvate în Setare).

Pasul 20: SETĂRI

- Apăsați butonul „Set”. pentru a deschide pagina de setări / preferințe

- Apăsați „Manual de utilizare (help.pdf)” pentru a deschide fișierul manualului de utilizare

- Selectați cablul ECG (LI este implicit)

- Selectați frecvența filtrului de notch (în funcție de frecvența de interferență: 50 sau 60 Hz)

- Selectați opțiunea de salvare a fișierului pentru a salva semnalul ECG filtrat sau nefiltrat pe fișier

- Apăsați butonul „Salvați setările” pentru a salva preferințele

Valoarea câștigului poate fi modificată în cazul modificării hardware-ului sau personalizării dispozitivului ECG.

Pasul 21: ÎNREGISTRAREA SEMNALULUI ECG

- Introduceți numele fișierului (dacă utilizatorul înregistrează mai multe semnale ECG în aceeași sesiune fără a schimba numele fișierului, se adaugă un index progresiv la sfârșitul numelui fișierului pentru a evita suprascrierea înregistrării anterioare)

- Apăsați „Rec.” pentru a începe înregistrarea semnalului ECG

- Apăsați butonul „Stop” pentru a opri înregistrarea

- Fiecare semnal ECG va fi stocat într-un fișier txt în dosarul „ECG_Files” plasat în rădăcina principală a memoriei smartphone-ului. Semnalul ECG poate fi stocat filtrat sau nefiltrat în funcție de preferințele salvate în setare

- Apăsați butonul „Reporniți” pentru a vizualiza din nou semnalul ECG dobândit în timpul rulării

- Pentru a înregistra un nou semnal ECG, repetați punctele anterioare

Un fișier ECG conține seria eșantioanelor (frecvența de eșantionare: 600 Hz) a amplitudinii semnalului ECG în mV.

Pasul 22: DESCHIDEREA ȘI ANALIZAȚI UN FIȘIER ECG

- Apăsați butonul „Deschidere”: va apărea o listă a fișierelor stocate în folderul „ECG_Files”

- Alegeți fișierul ECG pentru a fi vizualizat

Prima parte a fișierului ECG va fi afișată (10 secunde) fără grilă.

Utilizatorul poate derula manual pe ecran pentru a vizualiza orice interval de timp al semnalului ECG.

Pentru a mări sau micșora utilizatorul poate apăsa pe pictogramele de lupă (colțul din dreapta în partea de jos a graficului) sau poate utiliza zoom-ul direct de pe ecranul smartphone-ului.

Axa timpului, axa tensiunii și rețeaua ECG standard vor apărea automat atunci când va fi vizualizat un interval de timp mai mic de 5 secunde (prin mărire). Valorile axei de tensiune (axa y) sunt în mV, în timp ce valorile axei timpului (axa x) sunt în secunde.

Pentru a aplica un filtru digital, apăsați butonul „Filtru” și alegeți un filtru din listă. În mod implicit, se aplică un filtru low-pass @ 40 Hz, un filtru pentru a elimina linia de rătăcire și un filtru de notch (conform preferințelor salvate în setare). Titlul graficului afișează:

- numele fișierului

- banda de frecvență ECG în funcție de filtrele aplicate

- eticheta „linie de bază rătăcită eliminată” dacă se aplică filtrul de bază rătăcitor

- eticheta „~ 50” sau „~ 60” conform filtrului de crestătură aplicat

Utilizatorul poate efectua măsurători (interval de timp sau amplitudine) între două puncte ale graficului utilizând butoanele „Obțineți Pt1” și „Obțineți Pt2”. Pentru a alege primul punct (Pt1) utilizatorul poate apăsa „Obține Pt1” și selecta manual un punct al semnalului ECG făcând clic direct pe grafic: un semnal roșu va apărea pe semnalul albastru ECG; dacă utilizatorul ratează curba ECG, nu va fi selectat niciun punct și va apărea șirul „fără punct selectat”: utilizatorul trebuie să repete selecția. Aceeași procedură este necesară pentru a alege al doilea punct (Pt2). În acest fel, vor fi afișate diferențele (Pt2 - Pt1) ale valorilor timpului în ms (dX) și valorile amplitudinii în mV (dY). Butonul „Șterge” șterge punctele selectate.

Utilizatorul poate regla câștigul semnalului ECG utilizând butonul „+” (pentru mărire) și butonul „-„ (pentru reducere); câștig maxim: 5,0 și câștig minim: 0,5

Pasul 23: MENIU FILTRURI

- Fără filtru digital: eliminați toate filtrele digitale aplicate

- Eliminați linia de bază rătăcitoare: aplicați o anumită procesare pentru a elimina rătăcirea liniei de bază. În cazul unui semnal foarte zgomotos, procesarea poate eșua

- Trecere înaltă „x” Hz: aplicați un filtru trece înaltă IIR în funcție de frecvența de tăiere specificată „x”

- Trecere joasă „x” Hz: aplicați un filtru trece jos IIR în funcție de frecvența de tăiere specificată „x”

- Îndepărtarea 50 Hz activată (notch + LowPass 25 Hz): aplicați un anumit filtru FIR foarte stabil, care este atât o crestătură la 50 Hz, cât și un Low Pass la aproximativ 25 Hz

- Îndepărtarea 60 Hz activată (notch + LowPass 25 Hz): aplicați un anumit filtru FIR foarte stabil, care este atât o crestătură la 60 Hz, cât și un Low Pass la aproximativ 25 Hz

- Îndepărtarea 50 Hz este activată: aplicați un filtru recurent cu crestături la 50 Hz

- Îndepărtarea 60 Hz este ACTIVATĂ: aplicați un filtru recursiv de notch la 60 Hz

- Îndepărtarea 50/60 Hz OPRIT: îndepărtați filtrul de crestături aplicat

Pasul 24: SPECIFICAȚII HARDWARE

- Amplitudinea semnalului de intrare maximă (vârf-la-vârf): 3,6 mV (Amplitudinea semnalului de intrare maximă depinde de câștigul hardware)

- Alimentare cu tensiune: FOLOSIȚI NUMAI BATERII (atât reîncărcabile, cât și neîncărcabile)

- Alimentare cu tensiune minima: 6V (de exemplu, baterii de 4 x 1,5V)

- Alimentare cu tensiune maximă: 9V (de ex. 6 x 1,5V sau 1 x 9V baterii)

- Frecvența de eșantionare: 600 Hz

- Lățime de bandă de frecvență @ - 3dB (Hardware): 0,1 Hz - 40 Hz (Limita de bandă superioară a filtrului trece jos poate fi mărită cu 0,1 Hz - 150 Hz, prin schimbarea componentelor filtrului RC (vezi Manualul de asamblare)

- CMRR: min1209 dB

- Amplificare (Hardware_Gain): 1005 (poate fi modificată prin înlocuirea rezistorului de câștig (vezi Manualul de asamblare) - Rezoluție: 5V / (1024 x Hardware_Gain)

- Curent de polarizare maxim 10 nA - Număr de canale ECG: 1

- Conducte ECG: conductele membrelor LI, LII și LIII

- Conexiune smartphone: prin Bluetooth

- Curent teoretic de alimentare: <50 mA (pe baza fișei tehnice a diferitelor componente)

- Curent de alimentare măsurat: <60 mA (cu o sursă de tensiune de 9V și Arduino Nano)

- Număr de electrozi: 2 sau 3

Dispozitivul permite înregistrarea ECG (LI, LII sau LIII) și prin utilizarea a doar 2 electrozi; electrodul de referință (negru) este opțional și poate fi exclus prin îndepărtarea jumperului J1 (sau a comutatorului S2, vezi fișierul Manual de asamblare). Cu toate acestea, electrodul de referință trebuie utilizat pentru a avea o calitate a semnalului mai bună (zgomot mai mic).

Pasul 25: SPECIFICAȚII SOFTWARE

- Vizualizare ECG în timpul înregistrării (fereastră de timp: 3 secunde)

- Estimarea ritmului cardiac (numai pentru LI)

- Frecvența de eșantionare: 600 Hz

- Înregistrarea și salvarea semnalului ECG într-un fișier txt (semnalele filtrate sau nefiltrate pot fi salvate în fișierul txt conform setărilor) pe memoria internă a smartphone-ului (folder: „ECG_Files” plasat în rădăcina principală)

- Datele (probele) sunt salvate ca valori în mV la 600 Hz (valoare de 16 cifre)

- Vizualizare fișier salvat cu opțiune zoom, grilă, reglare a câștigului (de la „x 0,5” la „x 5”) și selectarea a două puncte (pentru a măsura distanța de timp și diferența de amplitudine)

- Afișare smartphone: aspectul aplicației se ajustează pentru diferite dimensiuni de afișare; cu toate acestea, pentru o vizualizare mai bună, se recomandă un afișaj de minim 3,7”cu o rezoluție de 480 x 800 pixeli

Filtrare digitală:

- Filtrare trecere înaltă @ 0,1, 0,15, 0,25, 0,5, 1 Hz

- Filtrare low-pass @ 25, 35, 40 Hz (@ 100 și 150 Hz sunt disponibile în versiunea ECG SmartApp pentru lățimea de bandă la 150 Hz)

- Filtrare cu crestături pentru a elimina interferența liniei de alimentare @ 50 sau 60 Hz

- Îndepărtarea liniei de bază rătăcitoare

Pasul 26: INTRODUȚI-VĂ

www.ecgsmartapp.altervista.org/index.html