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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Signalverstärkung (Ahnungsloser Anfänger)


Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo alle zusammen,

ich bin ET- Student im ersten Semester und noch ziemlich ahnungslos. 
Allerdings habe ich eine Idee die ich gerne umsetzten würde, und zwar 
bei Muskelkontraktion das Aktionspotential (Spannung) auf der Haut per 
Klebeelektrode auszu"lesen, es zu verstärken und dann per a/d Wandler in 
den PC einzugeben. Das ganze soll dann einmal eine Steuerung für den PC 
werden. Ich sitze hier mit einem Informatikstudent, der könnte alles 
Softwaretechnische übernehmen.

Allerdings habe ich keine Ahnung wie ich alleine schon das Signal 
verstärken könnte. Nach erstem stöbern scheint die zu messende Spannung 
irgendwo um 1mV - 0,01 mV zu liegen. Da dürfte sich natürlich ein 
schönes Rauschen ergeben... könnt ihr mir helfen wie ich da anfange 
ranzugehen?

mfG Sebastian

Autor: lowlevel (Gast)
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Hallo,

interessantes Projekt. Zunächst einmal. Verstärken geht in diesem Fall 
wohl am besten mit einem OPV. Außerdem musst du natürlich entsprechend 
Filtern. Du könntest dich dazu mit dem Faradayischen Effekt (hat nix mit 
dem Käfig zu tun) beschäftigen. Dort wird beschrieben welche Frequenzen 
für Nerven / Muskeln gefährlich sind. U.a. liegt das praktischerweise 
gerade bei 50Hz. Bei 200Hz alles wegfiltern wäre also schonmal eine gute 
Sache um einiges an Rauschen wegzubekommen. (Auf der anderen Seite 
solltest du eine möglichst "Brummfreie" Spannungsversorgung schaffen)

Außerdem könntest du mit mehreren Filtern und Messspitzen (aahhhh!) 
arbeiten und dann eine Korrelation durchziehen. Da fällt dann auch noch 
mal einiges an rauschen weg. Danach A/D-Wandeln...

Bei diesem Projekt gilt: learning by doing... man muss erfahrungswerte 
sammeln!

PS.: Die Vorstellung das du da eine DC-Spannung auswerten kannst 
solltest du schnell vergessen. Das wird nix aufgrund der Störungen. Du 
musst sozusagen aus dem Rauschen heraus ein Signal filtern. Dazu musst 
du spezielle Eigenschaften wie Frequenz / Phase nutzen damit dies 
gelingt.)

Viel Spaß,
Gruß lowlevel

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Wenn du es dir einfach machen willst, dann nimm einen von den neuen 
Bio-ADCs wie z.B. den ADS1298 von TI. Da ist schon fast alles drin, du 
brauchst du nur die Daten von der SPI-Schnittstelle abohlen nachdem du 
den ADC über selbige konfiguriert hast. Wenn du zu faul bist, dir ein 
Board drum herum zu layouten, kannst du auch einfach das Demoboard 
kaufen.
TI liefert auch sehr großzügig Samples.

Autor: Sebastian (Gast)
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Danke für die netten und schnellen Antworten!

Ich habe mir den ADS1298 mal angesehen und muss gestehen ich weiß gar 
nichts damit anzufangen. Wie muss ich so ein Bauteil denn verbauen? Sehe 
ich das richtig das ich das ding auf ne Platte löten muss und ein paar 
dieser Beinchen dann der Input der Elektroden sind? Aus dem PDF bei dem 
Bauteil werd ich nur so halb schlau.

Also:

Elektrode (selbstbau?)-> OVP -> ADS1298
... jetzt muss ich mal lesen was eine SPI-Schnittstelle ist :)

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Opamp kannst du dir schenken, dass ist da schon alles drin, das ist ja 
grad das tolle an den Bio-ADCs.
Wenn du dich in die Medizintechnik einlesen möchtest, kann ich dir 
"Medical instrumentation - application and design" von j. webster 
wärmstens empfehlen, sollte deine Hochschule in der Bibliothek haben. TI 
hat auch einige ganz gute Appnotes.

Autor: Sebastian (Gast)
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Super, vielen dank! Hab ich etas zu stöbern :> Was gibt der ADS1298 denn 
dann aus? Ist da auch schon n A/D Wandler drin?

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Sebastian schrieb:
> Super, vielen dank! Hab ich etas zu stöbern :> Was gibt der ADS1298 denn
> dann aus? Ist da auch schon n A/D Wandler drin?

Datenblatt lesen? Ok, ich zitiere mal von der ersten Seite des 
Datenblatts:
>The ADS1294/6/8 are a family of multichannel,
>simultaneous sampling, 24-bit, delta-sigma (ΔΣ)
>analog-to-digital converters (ADCs) [..]

Autor: Daniel -------- (root)
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http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/emg1.htm

suchbegriffe für biopotentialmessungen ECG, EEG, EMG
in deinem Fall EMG = Elektromyographie

viel Spass und poste mal den Schaltplan wenn es so weit ist

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Daniel -------- schrieb:
> und poste mal den Schaltplan wenn es so weit ist
Ja, und vor das Ding an den PC angeschlossen wird empfehle ich auch eine 
galvanische Trennung (z.B. an der SPI-Schnittstelle) zwecks Verhinderung 
von unnötigen Muskelzuckungen (Ableitsröme, Brummschleifen, 
Potentialverschiebungen...).

Autor: lowlevel (Gast)
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Ach lass das doch mit der galvanischen trennung. entweder er ist ein 
guter et-student im 1. semester und bekommt keine gewurstelt oder er 
hat's verdient!

Gruß lowlevel

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