Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elektrode als Input an μC


von Neuer (Gast)


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Hallo, ich wollte euch fragen, ob ihr folgende Idee als realisierbar 
anseht:
Zwei Elektroden gehen an einen Differentialverstärker (Batterie als 
Versorger), das geht dann an einen Gleichtrichter und an einen 
Schmitt-Trigger. Also so, dass das Signal der Elektrode erst verstärkt 
wird, da die von Elektroden gemessene Spannung im besten Fall im mV 
bereich liegt, dann wird es durch den Gleichtrichter und den 
Schmitt-Trigger auf ein konstantes Niveau gebracht, so dass es dann als 
Input bei einem Mikrocontroller fungieren kann.
Funktioniert das auch so in der Realität?
MfG

von Kai S. (zigzeg)


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Klar kann man das so aufbauen, kaputt geht wohl nichts.
Ob es dass tut, was es soll wird Dir keiner sagen können, da Du nicht 
verraten hast, was Du eigentlich bezwecken willst. "Elektroden" gibt es 
viele,zu den unterschiedlichsten Zwecken.

Rate mal mit Rosenthal ...

von Jim M. (turboj)


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Könnte sogar funktionieren, es kommt aber schwerstens darauf an was an 
den Elektroden wirklich anliegt. Bei was biologischem würde Dir die 
Offsetkorrektur noch fehlen.

von Alter Hase (Gast)


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Neuer schrieb:
> Differentialverstärker

Ich vermute mal, du meinst einen Differenzverstärker. Je nach Impedanz 
deine Quelle solltest du noch Elektrometerverstärker davorschalten. Die 
Kombination gibt es auch fertig in einer IS unter der Bezeichnung 
Instrumentenverstärker.

von Neuer (Gast)


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> Offsetkorrektur

Könntest du das genauer erklären? :-)


> "Elektroden"

Naja eine Elektrode ist im physiologischen Bereich ja erstmal nur ein 
Leiter, der eben wie beim EKG das Potential messen soll. Kann 
theoretisch ein Nickel sein, solang' der leitet, oder nicht?


> Elektrometerverstärker

Auch hier wäre 'ne Erklärung nett :-)

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Neuer schrieb:
> dann wird es durch den Gleichtrichter

hm, wie mag so ein Bauteil wohl aussehen?

von Alter Hase (Gast)


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von Achim S. (Gast)


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Neuer schrieb:
> Naja eine Elektrode ist im physiologischen Bereich ja erstmal nur ein
> Leiter, der eben wie beim EKG das Potential messen soll. Kann
> theoretisch ein Nickel sein, solang' der leitet, oder nicht?

Ja, beim EKG wäre wohl ein Nickel als Elektrode denkbar. Beim Schweißen 
wäre die Elektrode eher aus Stahl mit einer passenden Umhüllung. Um 
deine Frage sinnvoll beantworten zu können wäre es aber ganz praktisch 
zu wissen, ob es um ein EKG oder ums Elektroschweißen geht (oder um 
sonstwas ganz anderes).

Auch was du mit dem Gleichrichter erreichen willst und was der µC 
eigentlich auswerten soll, wäre nicht unrelevant. Den Puls eines 
Patienten? Oder die Betriebsstunden des Schweißgeräts?

von Neuer (Gast)


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Es geht darum, dass bei einer Muskelkontraktion bzw. Einem ausgelösten 
Potential ein Signal an den Mikrocontroller gehen soll.
Was wäre da am besten als Elektrode denkbar? Mit einem Schweißgerät hat 
das ganze nichts zu tun

von Neuer (Gast)


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Gleichrichter deshalb: Bei Aktiinspotentialen gibt es sozusagen 
Wechselspannung (von -70mV zu 10 mV) und das soll halt einfach mit dem 
Schmittrigger und Gleichrichter auf konstantem Niveau gehalten werden, 
davor natürlich noch mit Differenzverstärker erhöht werden.

von Mike (Gast)


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Neuer schrieb:
> Gleichrichter deshalb: Bei Aktiinspotentialen gibt es sozusagen
> Wechselspannung (von -70mV zu 10 mV)

Verschiebe das Potential einfach so weit, dass du in der 
Hyperpolarisationsphase auch eine positive Spannungen bekommst. Ein 
Gleichrichter ist da eher hinderlich, weil du dann den Störabstand 
zwischen Depolarisation und Hyperpolarisation künstlich verschlechterst.

von Neuer (Gast)


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> weil du dann den Störabstand
> zwischen Depolarisation und Hyperpolarisation künstlich verschlechterst

Wieso das? Ich kehre die Polarisation doch nur um...

von Jim M. (turboj)


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Neuer schrieb:
> Es geht darum, dass bei einer Muskelkontraktion bzw. Einem ausgelösten
> Potential ein Signal an den Mikrocontroller gehen soll.
> Was wäre da am besten als Elektrode denkbar?

Du willst also ein EMG mit einem Microcontroller aufnehmen, schreib das 
doch gleich. ;-)

> Gleichrichter deshalb: Bei Aktiinspotentialen gibt es sozusagen
> Wechselspannung (von -70mV zu 10 mV) und das soll halt einfach mit dem
> Schmittrigger und Gleichrichter auf konstantem Niveau gehalten werden

Das sagen die Mediziner, die von uns Ingenieuren ein passend 
gefiltertes Signal bekommen haben. Schau Dir mal lieber ein real 
aufgenommenens EMG an.
Ich glaube nicht, dass der naive Ansatz mit Gleichrichter und 
Schmitt-Trigger zum Erfolg führen wird - es gibt zuviele Artefakte und 
andere Störquellen.

> Was wäre da am besten als Elektrode denkbar?

Die o.g. Aktionspotentiale sieht man in Reinform nur mit extrem feinen 
Nadelelektroden, die in den Muskel gestochen werden. Das würde ich mir 
nicht ohne einen Arzt antun wollen.

Man kann zum Experimentieren klassische Klebeelektroden benutzen, die 
gibt es auch relativ klein. EKG Elektroden z.B. sollte jede Apotheke 
liefern können.

von Mike (Gast)


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Neuer schrieb:
> Wieso das? Ich kehre die Polarisation doch nur um...

Mit einem Gleichrichter kehrst du nur die Polarität des negativen 
Signals um. Dadurch wird bei einem typischen Aktionspotential die 
Differenz zwischen max. Depolarisations- und max. Hyperpolarisation um 
das Doppelte der Hyperpolarisation verringert.

von Neuer (Gast)


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Okay Danke euch! Eine Frage hätte ich noch bezüglich des 
Differenzverstärkers: Wie finde ich heraus, um welchen Faktor verstärkt 
wird? Und wie sieht es da mit der Stromquelle aus, die verstärkt, wo 
wird die angebracht? Danke.

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