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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik EKG Verstärker: Funktioniert diese Schaltung?


Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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Hallo,

ich habe mich mal nach Schaltplänen für EKG Verstärker umgesehen und nun 
meinen eigenen Schaltplan erstellt. Würde dieser so funktionieren? Wo 
liegen die Probleme, falls vorhanden?

Ich überlege noch, ob ich 6 Mignon oder 2 9V-Block Batterien zur 
Spannungsversorgung benutze... Ein Netzteil wäre nicht schlecht, kommt 
aber wegen dem Kontakt zu Menschen überhaupt nicht in Frage.

Der Verstärker und der Tiefpass sind von http://formica.nusseis.de/EKG/

Viele Grüße
Sebihepp

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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>Ein Netzteil wäre nicht schlecht, kommt
>aber wegen dem Kontakt zu Menschen überhaupt nicht in Frage.
und wo ist die sichere Netztrennung vom Oszi?
gibt es eine Nulllinienregelung?

eine gute Anleitung zu EKG-Verstärker findest Du im FUNKAMATEUR 12/93
MfG

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Sebastian Hepp schrieb:
> Ein Netzteil wäre nicht schlecht, kommt
> aber wegen dem Kontakt zu Menschen überhaupt nicht in Frage.

nonsens.

Ordentliches Netzteil und gut ist's.

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> Ordentliches Netzteil und gut ist's.
Was ist bei Dir ein ordentliches Netzteil?
MfG

Autor: Tine Schwerzel (tine)
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Ich würde vor die Eingänge des AD620 jeweils 2 5 k Widerstände gegen 
statische Entladungen und zum Schutz des Patienten einfügen. Auch würde 
ich den Hochpass nicht über einen Kondensator im Rückkoppelkreis machen, 
sondern als RC-Glied hinter dem INA. Ohne Schutzbeschaltung stirbt Dir 
der AD620! Und dass ein EKG Verstäker ohne galvanische Trennung Pfusch 
ist, muss ich sicher nicht sagen.

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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>eine gute Anleitung zu EKG-Verstärker findest Du im FUNKAMATEUR 12/93
Danke, ich versuch den Artikel zu finden.

>Ich würde vor die Eingänge des AD620 jeweils 2 5 k Widerstände gegen
>statische Entladungen und zum Schutz des Patienten einfügen.
Okay, werde ich mir merken.

>Auch würde ich den Hochpass nicht über einen Kondensator im >Rückkoppelkreis 
machen, sondern als RC-Glied hinter dem INA.
Wo habe ich da einen INA?

>Ohne Schutzbeschaltung stirbt Dir der AD620!
Was für ein Schutz? Überspannungsschutz? Überlastungsschutz?

>Und dass ein EKG Verstäker ohne galvanische Trennung Pfusch
>ist, muss ich sicher nicht sagen.
Ja, darüber habe ich mich schon informiert. Aber wie kann man analoge 
Signale galvanisch trennen? Trafo geht nicht, weil kein Gleichstrom 
übertragen wird. Vielleicht mit Optokoppler?

> > Ordentliches Netzteil und gut ist's.
>Was ist bei Dir ein ordentliches Netzteil?
Also der EKG Verstärker sollte ja galvanisch getrennt vom Lichtnetz 
sein. Wenn also das Netzteil galvanisch getrennt ist, wäre das okay?

Autor: Menschenfreund (Gast)
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Sebastian Hepp schrieb:
> Was für ein Schutz? Überspannungsschutz? Überlastungsschutz?

Eine Totmanntaste, ein retriggerbares Monoflop, eine 
Selbstwähleinrichtung (passend zur Ereignishäufigkeit: ein Wegwerfhandy) 
zur zeitnahen Auftragserteilung an ein Bestattungsunternehmen.

Schaltungskniffe die geeignet sind, der letztgenannten Instanz eine 
stabile Auftragslage zu gewähren, dürften erlauben, die Hardware 
deutlich unter den Selbstkosten abzugeben.

Geschäftsmodel: Tintenstrahldrucker.

SCNR

Autor: Tine Schwerzel (tine)
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>>Ohne Schutzbeschaltung stirbt Dir der AD620!
>Was für ein Schutz? Überspannungsschutz? Überlastungsschutz?

Überspannung. Selbst mit Schutzbeschaltung kommt es bei mir des 
häufigeren vor, das die AD620 in einer ähnlichen Schaltung nach einigen 
Jährchen mal spontan den Geist aufgeben. Ohne ca. jedes halbe Jahr. 
Daher bin ich bei neueren Designs aus Alternativen ausgewichen wie 
LT1167 und INAxxx, die neueren, die von TI mit High Reliability beworben 
werden und weniger Strom fressen.

INA~INstrumentation Amplifier

Achja: es gab bei Elektor mal ein paar Selbstbauprojekte wo durch 
Optokoppler getrennt wurde (dual opto, einer als Feedback). Ich 
persönlich mache das in dieser Anwendung gern mit einem Voltage to 
Frequency Konverter. Ist ja eh nur relativ.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Sebastian Hepp schrieb:
> Ja, darüber habe ich mich schon informiert. Aber wie kann man analoge
>
> Signale galvanisch trennen? Trafo geht nicht, weil kein Gleichstrom
>
> übertragen wird. Vielleicht mit Optokoppler?

Schau mal in ebay oder google nach:
Gleichstromtransformator  Firma Knick
Isolationsverstärker (z.B BurrBrown, AnalogDevices, etc)

und freu Dich was es alles fertig für 5 bis 20 Euro gibt.

Dennoch: Den ganzen Aufwand bneötigst Du definitiv NICHT.

Netzteil mit 2-Kammertrafo nach VDE, , korrekter Aufbau des Netzteils, 
funktionssicheres Oszilloskop :
Und es ist jeglicher Sicherheit für den Heimbedarf genüge getan.

Das, was Du da andenkst in Deiner Planung ist übertrieben. Denn wir 
gehen davon aus: Du baust ein Einzelstück, und machst keine 
MP-Entwicklung.

BTW: Der Überspannungsschutz muß nicht für die MP 5kV Prüfung ausgelegt 
werden .-)

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
>und freu Dich was es alles fertig für 5 bis 20 Euro gibt.
>Dennoch: Den ganzen Aufwand bneötigst Du definitiv NICHT.

dann kann man ja fast alle Bastelprojekte streichen.
Hier ist es vor allem der Spaß bei der Beschäftigung mit der Elektronik.
MfG

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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>Überspannung. Selbst mit Schutzbeschaltung kommt es bei mir des
>häufigeren vor, das die AD620 in einer ähnlichen Schaltung nach einigen
>Jährchen mal spontan den Geist aufgeben. Ohne ca. jedes halbe Jahr.
>Daher bin ich bei neueren Designs aus Alternativen ausgewichen wie
>LT1167 und INAxxx, die neueren, die von TI mit High Reliability beworben
>werden und weniger Strom fressen.
Okay, ich schaue mir mal die neuen an und plane einen 
Überspannungsschutz mit ein.

>Schau mal in ebay* oder google nach:
>Gleichstromtransformator  Firma Knick
>Isolationsverstärker (z.B BurrBrown, AnalogDevices, etc)
Ich glaube ein Optokopler wäre günstiger.^^
Es geht auch nicht um hohe Genauigkeit, da es kein Medizinisches Produkt 
werden soll. Eher ein Spielzeug für den Eigenbedarf. Es sollen ja keine 
Diagnosen gestellt werden (Bin ja kein Arzt). =)

>Netzteil mit 2-Kammertrafo nach VDE, , korrekter Aufbau des Netzteils,
>funktionssicheres Oszilloskop :
>Und es ist jeglicher Sicherheit für den Heimbedarf genüge getan.
Könnte ich auch einen Ringkerntrafo benutzen?

>Das, was Du da andenkst in Deiner Planung ist übertrieben. Denn wir
>gehen davon aus: Du baust ein Einzelstück, und machst keine
>MP-Entwicklung.
Öhm, okay. Was genau ist Übertrieben? Der Tiefpass? Der Verstärker?

Wie gesagt, es soll eher ein Spielzeug werden. Es kommt also nicht so 
sehr auf die Genauigkeit drauf an. Man soll lediglich die Kurve erkennen 
können. Ob das jetzt genau 1V/mV oder 1,5V/mV sind, ist egal. Hauptsache 
ich kann das auf dem Oszilloskop mit 50mV/div (oder mehr) darstellen. 
Ich mache mir nur Sorgen, ob ich die Signale vom Körper (~1mV) genug 
Verstärken kann, über das Rauschen und über Störungen durchs Lichtnetz 
oder in der Nähe stehende Netzteile. Ich könnte ja auch einen INA aus 
dem LM324 basteln. Habt Ihr noch Tipps für mich?

Viele Grüße
Sebihepp

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Sebastian Hepp schrieb:
>>Das, was Du da andenkst in Deiner Planung ist übertrieben. Denn wir
>>gehen davon aus: Du baust ein Einzelstück, und machst keine
>>MP-Entwicklung.
> Öhm, okay. Was genau ist Übertrieben? Der Tiefpass? Der Verstärker?

Der galvanische trenner ist übertrieben.


Steht aber auch deutlich oben.


> Habt Ihr noch Tipps für mich?

Ja, einen Guten: Fang einfach mal an irgendwas dazu zu bauen.

Man kann dies EKG Thema nämlich auch tot diskutieren und philosophieren.

Autor: Max Krohmann (makro)
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Wenn du basteln willst und potentialtrennung erreichen, schau dir mal 
den IL300 (Vish od. Infin) an, das ist ein linearer Optokoppler. Der 
geht einfach, im Datenblatt sind Beispiele.
Kostet zw. 3 und 7 Öhre.

Gruß MaKro

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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> > Habt Ihr noch Tipps für mich?
>Ja, einen Guten: Fang einfach mal an irgendwas dazu zu bauen.
>Man kann dies EKG Thema nämlich auch tot diskutieren und philosophieren.
Okay, dann baue ich einfach mal einen INA mit G=100 aus einem LM324 auf 
einem Steckbrett auf und schaue, was das Oszi ausgibt. Ich könnte 
wetten, dass ich entweder Rauschen oder Netzfrequenz sehe. =D

Autor: Gebhard Raich (geb)
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>Der galvanische trenner ist übertrieben.

Ist es wohl nicht. Die Vorschrift wäre:

Trennspannung: 1500V rms 1 Minute
Kriechstrecke: 8mm

Es ist auch für die Signalqualität gut, wenn der Patient "floatend" 
ist.(vermeidung von Brummschleifen)
Optimal wäre ein Isolationsverstärker wie ISO122 oder ähnliches. Man 
kann aber auch patientenseitig mit MC digitalisieren und dann das Signal 
seriell über Optokoppler übertragen.
Zur Schaltung:
Der Schaltungsteil um den LM324 sieht ein bisschen komisch 
aus(insbesondere IC2A). Du brauchst nur einen einfachen HP mit ca. 0,5Hz 
und einen TP mit etwa 70Hz.
Die Signalamplitude selbst liegt um die 10mV.
Verstärkung in der 1. Stufe (AD620) üblicherweise ca. 10-20.
Für die Ref. Elektrode am Bein gibts auch aktive Schaltungen,die die 
Gleichtaktunterdrückung verbessern.
Zum Messen nimm vernünftige Elektroden und schau dass der 
Übergangswiderstand nicht viel höher als ca. 10k ist, sonst hast du 
massig Brumm. Bewährt hat sich das Reinigen der Haut mit Alkohol.

viel Erfolg

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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2.Versuch
Ich hab mal die 1. Seite des oben genannten Artikels aus dem FUNKAMATEUR 
angehängt.
Leider ist sie trotz *.gif eine rel. große Datei. (*.pdf war 50% 
kleiner, wurde aber automatisch? gelöscht)
Hier wird auch etwas zum Sicherheitsaspekt (WICHTIG !!) gesagt.
Zwischenzeitlich habe ich meine Verstärker in der 4. Generation nach 
einem Artikel von Texas Instruments mit einem INA 326 aufgebaut. (jetzt 
auch nicht mehr nur als „Spielzeug“, mit graphischer 
Flüssigkristallanzeige 240x320, SD-Kartenaufzeichnung, alles auf Akku 
betrieb mit 2xR06)
Aber wie oben schon gesagt wurde, man muss mal anfangen und dafür bietet 
sich der angehängte Bioverstärker an.
MfG

Autor: Tine Schwerzel (tine)
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Nimm doch einfach den "Messverstärker", der in Deinem Originallink 
enthalten war. Der geht.

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