Hallo zusammen,
es geht um obige Schaltung aus folgendem Thema:
Beitrag "Pulsmessung an Hand u. Ohr?"
Ich soll mittels optischem Verfahren den Puls an einer Körperstelle
(Finger/Ohr) erfassen und über den A/D-Eingang eines mikrocontrollers
weiterverarbeiten.
LED und Transistor funktionieren, messbar sind jedoch nur Amplituden um
die 10mV.
Nun habe ich also die Verstärkerschaltung von oben auf dem Steckbrett
nachgebaut.
Das ganze hat auch gut funktioniert (~300mV Amplitude) aber nur für
kurze Zeit. Danach ging gar nix mehr.
Eventuell ist es möglich, dass es auf dem Steckbrett zu einem
Kurzschluss kam und der OP kaputt gegangen ist.
Da ich aber nicht 100%ig davon ausgehen kann, wollte ich nochmal
abklären, ob die Schaltung so wie aufgezeichnet korrekt ist bevor ich
sie nochmal aufbaue.
Ich bin leider nicht so fit, dass ich sie komplett nachvollziehen kann
und erkennen kann, ob die Schaltung selbst schon einen eingebauten
Fehler hat der dazu führt das nix mehr geht.
Vielen Dank schonmal im Voraus!
femur schrieb:> so korrekt?
Nein.
Der rote 100k muss an Masse, der Elko muss dort weg. Einfach ein
Spannungsteiler von UB nach GND mit zweimal 100k. Mittelpunkt an +E. Den
Elko mit 4µ7 könntest du dann noch an +E nach GND schalten.
femur schrieb:> Ich soll mittels optischem Verfahren den Puls an einer Körperstelle> (Finger/Ohr) erfassen und über den A/D-Eingang eines mikrocontrollers> weiterverarbeiten.
Ob die Schaltung funktioniert oder nicht, hängt davon ab, dass der
Phototransitor durch die Gleichlicht-Bestrahlung der LED in den schmalen
linearen Arbeitsbereich bei Ic~1mA gebracht wird (nach obiger
Dimensionierung). Ist die Bestrahlung zu stark, wird der Transistor
gesättigt und das Ausgangssignal praktisch=0, und analog im anderen Fall
des praktisch noch gesperrten Transistors.
Viel besser als die gezeigten, wäre eine Schaltung, die den
Gleichstromarbeitspunkt über einen großen Offsetbereich
(unterschiedliche Beleuchtung durch die LED) aufrecht erhalten kann und
die Wechselstromverstärkung davon abtrennt (parallel erledigt).
Außerdem bewgt sich der menschliche Puls im Bereich von ca. 30...200
Schläge/min, also etw 0,5...3,3Hz. Deine Schaltung hat aber eine untere
Grenzfrquenz von etwa 10Hz, so dass eine viel größere Verstärkung in
einem Frequenzbereich liegt, den man nicht braucht und der nur Ärger
macht (Rauschen und andere Störungen). Fazit: durchgefallen.
Mir wurde kürzlich so ein Oximeter-Clip angelegt. Das war
durchscheinend, und es war nur ein 2-poliger Klinkenstecker dran. Man
konnte innendrin erkennen, daß ein Gleichrichter, ein Transistor und 3
winzige SMD - Bauteile (Widerstände oder Kondensatoren) im Clip waren.
Damit wurden Puls und O2 gemessen, vermutlich mit roter und IR-LED. Am
Auswertegerät stand "+-10mA" an der Buchse. Leider durfte ich mir den
Clip nit mitnehmen, obwohl das scheinbar ein Wegwerfartikel war. Mir
fiel auf, daß die Helligkeit der LED geregelt war.
Man müßte also eine simple Schaltung hinbekommen für einfache
Pulsmessung mit roter LED, die mit 2 Drähten und wenigen Bauteilen im
Clip auskommt.
Ich hab auf Verdacht mal was gemalt, das sich vielleicht mit einer
10mA-Stromquelle betreiben ließe.
Helge A. schrieb:> Mir fiel auf, daß die Helligkeit der LED geregelt war.
Soll das bedeuten, dass die Helligkeit konstant war, oder dass sie den
Bedingungen angepasst wurde?
> Ich hab auf Verdacht mal was gemalt, das sich vielleicht mit einer> 10mA-Stromquelle betreiben ließe.
Schonmal nicht schlecht. Allerdings hat die Schaltung noch einen kleinen
Haken. Je mehr Licht auf die Empfangsdiode fällt, desto kleiner wird der
Strom durch die Sende-LED. Die Schaltung schwächt also das auszuwertende
Signal selbst ab. Besser wäre es, den Strom durch die LED konstant zu
halten und trotzdem die Klemmenspannung zu modulieren. Das kann man
erreichen, indem man den Kollektor an die Kathode der Sende-LED
anschließt.
ArnoR schrieb:> Soll das bedeuten, dass die Helligkeit konstant war, oder dass sie den> Bedingungen angepasst wurde?
In dem Clip wurde die LED sehr viel heller, wenn das Teil angesteckt
wurde. Da nur ein zweipoliger Klinkenstecker verwendet war, vermute ich
eine Helligkeitsanpassung im Clip. Dafür spricht ja auch der "10mA"-
Aufdruck auf dem Steuergerät.
Helge A. schrieb:> In dem Clip wurde die LED sehr viel heller, wenn das Teil angesteckt> wurde.
Das spricht dann für deine Schaltung. Ohne die Dämpfung durch den Finger
bekommt der Transistor richtig Basisstrom und klaut der LED entprechend
Versorgungsstrom. Mit dem Finger gehen Basis- und Kollektorstrom zurück
und die LED wird heller.
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ohrclip.gif
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