Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gefahren bei Selbstbau-EEG


von Fabian S. (fabian31415)


Lesenswert?

Hallo!

Bevor ich mir die Idee zu fest in den Kopf setze, mir selber ein kleines 
1-Kanal-EEG zu bauen, wollte ich mich ein bisschen zu den Gefahren 
erkundigen.

Ausreichende Anleitungen habe ich hier gefunden:
https://sites.google.com/site/chipstein/home-page/eeg-with-an-arduino/assembling-the-arduino-eeg-circult
http://openeeg.sourceforge.net/doc/hw/ae.html
oder auch:
http://openeeg.sourceforge.net/doc/modeeg/modeeg_building.html

Ich würde das Gerät dann über einen kleinen Lithium-Akku (1 Zelle) mit 
Strom versorgen und ein AVR würde das Signal auswerten.
Hier ist von Gefahren die Rede, aber leider sind die Ausführungen völlig 
schwammig:
http://openeeg.sourceforge.net/doc/WARNING.html

Prinzipiell habe ich zwei Gedanken, warum das Projekt eigentlich nicht 
wirklich gefährlich sein könnte:
 1. Ein Lithium-Akku liefert selbst ganz voll geladen nur eine Spannung 
von 4,2V und wenn ich mir die Kontakte einer 9V-Blockbatterie an die 
Stirn halte, passiert doch auch nichts, oder?
 2. Das Gerät läuft ausschließlich auf Akku (zum Laden würde ich es 
abnehmen), daher können keine Unfälle mit statischen Ladungen, 
Blitzeinschlägen o.ä. passieren.

Was gibt es noch für Gefahren? Und wie kann ich denen entgehen? Sollte 
man als Privatbastler ganz die Finger davon lassen?

Ach ja, was den Sinn angeht: Ich finde EEGs einfach nur interessant und 
würde damit ein bisschen "herumspielen" wollen. Vlt. würde ich später 
noch eine Schlafphasenerkennung programmieren, mal sehen.

Viele Grüße,

Fabian

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Bei einem batteriebetriebenen Gerät sehe ich auch keinerlei Gefahren. 
Nur dann, wenn man ein netzbetriebenes Gerät baut, muß man ordentlich 
aufpassen.

Allerdings dürfte Netzbetrieb bei sowas für dich ohnehin völlig out 
sein, denn wir reden hier von recht kleinen Spannungen und die gehen 
schon beim geringsten Netzbrumm völlig unter.

W.S.

von :-) (Gast)


Lesenswert?

Fabian S. schrieb:
> wenn ich mir die Kontakte einer 9V-Blockbatterie an die
> Stirn halte, passiert doch auch nichts, oder?

Das kommt darauf an mit welcher Kraft du drückst!

von Bastler (Gast)


Lesenswert?

Hi, musst du mit der Elektrode direkt in den OPV oder kommt da noch ein 
Widerstand zwischen?
Es gibt besonders "sichere" Widerstände mit hoher Spannungsfestigkeit, 
die werden z.B. in den ESD-Armbänder verbaut.
Wenn es die Schaltung zulässt würde ich 1-2 Widerstände direkt an die 
Elektrode löten. Außerdem würde ich versuchen den Eingangsverstärker 
über einen hochohmigen RC-Filter zu versorgen, das entstört auch 
gleichzeitig gut.

von Jost .. (jojocp)


Lesenswert?

Hi,

ich habe für den Infineon Design Contest ein EKG gebaut. Die Gefahren 
sind die selben wie bei einem EEG, da die Gefahr bei beiden Systemen von 
den relativ niederohmig an den Körper angebrachten Elektroden 
hervorgeht.

Ich hab in meinem Artikel ein wenig zu den Gefahren geschrieben:
http://www.mikrocontroller.net/articles/EKG_mit_XMC_%C2%B5C

Batteriebetrieb, wie du ihn beschreibst, sollte relativ ungefährlich 
sein - solange du komplett Batteriebetrieben bleibt. Also keine 
Verbindung zum PC oder sonstiges.


Du handelst auf eigene Gefahr. Dieser Post beruht lediglich auf meinem 
Wissensstand und ich garantiere nicht für Richtigkeit. Sei dir sicher 
bei dem was du tust.

Grüße, Jost

von Fabian S. (fabian31415)


Lesenswert?

Hallo,

danke für Eure Antworten!

Es ist bestimmt kein Problem, zwischen die Elektrode und den OPV noch 
einen Widerstand (22kOhm, oder so) zu schalten, aber braucht man das? 
OPVs haben doch riesige Eingangswiderstände, oder?

Den Tipp mit dem RC-Filter werde ich mal beherzigen!  Mit einem 
RC-Tiefpass müsste man doch auch ganz gut Netzbrumm entfernen können, 
das über irgendwelche Induktivitäten Spannungen in der Schaltung 
induzieren könnte?

Ich habe übrigens noch das hier gefunden:
http://freecircuitdiagram.com/2008/11/27/notch-filter-the-circuits-diagram-and-the-design-formula/
Damit müsste man doch super jegliches Netzbrumm eliminieren können. :)

Gute Nacht,

Fabian

von Carsten S (Gast)


Lesenswert?

Hi,

Bei solchen Sachen muss man immer Unterscheiden ob man von einem "Mal 
Ausprobieren ob es funktioniert" Projekt spricht oder von einer 
Anwendung die für "Dauerbenutzung" ausgelegt ist.

Für Professionelle Anwendungen finden sich die Vorschriften in der 
EN60601-1 sowie den Anwendungsspezifischen Ergänzungen.
Macht echt Spass sich da durchzuwühlen :-(

Aber deine Anwendung ist ja eher von ersterer Art.
Also Anwendung nur im von dir kontrollierten Umfeld und auch nur 
gelegentlich. Da sollte es ausreichen sich hinsichtlich der elektrischen 
Sicherheit die zwei Hauptrisiken anzusehen ohne gleich eine RM Akte zu 
erstellen.

Diese beiden Hauptrisiken sind elektrischer Schlag durch Geräteeigene 
Stromversorgung und Elektrischer Schlag durch an das GErät 
angeschlossene weitere Geräte mit Defekt (Wie PC zur Auswertung!)

Einen elektrischen Schlag durch die Geräteeigene Stromversorgung hast du 
mit dem Batteriebetrieb ja praktisch ausgeschlossen. Das macht das Leben 
gleich viel leichter.
Wenn du nun auch noch Optokoppler zum PC hin und eine saubere Trennung 
mit ausreichendem Isolierabstand im Layout vorsiehst sollte für ein 
Hobbyprojekt die Sicherheit auch im Fehlerfall ausreichend sein.

Ohne galvanische Trennung zum PC ist zwar auch nicht gleich selbstmord, 
aber für alles was über einen kurzzeitigen Funktionstest mit 
anschließender Entsorgung in der Kramkiste hinausgeht würde ich das 
nicht verwenden. (Auch auch dafür nur wenn vor dem PC ein maximal 30mA 
FI sitzt)

Wobei ich nicht unerwähnt lassen will das oft zur Empfindlichkeit des 
Gehirns im Vergleich zu anderen Organen einiges an Fehlinfo vorliegt.

Einen Stromschlag den ein durchscnittliches  Gehirn noch locker ohne 
bleibenden Schaden wegsteckt, ja der manchmal nicht mal einen 
Epileptischen Anfall sondern nur höllische Kopfschmerzen auslöst, der 
würde bei gleicher Stärke und Weg von Hand (Also normale 
Gehäuseberührung!) über Brust durch die Beine in die Erde oft schon 
einem Todesurteil gleichkommen.
Daher sind EEG Bastelleien im Grunde sogar deutlich harmloser als die 
regelmäßig auch von Anfängern durchgeführten EKG Bastelleien!

Oder um mal ein paar Werte zu nennen:
Es gibt die sehr umstrittene Elektrokrampftherapie (EKT/ECT) -wobei da 
mittlerweile unbestritten ist das diese in der ersten Hälfte des letzten 
JAhrhunderts viel zu oft und unnötig eingesetzt wurde, dadurch oft die 
Situation eher verschlimmert hat, aber heute für einen sehr KLEINEN Teil 
der Patienten nachs sehr sorgfältiger Abwägung doch das beste, manchmal 
einzige wirksame Mittel ist. Aber BTT-

Bei dieser wird mittels eines Stromschlages (unter Vollnarkose) ein 
Epileptischer Anfall ausgelöst wobei es zur Auschüttung von Botenstoffen 
kommt die bei bestimmten KRankheitsbildern helfen können.

Hier wird mit Spannung mit Maximalwerten bis zu 400V bzw Stromstärken 
bis zu maximal 900mA für 0,5 bis 8sekunden direkt durch den Kopf 
gearbeitet.
Das führt zwar üblicherweise zu Nebenwirkungen, die in den allermeisten 
Fällen innerhalb von Minuten bis Stunden vergangen sind. Todesfallrisiko 
ist kleiner 1:50 000 und dieses kommt nahezu alleine von der Narkose

Was diese Ströme über das Herz bedeuten würden sollte hingegen wohl gut 
bekannt sein!

Aber das führt jetzt zu weit vom Thema weg.
Sollte nur ein Beispiel dafür sein wie die Verhältnisse in der 
Empfindlichkeit der Organe so sind.


Bei dieser wird mittels
Fabian S. schrieb:
> Vlt. würde ich später
> noch eine Schlafphasenerkennung programmieren, mal sehen.

Hier könnte allerdings tatsächlich ein Risiko lauern. Wenn gleich kein 
Elektrisches, so muss man aber höllisch aufpassen wie man das mit der 
Verkabelung löst, damit es kein Risiko einer Selbststrangulation durch 
Wälzen im Schlaf gibt. Wobei es da auch wege gibt das Risiko etwas zu 
mindern.

BTW Nur der Vollständigkeit halber:
Auch kleine Spannungen unter 10V können den Körper schädigen!
Also ALLES sollte man auch nicht machen. Allerdings sind es bei diesen 
kleinen Spannungen nur Dinge die Auftreten wenn diese Spannungen SEHR 
LANGE einwirken.
Also Stundenlang 5V gleichstrom durch dein Gehirn fliessen zu lassen 
kann durchaus viel gefährlicher sein als einmal für eine Sekunde 30V...

Ein ABSOLUTER Freibrief ist eine Batterie also auch nicht, zumindest 
nicht wenn man längere Anwendungen plant. Aber mit nur ein wenig 
Nachdenken ist das Risiko dadurch zumindest vertretbar gering.

Gruß
Carsten

von Karl O. (knorke)


Lesenswert?

Gemessen an der Tatsache, dass bei trankranieller Geichstromstimulation 
gern mal eine 9V Batterie über den Schädel geschaltet wird, sind von den 
3,2 Volt LiIon kaum Gefahren zu erwarten. Wichtig ist eigentlich nur, 
direkt vor den Eingängen des Verstärkers ca. 100 k Widerstände zu 
positionieren. Die verhindern im Fehlerfall zu hohe Ströme. Dann ist 
das, insbesondere als Funklösung über Bluetooth (zB mit gehacktem 
Headset) gar kein Ding.
Lass nur die Finger davon, irgendwas leitfähig mit Netzgeräten oder Erde 
zu verbinden.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.