Tag zusammen, Ich weiß nicht ob meine Fragen hier her passen. Ein Bekannter hat mir diese Plattform hier empfohlen da sie sehr kompetent und offen bzw. vielseitig (Elektronik etc. betreffend) sei. Ich habe in letzter Zeit einiges zu Messtechniken in der Bio-/Medizintechnik gelesen, aber einiges ist bei mir leider offen geblieben. Deshalb hoffe ich, hier endlich Antworten zu finden. Also folgendes: Es gibt ja unipolare und bipolare Ableit-/ bzw. Messtechniken. Bipolar (meinem Verständnis nach) bedeutet dass zwischen zwei Punkten auf der Hautoberfläche die Spannung(sdifferenz?) gemessen wird. Unipolar dass zwischen einem bestimmten Punkt auf der Hautoberfläche (differente Elektrode) und eine Referenz (indifferente Elektrode) gemessen wird. Stimmt das soweit? Was mich interessieren würde ist wie man Ströme messen kann, die bei Bewegung entstehen. Also zum Beispiel wenn man sein Bein anhebt. Spontan würde ich jetzt sagen, das müsste unipolar gemessen werden, weil es ja um die eine Stelle auf der Hautoberfläche (am Beim bzw. der entsprechenden Muskulatur geht). Oft habe ich gelesen, dass die erwähnte Referenz dafür über Zusammenschaltung mehrerer Elektroden entsteht. Irgendwo aber auch, dass man auch eine größere indifferente Elektrode als die differente Elektrode verwenden kann. Geht das tatsächlich? Das heißt dann, dass nur 2 Elektroden benötigt werden würden. Habe ich das so erstmal richtig verstanden? Keine Angst, ich möchte sowas nicht bauen. Das wäre mir viel zu gefährlich, mich mit Elektroden an ein selbs gebautes Gerät anzuschließen. Mich interessiert aber die ganze Technik dahinter, und wie sowas funktioniert. Vielleicht andere ja auch und die haben dann womöglich dieselben Fragen. Hoffe, ihr könnt mir da etwas Klarheit verschaffen.
Johann schrieb: > Also folgendes: Es gibt ja unipolare und bipolare Ableit-/ bzw. > Messtechniken. > Bipolar (meinem Verständnis nach) bedeutet dass zwischen zwei Punkten > auf der Hautoberfläche die Spannung(sdifferenz?) gemessen wird. > Unipolar dass zwischen einem bestimmten Punkt auf der Hautoberfläche > (differente Elektrode) und eine Referenz (indifferente Elektrode) > gemessen wird. > Stimmt das soweit? Vorneweg: eine Spannung (=Potentialdifferenz) wird immer(!) zwischen 2 Punkten gemessen. Um einen definierten Bezug herzustellen wird sowieso eine "Masseelektrode" angebracht. Und die Unipolare bzw. Bipolare Ableitung bezieht sich nur darauf, ob die restlichen Spannungen gegenüber dieser gemeinsamen Elektrode oder zwische 2 anderen Elektroden gemessen werden:
1 | Unipolare Ableitung: |
2 | E1 o---------------------- |
3 | | |
4 | E2 o----------------- | U1 |
5 | | | |
6 | E3 o------------ | U2 | |
7 | | U3 | | |
8 | v v v |
9 | M o------------------------ Gemeinsamer Bezugspunkt UND |
10 | Potentialausgleich für Messverstärker |
11 | |
12 | |
13 | Bipolare Ableitung: |
14 | E1 o---------------------- |
15 | | U1-U2 |
16 | v |
17 | E2 o---------------------- |
18 | |
19 | E3 o---------------------- |
20 | | U3-U4 |
21 | v |
22 | E4 o---------------------- |
23 | |
24 | |
25 | M o--------------------- Potentialausgleich für Messverstärker |
evtl hilft es ja weiter mit dem multimeter kann man bestimmt ein paar dinge am körper messen http://www.elschenbroich.com/el_mess/el_mess.htm#Kap4
Lothar M. schrieb: > Um einen definierten Bezug herzustellen wird sowieso eine > "Masseelektrode" angebracht. Was ist dann aber mit der Referenzelektrode? Wenn sich sowieso die gemessenen Spannungen auf diese Elektrode beziehen, welchen Sinn hat da die Referenzelektrode? Von der Masseelektrode hatte ich schon gelesen, aber der Zusammenhang entzieht sich mir irgendwie. Steh da irgendwie auf dem Schlauch. Über Klärung würde ich mich freuen. > Und die Unipolare bzw. Bipolare Ableitung bezieht sich nur darauf, ob > die restlichen Spannungen gegenüber dieser gemeinsamen Elektrode oder > zwische 2 anderen Elektroden gemessen werden: >
1 | > Unipolare Ableitung: |
2 | > E1 o---------------------- |
3 | > | |
4 | > E2 o----------------- | U1 |
5 | > | | |
6 | > E3 o------------ | U2 | |
7 | > | U3 | | |
8 | > v v v |
9 | > M o------------------------ Gemeinsamer Bezugspunkt UND |
10 | > Potentialausgleich für Messverstärker |
11 | > Bipolare Ableitung: |
12 | > E1 o---------------------- |
13 | > | U1-U2 |
14 | > v |
15 | > E2 o---------------------- |
16 | > |
17 | > E3 o---------------------- |
18 | > | U3-U4 |
19 | > v |
20 | > E4 o---------------------- |
21 | > |
22 | > |
23 | > M o--------------------- Potentialausgleich für Messverstärker |
24 | > |
So in etwa hatte ich das verstanden (also mit dem Bi- und Unipolar, hab mich vielleicht blöd ausgedrückt). Danke dafür dass du mir das nochmal bestätigt hast. Das bringt mich in meinem Verständnis schon ein gutes stück weiter. bernte schrieb: > evtl hilft es ja weiter > mit dem multimeter kann man bestimmt ein paar dinge am körper messen > http://www.elschenbroich.com/el_mess/el_mess.htm#Kap4 Interessanter Beitrag, danke dafür. Lesestoff hilft immer :).
Johann schrieb: > Was mich interessieren würde ist wie man Ströme messen kann, die bei > Bewegung entstehen Gar nicht. Du kannst nur Potenziale an Muskeln messen - die wiederum stehen in einem Verhältnis zur Aktivierung des Muskels. Siehe hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromyografie
Johann schrieb: > Was ist dann aber mit der Referenzelektrode? Wenn sich sowieso die > gemessenen Spannungen auf diese Elektrode beziehen, welchen Sinn hat da > die Referenzelektrode? Von der Masseelektrode hatte ich schon gelesen, > aber der Zusammenhang entzieht sich mir irgendwie. Die "Masseelektrode" ist bei der unipolaren Messung gleichzeitig die Referenzelektrode. Da sind diese beiden Begriffe praktisch austauschbar. Bei der bipolaren Messung gibts aber genau so viele Referenzen wie Messpunkte, und die Masseelektrode sorgt nur dafür, dass der Messverstärker mit seinen Eingängen im erlaubten Gleichtaktbereich arbeiten kann.
Lothar M. schrieb: > Die "Masseelektrode" ist bei der unipolaren Messung gleichzeitig die > Referenzelektrode. Da sind diese beiden Begriffe praktisch austauschbar. > Bei der bipolaren Messung gibts aber genau so viele Referenzen wie > Messpunkte, und die Masseelektrode sorgt nur dafür, dass der > Messverstärker mit seinen Eingängen im erlaubten Gleichtaktbereich > arbeiten kann. Macht Sinn. Danke für die Erklärung. Es müsste doch demnach funktionieren, sowas mit nur 2 Elektroden zu bewerkstelligen, sprich eine Mess- und eine Masseelektrode, stimmt das? Mal aus reiner Neugier, wie sähe sowas denn Schaltungstechnisch aus? Also für gewöhnlich kommen ja Instrumentenverstärker zum Einsatz. Wenn ich jetzt nur eine Messelektrode und eine Masseelektrode habe, macht das ja wenig Sinn, weil ich ja im Prinzip nur eine einzige Spannung (an Messelektrode bezogen auf Masse) habe.
Johann schrieb: > Also für gewöhnlich kommen ja Instrumentenverstärker zum Einsatz. Also Differenzverstärker... > Wenn ich jetzt nur eine Messelektrode und eine Masseelektrode habe Dann nimmst du den Instrumentenverstärker und schließt der Einfachheit halber den -Eingang und die Masse zusammen an die Masseelektrode. Übrig bleibt dann im Grunde ein nichtinvertierender Verstärker...
Bei Biosignalen sollte die Messung entweder abgeschirmt erfolgen, was schwierig ist, oder bipolar mit gemeinsamer Referenz. Der Grund warum unipolare Messungen oft nicht funktionieren ist, dass die Messelektrode und die Erde der Schaltung unterschiedliche Kapazität zur Umgebung und damit zu Störquellen haben. Minimiert man aber diese Kapazität, zB durch eine kleine drahtlose Schaltung, geht es auch. Beispiel: EKG Brustgurt. Wenn Du also mit einem Bluetooth-Modul, z.B. schlicht als Audiostream, Deine Ergebnisse überträgst, reicht öfter als nicht ein einfacher Operationsverstärker mit DC-Unterdrückung durch einen Kondensator im Spannungsteiler. Die Signale sind aber bipolar, man muss die Bezugmasse des OPAmps also etwas verschieben, zB durch eine Diode oder so. Wenn es eine größere Schaltung ist, geht nichts an einem Differenzverstärker vorbei. und ein sehr guter Bausatz zum experimentieren ist der Bitalino: http://www.bitalino.com/
Lothar M. schrieb: > Dann nimmst du den Instrumentenverstärker und schließt der Einfachheit > halber den -Eingang und die Masse zusammen an die Masseelektrode. Übrig > bleibt dann im Grunde ein nichtinvertierender Verstärker... Achso. Ich denke, ich verstehe. Vielen Dank an dich, du hast mir wirklich extrem geholfen, indem du mir alle meine Fragen beantworten konntest. Jemin K. schrieb: > Bei Biosignalen sollte die Messung entweder abgeschirmt erfolgen, was > schwierig ist, oder bipolar mit gemeinsamer Referenz. Der Grund warum > unipolare Messungen oft nicht funktionieren ist, dass die Messelektrode > und die Erde der Schaltung unterschiedliche Kapazität zur Umgebung und > damit zu Störquellen haben. Minimiert man aber diese Kapazität, zB durch > eine kleine drahtlose Schaltung, geht es auch. Beispiel: EKG Brustgurt. > Wenn Du also mit einem Bluetooth-Modul, z.B. schlicht als Audiostream, > Deine Ergebnisse überträgst, reicht öfter als nicht ein einfacher > Operationsverstärker mit DC-Unterdrückung durch einen Kondensator im > Spannungsteiler. Die Signale sind aber bipolar, man muss die Bezugmasse > des OPAmps also etwas verschieben, zB durch eine Diode oder so. > Wenn es eine größere Schaltung ist, geht nichts an einem > Differenzverstärker vorbei. > und ein sehr guter Bausatz zum experimentieren ist der Bitalino: > > > http://www.bitalino.com/ Auch dir ein herzliches Dankeschön, für die Anregungen und den Link. Wenn mich das jetzt tatsächlich weiterhin interessiert, ziehe ich es in Erwägung, das mal genauer zu betrachten. Ist meiner Meinung nach ein hochinteressantes Thema. Also vielen Dank nochmal, für die ganzen Erklärungen, waren wirklich sehr klar und hilfreich. Schönen Abend noch an euch alle :).
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