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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Digitalisierung eines Roh-EKG-Signals


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von Markus (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe ein einfaches Selbstbau 1-Kanal EKG hier. Neben der analogen 
Filterung nach dem Instrumentenverstärker am Eingang würde ich parallel 
dazu direkt nach dem INA über einen Optokoppler zwei Abgriffpins machen. 
Da dann das vollkommen ungefilterte Signal mittels Messkarte abtasten, 
die Werte als csv in Matlab importieren und dort dann digital filtern.

Wäre sowas möglich? Das eigentliche Signal dürfte von Störungen 
überlagert sein, die deutlich größer als das Nutzsignal sind und die 
zudem tlw. im Nutzspektrum liegen (z.B. 50 Hz Netzbrumm). Eigentlich 
sollte es ja mit einem Tiefpass vor der Abtastung und entsprechender 
Abtastrate möglich sein? Also theoretisch - praktisch bin ich mir halt 
nicht sicher, ob das funktioniert.

von Digitalmann (Gast)


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Ein AD-Converter?
Oder was ist dein Problem?

Spontane Idee, Filter weglassen und nur AA-Filterung vor dem Wandler 
soweit nötig und alles an Störungen digital prozessieren. Excel 
automatisch schreiben geht mit einem C+Programm.

von Naja (Gast)


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Der ADC sollte auf der analogen Seite sein. Das digitalisierte Signal 
wird per koppler getrennt. zB ADuM 1301 oder dergleichen

von Markus (Gast)


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Naja schrieb:
> Der ADC sollte auf der analogen Seite sein. Das digitalisierte Signal
> wird per koppler getrennt.

Geht so nicht, da das Layout schon steht. Die Messkarte im PC tastet ab, 
brauche aber eine galvanische Trennung zu den EKG-Elektroden und muss 
daher gleich nach dem INA einen Optokoppler reinmachen. Meine Frage ist 
eigentlich nur, ob ich das komplett ungefilterte Signal über den 
Optokoppler schicken und anschließend mit der Messkarte im PC abtaste 
kann. Die Filterung anschließend komplett digital in Matlab. Also auch 
kein Notch-Filter (50 Hz) im analogen Teil. Im Prinzip sollte das ja so 
funktionieren, da ich es aber praktisch bisher nicht umgesetzt habe, 
wollte ich mich zuvor mal rückversichern.

von Jim M. (turboj)


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Markus schrieb:
> Wäre sowas möglich? Das eigentliche Signal dürfte von Störungen
> überlagert sein, die deutlich größer als das Nutzsignal sind und die
> zudem tlw. im Nutzspektrum liegen (z.B. 50 Hz Netzbrumm).

Wenn Du Netzbrummen im EKG hast, waren die Elektroden nicht korrekt am 
Patienten/Probanden dran. An der Stelle messen bessere EKGs den 
Widerstand zwischen den Elektroden.

Als 50-60Hz Filter muss es ein relativ enger Bandpass sein: Für die QRS 
"Zacke" muss ab 100Hz wieder Signal durchkommen.

Störender ist die (Bio-)Chemie: Auf das 1 bis 4mV Signal kommt bis zu 
~300mV DC Offset oben drauf.

Markus schrieb:
> Meine Frage ist
> eigentlich nur, ob ich das komplett ungefilterte Signal über den
> Optokoppler schicken und anschließend mit der Messkarte im PC abtaste
> kann.

Kann man direkt digital digitalisieren, wenn man 24 Bit ADCs verwendet 
(zum Bleistift TI ADS1298). Bei 12 Bits stört der Offset zu sehr.

von Wolfgang (Gast)


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Markus schrieb:
> Das eigentliche Signal dürfte von Störungen
> überlagert sein, die deutlich größer als das Nutzsignal sind und die
> zudem tlw. im Nutzspektrum liegen (z.B. 50 Hz Netzbrumm).

Gegen Netzbrumm hilft netzsynchrone Abtastung. Dann kannst du es bei 0Hz 
rausfiltern.

Welchen Spektralbereich hat dein Nutzspektrum?

von m.n. (Gast)


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Markus schrieb:
> Meine Frage ist
> eigentlich nur, ob ich das komplett ungefilterte Signal über den
> Optokoppler schicken und anschließend mit der Messkarte im PC abtaste
> kann.

Das ist nicht sinnvoll. Der Netzbrumm nebst DC-Anteil sollte schon 
analog entfernt werden, damit der ADC nicht übersteuert werden kann. 
Abhängig von der Amplitude des Nutzsignals könnte ein Optokoppler 
ausreichen, um es mit nur geringen Verzerrungen galvanisch zu trennen.
Das hängt von Deiner Schaltung und Deinen Anforderungen ab.

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