如何制作心电图机

DIY心电图示意图

人的心脏就像人体内其他大多数肌肉一样。在接收到电脉冲后，一旦电信号被移除，它将紧张然后放松。然而，与人体中依赖大脑神经作为控制信号的大多数肌肉不同，心脏包含其自身的用于控制泵送动作的电气系统。当心脏跳动时，它产生的电位差大到足以被电子设备检测到，这就是我们的电路检测到的。

各种心跳阶段。

简单地将一对电极连接到胸部并测量差异并不是测量这种电位差的理想方法。虽然可以检测到信号，但由于电网分布 ，它通常叠加在 《60》 60Hz的噪声上，因此需要尽可能地减少这种噪声。这样做的一种方法是使用三个电极而不是两个电极，其中第三电极连接到左腿，然后连接到我们电路上的接地平面。然后将第二电极CHEST1连接到胸部的右侧，并将最后一个电极CHEST2连接到胸部的左侧。通过这样做，我们将大部分身体接地并使60Hz信号在任何地方都是通用的。

因此，在消除了大量噪声的情况下，是时候检测我们的心跳了！我们电路的第一阶段是串联电阻和两个反向偏置二极管。这些部件是安全的，电阻器用作限流器，而二极管在高压尖峰期间导通并减轻对用户的电击。 下一阶段是仪表放大器（U1），它采用这两个微小的电压并放大它们 。放大量取决于RV3的值，但建议RV3配置为在引脚1和8之间提供2.2KΩ的电阻。然后将放大的信号加到100mV的偏移电压（由R1形成的分压器）和R5），提供小的DC偏移，改善LM358信号检测。然后通过U2A放大该信号，U2A是可调增益放大器 ，其增益由RV1控制。

此信号仍然会包含一些60Hz的噪声，R3和C1会进一步消除这种噪声，形成一个低通滤波器。此滤波器将 非常好地传递心跳信号，但不会传递来自电源的嗡嗡声，因此此滤波器会产生非常干净的信号 。然后将该心跳信号传递到比较器（U4A）和缓冲器（U4B）。比较器设置为在心跳时触发，闪烁LED，而U4B用于在计算机或其他电路（如示波器）上查看信号。

构造

可以使用大多数（如果不是全部）构建此电路 建筑技术，如PCBs ，条形板，矩阵板，甚至无焊面包板。这个项目安装在一个带有一些连接器的木质底座上，以展示最终的电路板。但是，如果要定期使用，那么这个电路可以更好地安装在带有外部连接器的适当外壳中。生成此项目所需的所有文件都包含在项目zip中，并包含CNC G-Code和自动调平。

PCB的辉煌！

电极

心电图包装

使用心电图

首先，最重要的是， POWER THIS CIRCUIT WITH A BATTERY 。这有两个原因，一个是安全，另一个是噪音。电池（如9V）不太可能造成伤害，因为产生的电压很小，如果放在胸前，就不会引起问题（但请不要试试）。第二个原因是为了防止主电源进入电路的噪声。在这个电路中，我们试图消除尽可能多的噪声，所以我们要做的最后一件事就是注入比现有更多的噪声！

如前所述，您将需要取三个电极并将一个放在左腿（如果可能的话，大腿），胸部左侧，胸部右侧与心脏水平。左胸部电极连接到CHEST2，右侧电极连接到CHEST1。使用示波器，您应该探测仪表放大器的输出，以确认小心跳信号，该信号应该介于10mV和5V之间（是的，根据RV3的值，输出确实可以很大）。调整RV3直到您得到明显的信号，并确保不要使下一个放大器（U2A）饱和。此时，调整U2A，使C1（低通滤波器）上出现干净的信号。最后，你可以调整RV2直到你看到你的心脏闪烁，如果你很幸运，它会在两个节拍上发出脉冲（记住，你的心脏每次跳动两次）。如果您在获取信号时遇到问题，可能需要更换胸部电极，因为可能会产生负电压而不是正电压。