| Author |
Message
|
cfinia
Poziom 1
Joined: 27 May 2009
Posts: 1
|
 #1
 27 May 2009 19:49 Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Witam.
Chcę badać saturację krwi - wysycenie hemoglobiny tlenem - przy użyciu czujnika transmisyjnego. Odtlenowana hemoglobina absorbuje jeden rodzaj promieniowania, a natlenowana inny. Naświetla się palec diodami o długościach fal 660 oraz 940nm i jako fotodetektor jest fotodioda.
Czy ktoś z Was wie może skąd wziąć taki gotowy czujnik? Albo posiada schemat takiego czujnika?
Jaki wzmacniacz operacyjny nadaje się do wzmocnienia takiego sygnału?
Później mam filtrować pasmo 0.5 - 15Hz. Czy filtr Butterwortha będzie się nadawał? Jeśli tak, to jakiego rzędu albo jakie parametry musi mieć taki filtr?
Potem mam to połączyć z przetwornikiem ADC. Jakiego przetwornika użyć i jakiego wzmacniacza?
Taki pulsoksymetr miałby zapewnić przesył sygnału np. przy pomocy portu RS232.
Help :cry:
|
|
| Back to top |
|
 |
Darrieus
Poziom 23
Joined: 28 Feb 2007
Posts: 3954
|
#2
27 May 2009 19:53 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Czujnikiem w pulsoksymetrze jest optoda światłowodowa.
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
27 May 2009 19:53 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
Matizz
Poziom 17
Joined: 10 Mar 2006
Posts: 398
Location: Zawiercie
|
#3
27 May 2009 21:43 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Cześć!
Ciekawy temat.
| cfinia wrote: |
Później mam filtrować pasmo 0.5 - 15Hz. Czy filtr Butterwortha będzie się nadawał? Jeśli tak, to jakiego rzędu albo jakie parametry musi mieć taki filtr? |
Dlaczego akurat takie pasmo?
Jeśli mamy puls np. 60bpm,to chyba za każdym raze, trzeba by wykonać pomiar.
Czujnik - z gotowcem się nie spotkałem (pomijając te w szpitalach).
Diody IR i fototranzystory trzeba by dobrać na podstawie danych w katalogach. 660 to jeszcze czerwień, 940 to już IR.
Co do wzmacniacza - myślę, że można bez problemu zastosować precyzyjny i tani OP07.
A przetwornik - nie wiem w jakim zakresie będzie się to zmieniało, ale myślę, że atmega8 + LCD będzie można dopasować.
Bez problemu można też to potem przesłać do PC.
Tak się składa, że mam trochę diód i fotodiód/tranzystorów na te częstotliwości. Jeśli będę miał chwilę czasu spróbuję zbudować sam modół czujnika.
Posiadasz może więcej informacji na temat budowy tych czujek?
Pozdrawiam
Matizz
|
|
| Back to top |
|
|
cikin
Poziom 4
Joined: 30 Mar 2008
Posts: 9
Location: wrocław
|
#4
27 May 2009 23:29 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Ma to działać właśnie na takiej zasadzie jak te szpitalne. Na pewno fotodetektorem bedzie fotodioda, fototranzystor za słaby. Pasmo takie ma filtrować, bo prowadzący potwierdził,ze jest poprawne. Ma filtrować dryft i szumy 50-60Hz. Proszę o pomoc ;(
|
|
| Back to top |
|
|
Matizz
Poziom 17
Joined: 10 Mar 2006
Posts: 398
Location: Zawiercie
|
#5
28 May 2009 20:46 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Dobrałem komplety fotodioda + LED i Fototranzystor + LED na dane długości fali.
Dzisiaj jedna nie będę miał czasu tego wypróbować.
Możesz zapytać prowadzącego, jak wielkich zmian sygnału należy oczekiwać?
Trzeba by też pomyślec nad jakimś wzorcem do porównania.
Pozdrawiam
Matizz
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
28 May 2009 20:46 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
aklim
Poziom 11
Joined: 13 Jan 2008
Posts: 65
Location: warszawa
|
#6
28 May 2009 21:08 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Zamiast filtru może zastosować woltomierz homodynowy. pl.wikipedia.org/wiki/Woltomierz_homodynowy
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
28 May 2009 21:08 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
cikin
Poziom 4
Joined: 30 Mar 2008
Posts: 9
Location: wrocław
|
#7
06 Jun 2009 19:39 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
OK. Czujnik będzie budowany z diody czerwonej 660nm i podczerwonej 940nm oraz z fotodiody odbiorczej BPW34.
Czy badał ktoś może jaki udział promieniowania wytwarzanego przez diody przejdzie przez palec pacjenta, ile luxow odbierze BPW34?
Czy wzmacniacze OPA 336 nadadzą się na przedwzmacniacz, a OPA 350 do filtru aktywnego?
Jak się dobiera przetwornik ADC do tego układu? Diody mają świecić na zmianę. Jak ostatecznie uzyskać wartość natlenowania krwi z napięć otrzymanych z czujnika?
|
|
| Back to top |
|
|
Matizz
Poziom 17
Joined: 10 Mar 2006
Posts: 398
Location: Zawiercie
|
#8
06 Jun 2009 20:07 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Cześć!
Dioda BPW34 jest ok na podczerwień - ma najwyższą czułość przy tej długości fali. Przy 660nm czułość to już tylko 0.6.
Ja w prototypie użyłem innego czujnika dla czerwonej diody (niestety miałem w pudełku wymieszane różne fototranzystory i nie wiem co to dokładniej jest, muszę przejżeć rachunki).
Jako wzmacniacze polecał bym mimo wszystko OP07. mają znacznie mniejsze napięcie niezrównoważenia (60-150uV do 500-2500uV).
Zrobiłem na nim również filtr dolnoprzepustowy.
Po kilku sekundach wstrzymania oddechu napięcie zmniejsza się o 1-3mV.
Oświetlenie nie wpływało na pomiar (pomiary przeprowadzałem w ciemności- świecił się tylko ekran oscyloskopu).
Pozdrawiam
Matizz
|
|
| Back to top |
|
|
cikin
Poziom 4
Joined: 30 Mar 2008
Posts: 9
Location: wrocław
|
#9
07 Jun 2009 13:23 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Hej!
A możesz wrzucić jakiś schemat? Tylko właśnie dla obu diod ma być jeden fotodetektor-fotodioda odbiorcza;/
Dodano po 2 [minuty]:
I jeszcze jakie pasmo filtrowałeś? Od 0 do 15Hz?? Czy do 10Hz wystarczy?
Dodano po 6 [minuty]:
Acha i jeszcze czym to wszystko zasilic? Zeby na jednej płytce wszystko umieścic?
|
|
| Back to top |
|
|
Matizz
Poziom 17
Joined: 10 Mar 2006
Posts: 398
Location: Zawiercie
|
#10
07 Jun 2009 13:58 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Cześć!
Nie mam narysowanego schematu, mogę to opisać:
Diody są zasilane z dwóch źródeł prądowych ok.10mA.
Typowy układ z dwoma tranzystorami bipolarnymi.
Odbiornikiem jest fotodioda BPW34 i jakiś fotoranzystor.
5V ---- rezystor-----wyjście sygnału---- fototranzystor---masa.
Następnie sygnał podaję na filtr typu Sallen-Keya :
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Sallen-Key.svg
wartości elementów:
R1 2.7K
R2 20k (2x 10k)
C1 4.7uF
C2 1uF
Następnie sygnał podaję na drugi wzmacniacz, na którym odejmuję 2.5V z sygnału (prąd diód dobrałem tak, by po założeniu czujnika na palec napięcie wynoiło 3V). Pozostałe 0.5V wzmacniam 4x i mierzę za pomocą woltomierza na ICL7135.
Sygnał z fotodiody przechodzi przez taki sam układ.
Bez filtru na oscyloskopie widać jak zmienia się natlenienie w czasie jednego pulsu.
Teraz myślę jak zinterpretować te wyniki.
Pozdrawiam
Matizz
|
|
| Back to top |
|
|
cikin
Poziom 4
Joined: 30 Mar 2008
Posts: 9
Location: wrocław
|
|
| Back to top |
|
|
Matizz
Poziom 17
Joined: 10 Mar 2006
Posts: 398
Location: Zawiercie
|
#12
10 Jun 2009 11:26 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Cześć!
Tak, OPT101 można tutaj zastosować.
Światło czerone będzie również mierzył, ale z mniejszą czułością.
Ponieważ diody muszą być włączane naprzemiennie, to wystarczy to uwzględnić w programie uC.
Pozdrawiam
Matizz
|
|
| Back to top |
|
|
cikin
Poziom 4
Joined: 30 Mar 2008
Posts: 9
Location: wrocław
|
#13
10 Jun 2009 20:30 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
hello!
A to jeszcze mam ostateczna koncepcję. Czy ktoś mógłby naskrobać jakiś opis dzialania układu ze schematu?
Chodzi mi tez o pomoc w dobraniu wartości elementów ;(
Koncepcja przedstawia sie tak,ze diody maja migac powiedzmy z czesctotliwoscia 20-30HZ na przemian.
Dodano po 13 [sekundy]:
http://obrazki.elektroda.net/26_1244658564.png
|
|
| Back to top |
|
|
Matizz
Poziom 17
Joined: 10 Mar 2006
Posts: 398
Location: Zawiercie
|
#14
10 Jun 2009 20:40 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Ja bym tam wstawił tak jak u mnie źródła prądowe.
Zastosowałem tranzystory BC546.
Generację impulsów zostawił bym dla uC. Łatwiej to będzie zsynchronizować. (działanie na zasadzie - włącz diodę czerwoną, zmierz napięcie, wyłącz diodę czerwoną, włącz IR itd.).
Elementy dobrałem doświadczalnie.
Jeśli masz już diody to zrób prowizoryczny uchwyt na palec i wtedy sobie wszystko ustawisz.
Pozdrawiam
Matizz
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
10 Jun 2009 20:40 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
prezeswal
Poziom 25
Joined: 04 Oct 2007
Posts: 6510
Location: Warszawa
|
#15
10 Jun 2009 20:43 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
Witam.
"Naskrobać" można bez problemu (częstotliwość sygnału z generatora jest dzielona przez dwa i z wyjść przerzutnika sygnały sterują przez tranzystory diodami LED "naprzemiennie je zapalając") - tylko po co ten przerost formy nad treścią, skoro ten sam efekt można uzyskać np. przy użyciu najprostszej aplikacji "nieśmiertelnego" NE555 :?:
Pozdrawiam.
|
|
| Back to top |
|
|
cikin
Poziom 4
Joined: 30 Mar 2008
Posts: 9
Location: wrocław
|
#16
10 Jun 2009 20:51 Re: Pulsoksymetr - jak zbudować? |
|
|
|
tylko jest taki problem,ze na uprocach to ja się kompletnie nie znam;(
Dodano po 6 [minuty]:
A możesz zaproponowac jakies kompletne rozwiązanie? Powiedzmy,ze decyduje sie jednak na wzmacniacz OP07CP z rezystorem 100k pozniej rzucam to na filtr dolnoprzepustowy buterwortha 4 rzad, 24dB/oktawe? Pasmo odciecia 25Hz. I pozniej ostatnia czescia tego co ja akurat mam zaproponowac jest przetwornik A/C moze byc SIGMA-DELTA? 24bitowy... pomoz cos wybrac i narysowac schemat.. z uKlockami juz sobie nie poradze;/
|
|
| Back to top |
|
|
