Izdelava vezja ojačevalnika Stethescope

V prispevku je razloženo, kako narediti elektronski ojačevalnik za stetoskop, ki omogoča glasno reprodukcijo srčnega utripa, ki je diagnosticiran. Članek tudi razkriva, kako lahko enako uporabimo v mobilnem telefonu prek brezžičnega vezja. Idejo je zahteval dr. Ankit.

Glavne zahteve

1. Prosil bi vas, da mi pomagate pri naslednjem vezju 'Elektronski stetoskop'.
2. Pomen - navaden stetoskop je naprava, ki se uporablja za poslušanje dihanja in srčnih zvokov. Na enem koncu je votla gumijasta cev povezana z membrano v obliki diska (nameščena nad pacienta), drugi konec pa je povezan z ušesom poslušalca kot oblika Y.
3. Ko dihanje in srčni zvoki ustvarjajo rahle vibracije, zaradi njih diafragma zavibrira, nato pa se zvok ojača v disku in sliši skozi cev do drugega konca.
4. V bolnišnicah se pogosto sliši hrup druge opreme, zato so šibki zvoki, ki jih prenaša stetoskop, včasih neslišni in poslušalci pogrešajo pomembno diagnozo.

Cilj:

• Zahteva se vezje, ki zajema zvočne vibracije iz membrane stetoskopa in jih pretvori v elektronske signale, ki se nato ojačajo in jih slišite skozi zvočnik, ki je dovolj glasen, da povezava z ušesi ni potrebna in zvok ne manjka (tudi pri manj izkušeni izvajalci).
• Uporabljena baterija je lahko majhna, lahka 4,5 V ali 6 V (na primer pri akumulatorskih baterijah) ALI prek mobilnih baterij, saj mora biti stetoskop hkrati prenosljiv in enostaven za uporabo, pri čemer se je treba izogibati priključkom v stenski vtičnici za napajanje.
• Kot izboljšanje tega vezja - če je mogoče, lahko vezje napaja neposredno preko telefona android in po možnosti izhodne signale vizualiziramo kot graf na zaslonu androida.
• Ker ni neposrednega stika z ušesi, bo to tudi preprečilo navzkrižno okužbo ušes, kot se včasih zgodi, ko en stetoskop uporablja več uporabnikov.

Dizajn

Zvok srčnega utripa je lahko izredno šibek, zato ga ni mogoče slišati brez najmanj primerne naprave, kot je stetoskop.

Stetoskop je osnovna naprava, ki je odvisna od izbiranja in prenosa zračnih vibracij skozi cev v ušesa uporabnika.

Vibracije povzročajo srčni utripi na senzorski membrani stetoskopa, ko se ta pripelje v neposredni bližini prsnega koša, kjer je srce, gibanje diafragme pa nastavi zračni stolpec znotraj cevi v ustrezno potisno vibriranje

To zagotovo pomeni, da čeprav so lahko vibracije zraka ali zvočne vibracije, ki jih ustvarja srce, dovolj majhne, ​​vendar so dovolj glasne, da jih je mogoče slišati brez pomoči električne naprave, kar pomeni, da je zvok lahko dovolj močan, da ga lahko ojačamo z zvokom ojačevalnik, kajti če golo uho sliši te minutne vibracije, lahko tudi ojačevalnik MIC.

Produkcija Heartbeat v zvočniku

Za reprodukcijo zvoka prek zvočnika je treba signal močno ojačati in ga med postopkom ustrezno obdelati, da se odstranijo morebitne motnje.

Shema vezja predlaganega elektronskega ojačevalnika za stetoskop je zasnovana z uporabo dveh stopenj, od katerih je ena sestavljena iz vezja za krmiljenje tonov na osnovi opampa in integriranega ustreznega ojačevalnika.

Stopnja nadzora tona je zgrajena okoli opampa 741 in s pomočjo povezanih RC omrežij in loncev. Zgornji lonec nadzoruje nizkofrekvenčno mejo, spodnji lonec pa se uporablja za nadzor zgornje frekvenčne meje. Oba lonca lahko nastavite tako, da dosežete najboljšo možno jasnost zvoka.

Poleg obdelave zvoka deluje opamp tudi kot predojačevalec za dvig zelo nizke amplitude srčnega utripa na primerno raven za vhod ojačevalnika moči. To ojačevalniku omogoča, da izbere signale nad zahtevano najnižjo zaznavno raven in jih optimalno ojača na zvočnikih.

MIC kot glavni senzor

Glavno stopnjo zaznavanja tega elektronskega stetoskopskega vezja tvori elektret MIC, ki ga je mogoče videti konfiguriranega na vhodu stopnje za nadzor tona prek RC omrežja.

Da bi lahko MIC zaznal minutne srčne utripe, je mikrofon zaprt v gumijasto cev z gumijastim lijakom, kot je odpiranje ust.

Lijak, kot je odprtina, naj bi bil pritrjen na prsih pacienta tik nad področjem srca, da bi MIC lahko zaznal koncentrirani zvok srčnega utripa in ga pretvoril v minutne sorazmerno pulzirajoče električne impulze.

Vezje opampa se odzove na te signale in ga ustrezno obdela v skladu z nastavitvijo loncev nizko in visokofrekvenčnega filtra.

Končni signal se uporabi na vhodu ojačevalnika moči, konfiguriranega okoli ojačevalnega vezja TDA2003, ki lahko ustvari močnih 10 vatov ojačanja preko 8 ohmskega zvočnika.

Pot med izhodom 741 in vhodom TDA določa glasnost zvoka in ga lahko nastavite za istega.

Morda se boste želeli naučiti tudi konstrukcije a Vezje za stetoskop Bluetooth

Preprostejša možnost (z uporabo brezžičnega oddajnika FM)

V zahtevi vidimo tudi omembo enote, združljive s telefonom android, kar je težko doseči z uporabo zgornjega vezja, saj je lahko minimalna delovna napetost tega vezja nad 12V, zato je ni mogoče enostavno upravljati z obstoječo baterijo mobilnega telefona

Preprostejša, a naprednejša metoda za doseganje funkcionalnosti elektronskega ojačevalnika stetoskopa z mobilnim telefonom je brezžična povezava.

Majhno vezje FM oddajnika lahko uporabljate in namestite v bližini pacientovega prsnega koša, srčni utrip pa lahko slišite ali posnamete glasno in jasno prek katerega koli mobilnega telefona, opremljenega z FM radiem, ki je običajno vključen v vse standardne mobilne telefone, ne glede na njegovo stopnjo prefinjenosti.

Mikrofon bo treba ustrezno vgraditi v ohišje cevi / lijaka, kot je bilo predlagano v prejšnji razpravi, tako da druge oblike motenj ne morejo zaznati MIC.

Ko se srčni utrip zabeleži v telefonu Android, ga lahko enostavno uporabite s primerno aplikacijo za pretvorbo istega v grafični format in za bolj znanstveno oceno bolnikovega srčnega stanja.

Nastavljeno brezžično ojačevalno vezje za stetoskop lahko razumemo iz naslednjega diagrama

Seznam delov

• R1 = 1M,
• R2 = 2K2,
• R3 = 470 ohmov,
• R4 = 39K,
• R5 = 470 ohmov,
• R6 = 4k7
• R7 = 270K
• C1 = 0,1 uF,
• C2 = 4,7 uF,
• C3, C6 = 0,001uF,
• C4 = 3,3 pF,
• C5 = 10pF,
• C7 = 100uF / 16V
• D1 ---- D4 = 1N4007
• L1 = Glej Besedilo
• T1, T2 = BC547B,
• T3 = BC557B
• TR1 = transformator, 0-9V, 100mA

Povratne informacije gospoda Jana

Zgradil sem ta projekt in deluje dobro kot običajni ojačevalnik, vendar ni dovolj občutljiv, da bi lahko dvignil kakšen srčni utrip.

Kakšen predlog, kako lahko to naredim bolj občutljivo? Vaša pomoč bo zelo hvaležna.

Reševanje poizvedbe vezja

Moj odgovor: Zgornjo razlago zasnove je treba pravilno optimizirati, da dobimo najugodnejše rezultate, vendar bi lahko za izboljšanje izida maksimirali tranzistoriziran predojačevalnik MIC na C5, kot je prikazano v naslednjem diagramu, kar bi moralo biti upajmo, da bodo predlagani elektronski stetoskopski vezje izredno občutljivi in ​​omogočili, da bo srčni utrip glasno slišen.

Jan:

Hvala za posodobitev.

Spremenil sem spremembe in moram priznati, da je veliko bolj občutljiv, čeprav še vedno ne morem jasno opaziti srčnega utripa. Mislim, da je težava morda v mikrofonu.

Vprašanje: Ali so vsi električni mikrofoni bolj ali manj enaki ali dobite bolj občutljive?

Analiza rezultatov vezja

Hvala Jan,

Po mojem mnenju so Electret Mics podobni svojim specifikacijam, obnašali se bodo enako, razen če je naprava v okvari ali po naključju podvojena del nizke kakovosti.

Mislim, da boste morali natančno prilagoditi vezje, da boste dobili ustrezen optimalni odziv izhoda. Za to morate najprej zamenjati zvočnik s slušalkami, tako da bo začetni nizek ne-optimiziran zvok rahlo slišen v naših ušesih.

Ko se enkrat dotaknete zvoka, lahko začnete s prilagajanjem nizkih tonov, dokler v slušalkah ne bo na voljo najugodnejši zvok, kasneje, ko je zvok popoln, lahko slušalke zamenjate z zvočniki.

Če se vam zdi, da je obstoječa stopnja visokih tonov nizka, neustrezna, jo lahko nadomestite z naslednjim 10-stopenjskim izenačevalnikom in dobite dostop do 10-stopenjskega kontrolnika za optimizacijo.

https://homemade-circuits.com/2013/06/10-band-graphic-equalizer-circuit-for.html

Lep pozdrav.

Opozorilo: Koncept ni preverjen zaradi njegove natančnosti in verodostojnosti, avtor pa nikakor ne podpira uporabe tega vezja za resno diagnozo srca. Preden praktično uporabite razloženo vezje na pacientu, se posvetujte s kvalificiranim zdravnikom.