ইসিজি এবং হার্ট রেট ভার্চুয়াল ইউজার ইন্টারফেস: Ste টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

এই নির্দেশের জন্য, আমরা আপনাকে দেখাব কিভাবে আপনার হৃদস্পন্দন পাওয়ার জন্য একটি সার্কিট তৈরি করতে হয় এবং এটি আপনার হার্টবিট এবং আপনার হার্ট রেটের গ্রাফিক্যাল আউটপুট সহ একটি ভার্চুয়াল ইউজার ইন্টারফেস (VUI) তে প্রদর্শন করে। ডেটা বিশ্লেষণ ও আউটপুট করার জন্য সার্কিট কম্পোনেন্ট এবং সফটওয়্যার ল্যাবভিউ এর অপেক্ষাকৃত সহজ সংমিশ্রণ প্রয়োজন। এটি একটি চিকিৎসা যন্ত্র নয়। এটি কেবলমাত্র সিমুলেটেড সিগন্যাল ব্যবহার করে শিক্ষাগত উদ্দেশ্যে। যদি সত্যিকারের ইসিজি পরিমাপের জন্য এই সার্কিটটি ব্যবহার করেন, দয়া করে সার্কিট এবং সার্কিট-টু-ইন্সট্রুমেন্ট সংযোগগুলি সঠিক বিচ্ছিন্নতা কৌশলগুলি ব্যবহার করছে তা নিশ্চিত করুন।

উপকরণ

সার্কিট:

• ব্রেডবোর্ড:
• প্রতিরোধক:
• ক্যাপাসিটার:
• Op Amps:
• সার্কিট তার (ব্রেডবোর্ড লিঙ্ক অন্তর্ভুক্ত)
• অ্যালিগেটর ক্লিপ
• কলা chords
• Agilent E3631A ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই
• ফাংশন জেনারেটর
• অসিলোস্কোপ

ল্যাবভিউ:

• ল্যাবভিউ সফটওয়্যার
• DAQ বোর্ড
• সার্কিট তারের
• বিচ্ছিন্ন এনালগ ইনপুট
• ফাংশন জেনারেটর

ধাপ 1: কোন ফিল্টার এবং এম্প্লিফায়ার ব্যবহার করতে হবে তা নির্ধারণ করুন

একটি ইসিজি সিগন্যালের প্রতিনিধিত্ব করার জন্য, সার্কিটের তিনটি ভিন্ন ধাপ ডিজাইন এবং বাস্তবায়িত হয়েছিল: একটি ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ার, একটি খাঁজ ফিল্টার এবং একটি কম পাস ফিল্টার। ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ার সিগন্যালকে বড় করে তোলে যখন কোন বিষয় থেকে প্রাপ্ত হয় এবং দেখতে এবং বিশ্লেষণ করা অনেক ছোট এবং কঠিন। নচ ফিল্টার 60Hz এ শব্দ দূর করতে ব্যবহৃত হয় কারণ একটি ECG সিগন্যালে 60Hz এ সিগন্যাল থাকে না। অবশেষে লো-পাস ফিল্টার সংকেত থেকে গোলমাল অপসারণের জন্য উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি অপসারণ করে এবং খাঁজ ফিল্টারের সংমিশ্রণে কেবলমাত্র একটি ইসিজি সংকেতে প্রতিনিধিত্ব করা ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে অনুমতি দেয়।

ধাপ 2: ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ার তৈরি করুন এবং এটি পরীক্ষা করুন

পরিবর্ধকটি 1000 V/V লাভের প্রয়োজন এবং এটি দেখা যায়, পরিবর্ধকটি দুটি পর্যায়ে গঠিত। অতএব, লাভটি দুটি স্তরের মধ্যে সমানভাবে বিতরণ করতে হবে, K1 প্রথম স্তরের লাভ এবং K2 দ্বিতীয় পর্যায়ের লাভ। আমরা K1 কে 40 এবং K2 কে 25 হতে নির্ধারিত করেছি। এগুলো গ্রহণযোগ্য মান এই কারণে যে, একসঙ্গে গুণ করলে 1000 V/V এর লাভ পাওয়া যায়, 40 x 25 = 1000, এবং সেগুলি তুলনামূলক পরিমাণে, 15 V/V এর পার্থক্য লাভের জন্য এই মানগুলি ব্যবহার করে, সঠিক প্রতিরোধগুলি তখন গণনা করা যেতে পারে। এই গণনার জন্য নিম্নলিখিত সমীকরণগুলি ব্যবহার করা হয়:

পর্যায় 1 লাভ: K1 = 1 + 2R2R1 (1)

পর্যায় 2 লাভ: K2 = -R4R3 (2)

আমরা ইচ্ছাকৃতভাবে R1 এর একটি মান বাছাই করেছি, এই ক্ষেত্রে এটি ছিল 1 kΩ, এবং পরে R2 এর মানের জন্য সমাধান করা হয়েছে। পর্যায় 1 লাভের জন্য সমীকরণে সেই আগের মানগুলিকে প্লাগ করা, আমরা পাই:

40 = 1 + 2R2*1000⇒R2 = 19, 500

এটি নিশ্চিত করা গুরুত্বপূর্ণ যে প্রতিরোধের নির্বাচন করার সময়, তারা kOhm পরিসরে থাকে কারণ থাম্বের নিয়মটি যে প্রতিরোধক যত বড় হবে, তত বেশি শক্তি ক্ষতিগ্রস্ত না হয়ে নিরাপদে বিলীন হতে পারে। যদি প্রতিরোধ ক্ষমতা খুব ছোট হয় এবং একটি কারেন্ট খুব বড় হয়, সেখানে প্রতিরোধকের ক্ষতি হবে এবং তাছাড়া সার্কিট নিজেই কাজ করতে পারবে না। পর্যায় 2 এর জন্য একই প্রোটোকল অনুসরণ করে, আমরা ইচ্ছাকৃতভাবে R3, 1 kΩ এর একটি মান বেছে নিয়েছি, এবং তারপর R4 এর জন্য সমাধান করেছি। পর্যায় 2 লাভের জন্য সমীকরণে পূর্ববর্তী মানগুলিকে প্লাগ করা, আমরা পাই: 25 = -R4*1000 ⇒R4 = 25000

নেতিবাচক চিহ্নটি নেতিবাচক হয় কারণ প্রতিরোধগুলি নেতিবাচক হতে পারে না। একবার আপনার এই মানগুলি হয়ে গেলে, নীচের সার্কিটটি চিত্রিত করুন। তারপর এটা পরীক্ষা!

Agilent E3631A DC পাওয়ার সাপ্লাই অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারগুলিকে +15 V এবং -15 V এর আউটপুট দিয়ে পিন 4 এবং 7 তে চলে যায়। এবং 0 V এর একটি অফসেট। দ্বিতীয় স্তরের অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারের পিন 6 থেকে আসা এম্প্লিফায়ারের আউটপুট অসিলোস্কোপের চ্যানেল 1 এ প্রদর্শিত হয় এবং ভোল্টেজ পিক-টু-পিক পরিমাপ এবং রেকর্ড করা হয়। ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ারের কমপক্ষে 1000 V/V লাভ আছে তা নিশ্চিত করার জন্য, ভোল্টেজ পিক-টু-পিক কমপক্ষে 12.7 V হওয়া উচিত।

ধাপ 3: নচ ফিল্টার তৈরি করুন এবং এটি পরীক্ষা করুন

বায়োসাইনাল থেকে 60 Hz শব্দ দূর করার জন্য নচ ফিল্টার প্রয়োজন। এই প্রয়োজনীয়তা ছাড়াও, কারণ এই ফিল্টারে আর কোন পরিবর্ধন অন্তর্ভুক্ত করার প্রয়োজন নেই, গুণমানের ফ্যাক্টরটি 1 এ সেট করা হয়েছে যেমন ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ারের মতো, আমরা প্রথমে নিচের নকশাটি ব্যবহার করে R1, R2, R3 এবং C এর মান নির্ধারণ করেছি একটি খাঁজ ফিল্টারের সমীকরণ: R1 = 1/(2Q⍵0C)

R2 = 2Q/(-0C)

R3 = R1R/(2R1 + R2)

প্রশ্ন = ⍵0/

= ⍵c2 -⍵c1

যেখানে Q = মানের ফ্যাক্টর

⍵0 = 2πf0 = রেড/সেকেন্ডে কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সি

f0 = Hz এর কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সি

β = রেড/সেকেন্ডে ব্যান্ডউইথ

⍵c1, ⍵c2 = cutoff ফ্রিকোয়েন্সি (rad/sec)

আমরা নির্বিচারে C এর একটি মান বাছাই করেছি, এই ক্ষেত্রে এটি ছিল 0.15 µF, এবং তারপরে R1 এর মানের জন্য সমাধান করা হয়েছে। কোয়ালিটি ফ্যাক্টর, সেন্টার ফ্রিকোয়েন্সি এবং ক্যাপাসিট্যান্সের তালিকাভুক্ত পূর্ববর্তী মানগুলিতে প্লাগিং, আমরা পাই:

R1 = 1/(2 (1) (2π60) (0.15x10-6)) = 1105.25

ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ারের নকশা নিয়ে আলোচনা করার সময় উপরে উল্লিখিত হিসাবে, এটি এখনও নিশ্চিত করা গুরুত্বপূর্ণ যে যখন তারা kOhm পরিসরে থাকা প্রতিরোধের সমাধান করে তখন সার্কিটের কোনও ক্ষতি হয় না। যদি প্রতিরোধের জন্য সমাধান করা হয়, একটি খুব ছোট, একটি মান পরিবর্তন করা উচিত, যেমন ক্যাপাসিট্যান্স, যাতে এটি না ঘটে তা নিশ্চিত করতে। একইভাবে R1, R2 এবং R3c এর সমীকরণ সমাধান করতে পারে:

R2 = 2 (1)/[(2π60) (0.15x10-6)] = 289.9 kΩ

R3 = (1105.25) (289.9x103)/[(1105.25) + (289.9x103)] = 1095.84

উপরন্তু, পরবর্তীতে পরীক্ষামূলক মানের সাথে তুলনা করার জন্য এটি একটি তাত্ত্বিক মান হিসাবে ব্যান্ডউইথের জন্য সমাধান করুন:

1 = (2π60)/β⇒β = 47.12 rad/sec

একবার আপনি যখন প্রতিরোধের মানগুলি জানেন তখন রুটিবোর্ডে সার্কিট তৈরি করে।

শুধুমাত্র সার্কিটের এই পর্যায়টি এই সময়ে পরীক্ষা করা হয়, তাই এটি যন্ত্রের পরিবর্ধকের সাথে সংযুক্ত করা উচিত নয়। Agilent E3631A DC পাওয়ার সাপ্লাই অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারকে +15 V এবং -15 V এর আউটপুট দিয়ে 4 এবং 7 পিনে যাওয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। 1 V এর Vpp, এবং 0 V এর অফসেট। ধনাত্মক ইনপুট R1 এর সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত এবং নেতিবাচক ইনপুটটি মাটির সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত। ইনসুটটি অসিলোস্কোপের চ্যানেল 1 এর সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত। অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারের পিন 6 থেকে আসা নচ ফিল্টারের আউটপুট অসিলোস্কোপের চ্যানেল 2 এ প্রদর্শিত হয়। একটি এসি সুইপ 10 Hz থেকে 100 Hz পর্যন্ত ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তনের মাধ্যমে পরিমাপ এবং রেকর্ড করা হয়। ফ্রিকোয়েন্সি 10 হার্জ বৃদ্ধি দ্বারা বৃদ্ধি করা যেতে পারে যতক্ষণ না 50 এর ফ্রিকোয়েন্সি পৌঁছায়। তারপর 2 হিজারের বৃদ্ধি 59 হিজ পর্যন্ত ব্যবহার করা হয়। 59 Hz হয়ে গেলে, 0.1 Hz এর ইনক্রিমেন্ট নেওয়া উচিত। তারপর, 60 Hz পৌঁছানোর পরে, বৃদ্ধি আবার বৃদ্ধি করা যেতে পারে। ভাউট/ভিন অনুপাত এবং ফেজ এঙ্গেল রেকর্ড করতে হবে। যদি Vout/Vin অনুপাত 60 Hz এ -20 dB এর চেয়ে কম বা সমান না হয়, তাহলে এই অনুপাত নিশ্চিত করার জন্য প্রতিরোধের মান পরিবর্তন করা প্রয়োজন। ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স প্লট এবং ফেজ রেসপন্স প্লট এই ডেটা থেকে তৈরি করা হয়। ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়াটি গ্রাফের মতো হওয়া উচিত, যা প্রমাণ করে যে 60Hz এর কাছাকাছি ফ্রিকোয়েন্সিগুলি সরানো হয়েছে, যা আপনি চান!

ধাপ 4: লো-পাস ফিল্টার তৈরি করুন এবং এটি পরীক্ষা করুন

লো-পাস ফিল্টারের কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি 150 Hz হিসাবে নির্ধারিত হয়। এই মানটি বেছে নেওয়া হয়েছিল কারণ আপনি ইসিজিতে উপস্থিত সমস্ত ফ্রিকোয়েন্সিগুলি ধরে রাখতে চান, বিশেষ করে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে পাওয়া অতিরিক্ত শব্দ দূর করার সময়। T তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি 0-10 Hz এর পরিসরে, P তরঙ্গ 5-30 Hz এর পরিসরে এবং QRS কমপ্লেক্স 8-50 Hz এর পরিসরে অবস্থিত। যাইহোক, অস্বাভাবিক ভেন্ট্রিকুলার সঞ্চালন উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, সাধারণত 70 Hz এর উপরে। অতএব, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ বন্ধ করার সময় আমরা সব ফ্রিকোয়েন্সি, এমনকি উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি ক্যাপচার করতে পারি তা নিশ্চিত করার জন্য 150 Hz কে কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি হিসাবে বেছে নেওয়া হয়েছিল। 150 Hz cutoff ফ্রিকোয়েন্সি ছাড়াও, কোয়ালিটি ফ্যাক্টর, K, 1 তে সেট করা হয়েছে কারণ আর কোন পরিবর্ধনের প্রয়োজন নেই। আমরা প্রথমে নিম্ন পাস ফিল্টারের জন্য নিম্নলিখিত নকশা সমীকরণ ব্যবহার করে R1, R2, R3, R4, C1, এবং C2 এর মান নির্ধারণ করি:

R1 = 2/[-c [aC2 + sqrt ([a^2 + 4b (K -1)] C2^2 - 4bC1C2)]

R2 = 1/[bC1C2R1⍵c^2]

R3 = K (R1+ R2)/(K -1) যখন K> 1

R4 = K (R1+R2)

C2 প্রায় 10/fc uF

C1 <C2 [a2 + 4b (K -1)] 4b

যেখানে কে = লাভ

⍵c = cutoff ফ্রিকোয়েন্সি (rad/sec)

fc = cutoff ফ্রিকোয়েন্সি (Hz)

a = ফিল্টার সহগ = 1.414214

b = ফিল্টার সহগ = 1

কারণ লাভ 1, R3 একটি ওপেন সার্কিট দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় এবং R4is একটি শর্ট সার্কিট দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় যা এটি একটি ভোল্টেজ অনুসারী করে তোলে। অতএব, সেই মানগুলি সমাধান করতে হবে না। আমরা প্রথমে C2 এর মানের জন্য সমাধান করেছি। সেই সমীকরণে পূর্ববর্তী মানগুলিকে প্লাগ করা, আমরা পাই:

C2 = 10/150 uF = 0.047 uF

তারপর, C1 কে C2 এর মান ব্যবহার করে সমাধান করা যেতে পারে।

C1 <(0.047x10^-6) [1.414214^2 + 4 (1) (1 -1)]/4 (1)

C1 <0.024 uF = 0.022 uF

একবার ক্যাপাসিট্যান্স মানগুলি সমাধান হয়ে গেলে, R1 এবং R2 নিম্নলিখিত হিসাবে গণনা করা যেতে পারে:

R1 = 2 (2π150) [(1.414214) (0.047x10-6) + ([1.4142142 + 4 (1) (1 -1)] 0.047x10-6) 2-4 (1) (0.022x10-6) (0.047 x10-6))] R1 = 25486.92

R2 = 1 (1) (0.022x10-6) (0.047x10-6) (25486.92) (2-150) 2 = 42718.89

সঠিক প্রতিরোধের সাথে সার্কিট ডায়াগ্রামে দেখা সার্কিট তৈরি করুন।

এটি সামগ্রিক ডিজাইনের শেষ পর্যায় এবং এটি নচ ফিল্টারের আউটপুট এবং লো-পাস ফিল্টারের ইনপুট ভোল্টেজ সহ সরাসরি ব্রেডবোর্ডে তৈরি করা উচিত। এই সার্কিটটি আগের মতো একই ব্রেডবোর্ড ব্যবহার করে তৈরি করা হবে, সঠিকভাবে গণনা করা প্রতিরোধ এবং ক্যাপাসিট্যান্স এবং একটি অপারেশনাল পরিবর্ধক সহ। একবার চিত্র 3 -এ সার্কিট ডায়াগ্রাম ব্যবহার করে সার্কিট তৈরি করা হলে, এটি পরীক্ষা করা হয়। শুধুমাত্র এই পর্যায়ে এই পর্যায়ে পরীক্ষা করা হয়, তাই এটি যন্ত্রের পরিবর্ধক বা খাঁজ ফিল্টারের সাথে সংযুক্ত করা উচিত নয়। অতএব, Agilent E3631A DC পাওয়ার সাপ্লাই অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারকে +15 এবং -15 V এর আউটপুট দিয়ে 4 এবং 7 পিনে যাওয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। 1 V এর একটি Vpp, এবং 0 V এর একটি অফসেট। ইনসুটটি অসিলোস্কোপের চ্যানেল 1 এর সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত। অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারের পিন 6 থেকে আসা নচ ফিল্টারের আউটপুট অসিলোস্কোপের চ্যানেল 2 এ প্রদর্শিত হয়। একটি এসি সুইপ 10 Hz থেকে 300 Hz পর্যন্ত ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তনের মাধ্যমে পরিমাপ এবং রেকর্ড করা হয়। ফ্রিকোয়েন্সি 10 Hz বৃদ্ধি দ্বারা বৃদ্ধি করা যেতে পারে 150 Hz এর cutoff ফ্রিকোয়েন্সি না পৌঁছানো পর্যন্ত। তারপরে, ফ্রিকোয়েন্সি 5 Hz দ্বারা বৃদ্ধি করা উচিত যতক্ষণ না 250 Hz পর্যন্ত পৌঁছায়। 10 Hz এর উচ্চতর বৃদ্ধি সুইপ শেষ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। Vout/Vin অনুপাত এবং ফেজ এঙ্গেল রেকর্ড করা হয়। যদি কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি 150 Hz না হয়, তাহলে এই মানটি আসলে কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি তা নিশ্চিত করার জন্য প্রতিরোধের মান পরিবর্তন করতে হবে। ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স প্লটটি ছবির মতো হওয়া উচিত যেখানে আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে কাট-অফ ফ্রিকোয়েন্সি প্রায় 150Hz।

ধাপ 5: সমস্ত 3 উপাদান একত্রিত করুন এবং ইলেক্ট্রোকার্ডিওগ্রাম (ইসিজি) অনুকরণ করুন

পূর্ববর্তী কম্পোনেন্টের শেষ সার্কিট কম্পোনেন্টের মধ্যে একটি ওয়্যার যুক্ত করে তিনটা স্টেজ কানেক্ট করুন পরবর্তী কম্পোনেন্টের শুরুতে। পূর্ণ সার্কিটটি ডায়াগ্রামে দেখা যায়।

ফাংশন জেনারেটর ব্যবহার করে, অন্য একটি ইসিজি সিগন্যাল অনুকরণ করুন যদি উপাদানগুলি তৈরি করা হয় এবং সফলভাবে সংযুক্ত করা হয়, তাহলে অসিলোস্কোপে আপনার আউটপুটটি ছবির মতো হওয়া উচিত।

ধাপ 6: DAQ বোর্ড সেটআপ করুন

উপরে DAQ বোর্ড দেখা যায়। এটিকে কম্পিউটারের পিছনে সংযুক্ত করুন এবং এটিকে শক্তিশালী করুন এবং বোর্ডের চ্যানেল 8 (ACH 0/8) এ বিচ্ছিন্ন এনালগ ইনপুট রাখুন। বিচ্ছিন্ন এনালগ ইনপুটের '1' এবং '2' লেবেলযুক্ত গর্তে দুটি তার ertোকান। 500mV এর Vpp এবং 0V এর অফসেট সহ 1Hz এর ECG সিগন্যাল আউটপুট করার জন্য ফাংশন জেনারেটর সেট আপ করুন। ফাংশন জেনারেটরের আউটপুটকে আইসোলেটেড এনালগ ইনপুটে রাখা তারের সাথে সংযুক্ত করুন।

ধাপ 7: ল্যাবভিউ খুলুন, একটি নতুন প্রকল্প তৈরি করুন এবং DAQ সহকারী সেটআপ করুন

LabView সফটওয়্যারটি খুলুন এবং একটি নতুন প্রকল্প তৈরি করুন এবং ফাইল ড্রপ ডাউন মেনুর অধীনে একটি নতুন VI খুলুন। একটি কম্পোনেন্ট উইন্ডো খুলতে পৃষ্ঠায় ডান ক্লিক করুন। 'DAQ অ্যাসিস্ট্যান্ট ইনপুট' অনুসন্ধান করুন এবং স্ক্রিনে টেনে আনুন। এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রথম উইন্ডোটি টেনে আনবে।

সিগন্যাল অর্জন> এনালগ ইনপুট> ভোল্টেজ নির্বাচন করুন। এটি দ্বিতীয় উইন্ডোটি টেনে আনবে।

Ai8 নির্বাচন করুন কারণ আপনি আপনার আইসোলেটেড এনালগ ইনপুটটি চ্যানেলে রেখেছেন। শেষ উইন্ডোটি টানতে শেষ নির্বাচন করুন।

অধিগ্রহণ মোডকে ক্রমাগত নমুনায় পরিবর্তন করুন, নমুনাগুলি 2k তে পড়ুন এবং হারটি 1kHz এ পরিবর্তন করুন। তারপরে আপনার উইন্ডোর শীর্ষে রান নির্বাচন করুন এবং উপরে দেখানো একটি আউটপুট প্রদর্শিত হবে। যদি ইসিজি সিগন্যাল উল্টানো হয়, কেবল ফাংশন জেনারেটর থেকে সংযোগগুলি চারপাশে DAQ বোর্ডে স্যুইচ করুন। এটি দেখায় যে আপনি সফলভাবে একটি ইসিজি সংকেত অর্জন করছেন! (হ্যাঁ!) এখন এটি বিশ্লেষণ করার জন্য আপনাকে এটি কোড করতে হবে!

ধাপ 8: কোড ল্যাবভিউ ইসিজি সিগন্যালের উপাদান বিশ্লেষণ করতে এবং হার্টবিট গণনা করতে

ল্যাবভিউতে ছবিতে চিহ্নগুলি ব্যবহার করুন

আপনি ইতিমধ্যে DAQ সহকারী রেখেছেন। DAQ অ্যাসিস্ট্যান্ট ইনপুট সিগন্যাল নেয়, যা একটি এনালগ ভোল্টেজ সিগন্যাল, হয় একটি ফাংশন জেনারেটর দ্বারা সিমুলেটেড অথবা সঠিকভাবে স্থাপন করা ইলেক্ট্রোডগুলির সাথে সংযুক্ত ব্যক্তির কাছ থেকে সরাসরি প্রাপ্ত। এটি তখন এই সংকেতটি গ্রহণ করে এবং এটি একটি A/D কনভার্টারের মাধ্যমে চালায় যা ক্রমাগত নমুনা এবং 2000 নমুনার প্যারামিটার পড়তে হবে, 1 kHz স্যাম্পলিং হার এবং সর্বোচ্চ এবং ন্যূনতম ভোল্টেজের মান যথাক্রমে 10V এবং -10V। এই অর্জিত সংকেতটি তখন একটি গ্রাফে আউটপুট হয় যাতে এটি দৃশ্যত দেখা যায়। এটি এই রূপান্তরিত তরঙ্গাকৃতিটি গ্রহণ করে এবং 5 যোগ করে, এটি একটি নেতিবাচক অফসেট নিশ্চিত করে এবং তারপর 200 দ্বারা গুণিত হয় যাতে শিখরগুলিকে আরও স্বতন্ত্র, বৃহত্তর এবং বিশ্লেষণ করা সহজ হয়। এটি তারপর সর্বোচ্চ/মিনিট অপারেন্ডের মাধ্যমে 2.5 সেকেন্ডের প্রদত্ত উইন্ডোর মধ্যে তরঙ্গাকৃতির সর্বোচ্চ এবং ন্যূনতম মান নির্ধারণ করে। গণনা করা সর্বোচ্চ মানটি এমন শতাংশ দ্বারা গুণ করা প্রয়োজন যা পরিবর্তন করা যায় কিন্তু সাধারণত 90% (0.9)। এই মানটি তারপর ন্যূনতম মান যোগ করা হয় এবং পিক ডিটেক্ট অপারেন্ডে থ্রেশহোল্ড হিসাবে পাঠানো হয়। ফলস্বরূপ তরঙ্গাকৃতি গ্রাফের প্রতিটি বিন্দু যা এই প্রান্তিক সীমা অতিক্রম করে তাকে একটি শিখর হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় এবং পিক ডিটেক্টর অপারেটরে শিখরের একটি অ্যারে হিসাবে সংরক্ষণ করা হয়। শিখর এই অ্যারে তারপর দুটি ভিন্ন ফাংশন পাঠানো হয়। এই ফাংশনগুলির মধ্যে একটি সর্বোচ্চ মান অপারেটর দ্বারা শিখর অ্যারে এবং তরঙ্গাকৃতি আউটপুট উভয়ই গ্রহণ করে। এই ফাংশনের মধ্যে, dt, এই দুটি ইনপুট প্রতিটি চূড়ার জন্য একটি সময় মান রূপান্তরিত হয়। দ্বিতীয় ফাংশনটিতে দুটি ইনডেক্স অপারেটর রয়েছে যা পিক ডিটেকশন ফাংশনের লোকেশন আউটপুট নেয় এবং ০ ম শিখর এবং ১ ম শৃঙ্গের অবস্থানগুলি পেতে আলাদাভাবে সূচী করে। এই দুটি অবস্থানের মধ্যে পার্থক্য বিয়োগ অপারেটর দ্বারা গণনা করা হয় এবং তারপর dt ফাংশন থেকে প্রাপ্ত সময়ের মান দ্বারা গুণিত হয়। এটি পিরিয়ডকে আউটপুট করে, অথবা সেকেন্ডে দুটি শিখরের মধ্যবর্তী সময়। সংজ্ঞা অনুসারে, 60 দ্বারা বিভক্ত সময়কাল BPM দেয়। আউটপুট সবসময় পজিটিভ থাকে এবং তারপর কাছাকাছি পূর্ণ সংখ্যায় গোলাকার হয় তা নিশ্চিত করার জন্য এই মানটি একটি পরম অপারেন্ডের মাধ্যমে চালানো হয়। এটি গণনার শেষ ধাপ এবং শেষ পর্যন্ত তরঙ্গাকৃতির আউটপুট হিসাবে একই স্ক্রিনে হার্ট রেট আউটপুট করা। শেষ হিসাবে ব্লক ডায়াগ্রামটি প্রথম চিত্রের মতো হওয়া উচিত।

ব্লক ডায়াগ্রাম শেষ করার পরে, যদি আপনি প্রোগ্রামটি চালান তবে আপনার আউটপুট চিত্রিত হওয়া উচিত।

ধাপ 9: সার্কিট এবং ল্যাবভিউ উপাদানগুলিকে একত্রিত করুন এবং একটি বাস্তব ব্যক্তির সাথে সংযুক্ত করুন

এখন মজার অংশ জন্য! আপনার সুন্দর সার্কিট এবং ল্যাবভিউ প্রোগ্রামের সমন্বয়ে একটি বাস্তব ইসিজি অর্জন করুন এবং এর হার্ট রেট গণনা করুন। সার্কিট সংশোধন করার জন্য একটি মানুষের সাথে মেনে চলার জন্য এবং একটি কার্যকর সিগন্যাল উৎপাদনের জন্য, ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ারের লাভ 100 এর লাভে কমিয়ে আনতে হবে। এটি এই কারণে যে যখন একজন ব্যক্তির সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন একটি অফসেট থাকে যা তারপর অপারেশনাল পরিবর্ধক saturates। লাভ কমিয়ে, এটি এই সমস্যাটি হ্রাস করবে। প্রথমে, ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ারের প্রথম পর্যায়ের লাভকে 4 এর লাভে পরিবর্তন করা হয় যাতে সামগ্রিক লাভ 100 হয়। তারপর, সমীকরণ 1 ব্যবহার করে, R2is 19.5 kΩ তে সেট করা হয় এবং R1is নিম্নরূপ পাওয়া যায়:

4 = 1 + 2 (19, 500) R1⇒R1 = 13 kΩ তারপর, ইন্সট্রুমেন্টেশন পরিবর্ধকটি R1to 13 kΩ এর প্রতিরোধের পরিবর্তন করে পরিবর্তন করা হয়েছে যা পূর্বে নির্মিত ব্রেডবোর্ডে ধাপ 2 এ দেখানো হয়েছে। পুরো সার্কিট সংযুক্ত এবং ল্যাবভিউ ব্যবহার করে সার্কিট পরীক্ষা করা যায়। Agilent E3631A DC পাওয়ার সাপ্লাই অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারগুলিকে +15 V এবং -15 V এর আউটপুট দিয়ে পিন 4 এবং 7 এ যাওয়ার ক্ষমতা দেয়। নেতিবাচক সীসা (G2) ডান কব্জিতে যাচ্ছে, এবং মাটি (COM) ডান গোড়ালিতে যাচ্ছে। মানুষের ইনপুট সার্কিটের প্রথম পর্যায়ে অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারগুলির 3 টি পিন করা উচিত ইতিবাচক লিডের সাথে প্রথম অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারের পিন 3 এর সাথে এবং দ্বিতীয় অপারেশনাল এম্প্লিফায়ারের পিন 3 এর সাথে নেগেটিভ সীসা যুক্ত। মাটি ব্রেডবোর্ডের মাটির সাথে সংযোগ স্থাপন করে। কম পাস ফিল্টারের পিন 6 থেকে আসা এম্প্লিফায়ারের আউটপুট DAQ বোর্ডের সাথে সংযুক্ত থাকে। খুব স্থির এবং শান্ত থাকার বিষয়ে নিশ্চিত হন এবং আপনার ল্যাবভিউতে একটি আউটপুট পাওয়া উচিত যা ছবির মতো দেখাচ্ছে।

ফাংশন জেনারেটর দ্বারা নকল করা নিখুঁত সিগন্যালের চেয়ে এই সংকেত স্পষ্টতই অনেক বেশি শোরগোল। ফলস্বরূপ আপনার হৃদস্পন্দন অনেকটা লাফিয়ে উঠবে কিন্তু 60-90 BPM এর পরিসরে ওঠানামা করা উচিত। এবং সেখানে আপনি এটা আছে! একটি সার্কিট নির্মাণ এবং কিছু সফ্টওয়্যার কোডিং করে আমাদের নিজস্ব হৃদস্পন্দন পরিমাপ করার একটি মজার উপায়!