Bioimpedance - prenos, vzorkovani, modulace, AD

Zpráva

nightphunk · #1 Příspěvek od **nightphunk** » 22 bře 2012, 20:30

Zdravim, chtel bych poprosit o radu.. Delam na pristroji pro mereni bioimpedance hrudniku. Potrebuju poradit s prenosem dat do PC. Mam krabicku s AD prevodnikem(14bit), ten vsak stiha vzorkovat frekvence jen do 50kHz.. coz ja bych potreboval alespon 100k. Tech 100 by byl schopen udelat, ale uz ne je prenest - pomale USB.

procesor · #2 Příspěvek od **procesor** » 22 bře 2012, 20:58

12Mbps zvládne USB 1.1 a ty potrebuješ menej ako 2Mbps
480Mbps ide USB 2.0

Habesan · #3 Příspěvek od **Habesan** » 23 bře 2012, 08:05

Jenže jsem ještě neviděl obvod dostupný pro bastlíře, který by uměl USB 2.0 Hi-Speed. Když už někdo slibuje, že má USB 2.0, ta je to jen Full-Speed, což je totéž jako USB 1.1 Full-Speed.

Obávám se, že celá koncepce, kterou nightphunk zvolil povede k PC osciloskopu...

popopepe · #4 Příspěvek od **popopepe** » 23 bře 2012, 08:30

Z toho popisu fungování nevím, jestli nějak vyhodnocuješ tvar toho 100kHz signálu, nebo jenom nějakou "absolutní" úroveň napětí.
Nemohl by jsi ten snímaný signál (nevím, v jakém rozsahu toho výstupního napětí se pohybujeme) prostě třeba pomocí OZ zesílit na rozumnou úroveň, usměrnit, a jednou za nějkou rozumnou periodu pomocí AD převést na digitální informaci a poslat do PC?
Např. měřit velikost toho napětí za OZ jednou za 1ms, budeš mít 1000 vzorků za vteřinu. Pak už s přenosem nebude problém.
Možná jsem jenom pochopil špatně to to zadání...

breta1 · #5 Příspěvek od **breta1** » 23 bře 2012, 08:33

Mě by spíš zajímalo to technické provedení.
Aby se protlačilo ze zdroje proudu 4mA do elektrod na hrudníku, mezi nimiž je odpor cca 100kOhm (vyzkoušeno na sobě), musí mít zdroj proudu napětí naprázdno min 400V. To se fakt v praxi používá?
Doufám, že to měření neprobíhá na elektrickém křesle?

procesor · #6 Příspěvek od **procesor** » 23 bře 2012, 09:14

Pri 100 kHz to bude asi inak ako pre 50 Hz (BrainEraser?)

nightphunk · #7 Příspěvek od **nightphunk** » 23 bře 2012, 13:11

ID procesor ma pravdu - odpor je v radech desitek ohmu.
pokud chcete vedte vic, davam odkaz: http://www.bem.fi/book/25/25.htm

jinak k to USB bude nejspis 1.1, nemam tu ted po ruce dokumentaci.
nejaky napad jak to vyresit?

Habesan · #8 Příspěvek od **Habesan** » 23 bře 2012, 13:22

Tak to asi bude USB 1.1 Low Speed, když ti nestačí přenosová rychlost pro 100 000 vzorků za vteřinu.

Zatím moc nevíme jak to máš implementované.
Asi by bylo dobré, kdybys uveřejnil alespoň pracovní verzi dokumentace, také se na tom uvidí, jak dobře máš zpracované odkazy na literaturu.

miroslavkovar · #9 Příspěvek od **miroslavkovar** » 26 bře 2012, 22:42

Prvně by mě zajímalo, co se má z impedance hrudníku vyhodnocovat? Pokud je to pouze dechová frekvence, tak ta je řádově 0,1 Hz a touto frekvencí je modulovaná nosná frekvence, obvykle 64 kHz, která se přivádí přes dvě elektrody na hrudník. Při dýchání se periodicky stahuje a roztahuje hrudník, tím se mění základní impedance, která je pro tuto frekvenci cca 1 kOhm a dochází k modulaci. Elektrody se budí poměrně malým proudem a to nikoliv pulsním, ale sinusovkou, dokonce v okruhu elektrod je laděný obvod, který zlepšuje detekční schopnost vstupu respirotachometru. Je to něco takového? Pak nevím, k čemu potřebujete přenášet "nosný" kmitočet do PC.

nightphunk · #10 Příspěvek od **nightphunk** » 27 bře 2012, 01:46

miroslavkovar:
sledovat by se mely nejake zmeny impedance odpovidajici srdecni cinnosti (ale je mozne tam videt i souvislost s dychanim). Tim si muzeme predstavit treba EKG signál a snimat by se mel signál stejně periodicky se okakujici jako to EKG. Zdroj je ze sinusoveho proudoveho zdroje o frekvenci 10-100k.

Impedance hrudniku se pohybuje okolo 20-30 ohm. Ten 1k by tam urcite byl, ale pri nizsich kmitoctech.

miroslavkovar

Mám zásadní dotaz. To laborujete jen tak ze zájmu sám "na sobě" nebo je to nějaký ročníkový projekt v rámci odborného studia? Pokud je to to prvé, tak Vás varuji před jakýmikoliv pokusy na sobě, či jiném "živém" organismu. Pro snímání biopotenciálů, či měření bioimpedance je opravdu velmi nutné dodržovat specifické požadavky harmonizovaných norem a předpokládám, že o požadavcích norem nemáte ani tušení. Například k měření impedance se nesmí používat galvanický proud, ani jeho superpozice, jinak dochází jednak k polarizaci elektrod, takže měříte neskutečné hodnoty a dále tkání teče iontový proud, který ve tkáni posouvá především sodíkové a vápníkové ionty, takže po delší době může dojít i k nekróze tkáně! Elektrická zařízení pro přímý kontakt s tělem musí být kromě bezpečnostní třídy I, II nebo s vnitřním zdrojem energie, ještě typu B, BF nebo CF. Pro Váš případ platí BF, tzn. "body floating", části v přímém kontaktu s tělem musí být "plovoucí". Říká Vám to vůbec něco? Pokud to děláte jako ročníkový projekt, tak musíte mít odborné vedení z příslušné katedry (ústavu) bioelektroniky a toto vedení musí znát požadavky norem! Jestliže jste psal, že máte v signálu rušení síťovým kmitočtem 50 Hz, máte to úplně špatně navržené, protože k těmto účelům (např. pro snímání hrudního svodu EKG) se používá speciální zapojení operačních zesilovačů, které má diskriminační činitel (CMRR) až 120 dB, takže v signálu není vůbec rušení 50 Hz. Pokud se týká impedance hrudníku, víte něco o náhradním schématu živé tkáně? Které části tkáně mají kapacitní složku a které mají reálnou složku impedance. Jak se šíří proud o kmitočtu 10 až 100 kHz tkání? No prostě, varoval jsem Vás a ročníkový projekt nebo dokonce diplomovou práci za Vás řešit nebudu.

nightphunk · #12 Příspěvek od **nightphunk** » 28 bře 2012, 21:55

miroslavkovar: nikdo se vas tady neprosil o reseni neceho.. jen jsem se tu slusne zeptal na radu s prenosem dat.

nahradni zapojeni tkane i bezpecnostni predpisy jsou mi znamy

miroslavkovar

V tom případě se omlouvám za "vlezlost". Stejně mi ale není jasné, proč potřebujete dostat přes převodník do PC "nosnou" frekvenci řádově desítky kHz, když modulační obálka změn impedance je od "dýchání" cca 0,1 Hz, od pulsací srdce řádově jednotky Hz, chcete-li snímat i mechanické šelesty srdce. Kapacitní nebo induktivní rušení sítí se stejně eliminuje hned na snímacích vstupech hardwarově, protože to alespoň "nezahltí" vstupní převodník AD. Pro eventuální rušení ze sítě hned na vstupy se číslicová filtrace nepoužívá.

MiloshCZ · #14 Příspěvek od **MiloshCZ** » 29 bře 2012, 15:34

Když se tedy vrátím k původnímu dotazu, tak FT232H to musí zvládnout http://www.ftdichip.com/Products/ICs/FT232H.htm

Umí až 12Mbaud na sériovce, případně paralelní přenos.

jankop · #15 Příspěvek od **jankop** » 29 bře 2012, 18:55

Uznávám, že tento můj příspěvěk nebyl vhodný a proto si ho dovoluji smazat